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【科普】一文必懂VR、AR、MR、CR如何区分

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-09-02 来源:中国半导体照明网浏览次数:326
  曾经被人们寄予厚望后来又被淘汰的可怜儿Google Glass只是把显示器搬到眼镜上,而VR等*R产品,则是重新改变人类与世界的交互方式,基于这些*R设备,我们可以前所未有的方式探索这个世界,工作、学习、娱乐、社交甚至享受性生活。
 
  VR掀起的*R技术,将人类带入了『三维』信息视角,通过*R技术,我们全角度来观看这个世界的数字记录,看新闻、看比赛、看电影、看美女……数字世界与物理世界的便捷在AR技术(增强现实)的加持下,被模糊掉了,我们处在一个比特与原子世界混肴的世界。这将彻底颠覆我们获取信息、产生信息、与世界交互、进行生产诸多方式,就像计算机曾经改变世界的那样,听上去让人振奋。
 
  围绕着VR的新概念已经让人眼花缭乱,这让人感受到科技业的一日千里——当然,科技圈本身就十分热衷于创造新概念。
 
  这里不妨先进行一个科普,关于*R的那些概念,到底VR、AR、MR和CR说的是什么鬼呢?
 
  VR ( Virtual Reality ),虚拟现实
 
  虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
 
  沉浸式地进入虚拟世界消费内容,给用户身临其境的感觉。这些内容可以是电影、比赛、风景、新闻等等,一些内容还能进行交互,例如VR游戏可以追踪你的移动、步态、眼球、下蹲等等。
 
  VR消费类设备现可分为三类:需要配合电脑的头戴式设备代表为Oculus Rift,尚未商用;投射手机内容的VR转换支架,代表有暴风魔镜、CardBoard;自带主机无需电脑手机等外设的VR一体机。还有专业的VR内容生产设备例如Nokia OZO。
 
  AR(Augmented Reality),增强现实
 
  增强现实(Augmented Reality,简称AR),也被称之为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个划面或空间同时存在。
 
  如果说VR给到消费者的是一个100%的虚拟世界,那么AR就是以现实世界的实体为主体,借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界和与之交付。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个划面或空间同时存在。
 
  很多汽车在其车载系统当中加入了AR应用,比如,GMC在其挡风玻璃上投射虚拟图像,用意是让驾驶者不需要低头查看仪表的显示与资料,始终保持抬头的姿态,降低低头与抬头期间忽略外界环境的快速变化,以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适;或者帮助驾驶者更好地感知路况信息,提高驾驶安全性。
 
  最典型的AR设备是Google Glass(中国对应是BaiduEye),当你盯着某个餐厅,就帮你检索相关信息并显示,当你盯着某个美女,就显示其三围,类似于这样的应用。
 
  MR(Mix Reality),混合现实
 
  混合现实(Mix reality,简称MR),既包括增强现实和增强虚拟,指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存,并实时互动。系统通常采用三个主要特点:1.它结合了虚拟和现实;2.在虚拟的三维(3D注册);3.实时运行。
 
  那么高潮来了,大多数盆友分不清的应该是AR和MR(Mixed Reality,混合现实,又称Hybrid Reality),不妨让我们先看一张图吧。
 
  我把暂且把这张图叫做「现实-虚拟」区间(reality-virtuality continuum)。区间向左至无穷表示「现实环境」,依次向右为「增强现实(AR)」、「增强虚拟(AV,Augmented Vituality)」,直到向右至无穷表示「虚拟环境」,而「混合现实」则包含了「增强现实」与「增强虚拟」。增强现实(AR)上面解释过了,是将虚拟信息加在真实环境中,来增强真实环境;那么增强虚拟(AV)是什么?同样的道理,是将真实环境中的特性加在虚拟环境中。举个例子,手机中的赛车游戏与射击游戏,通过重力感应和来调整方向和方位,那么就是通过重力传感器、陀螺仪等设备将真实世界中的「重力」「磁力」等特性加到了虚拟世界中。
 
  那么MR定义是:将真实世界和虚拟世界混合在一起,来产生新的可视化环境,环境中同时包含了物理实体与虚拟信息,并且必须是「实时的」。MR的两大代表设备就是Hololens与Magic Leap。
 
  CR(Cinematic Reality),影像现实
 
  至于CR,是Magic Leap曾经宣扬的概念,说自己是Cinematic Reality,影像现实,意思是虚拟场景跟电影特效一样逼真。但是后来好像他们的发言人也把自己归做MR了。
 
  这是Google投资的Magic Leap提出的概念,主要为了强调与VR和AR技术的不同,同样,其自认为与MR也不同,实际上理念是类似的,均是模糊物理世界与虚拟世界的便捷,所完成的任务、所应用的场景、所提供的内容,与MR产品是相似的。
 
  其核心在于,『通过光波传导棱镜设计,Magic Leap从多角度将画面直接投射于用户视网膜,从而达到“欺骗”大脑的目的。』就是说,有别于通过屏幕投射显示技术,通过这样的技术,实现更加真实的影响,直接与视网膜交互,解决了Hololens视野太窄或者眩晕等问题。
 
  说到底,只是MR技术的不同实现方式而已。Google看好Magic Leap说明这一技术的特殊性,这与马化腾前面提到的『视网膜投射』呼应。不过,Magic Leap何时还会让大家等多久,还没有答案。
 
  VR和AR的区别:
 
  简单来说,虚拟现实(VR),看到的场景和人物全是假的,是把你的意识代入一个虚拟的世界。增强现实(AR),看到的场景和人物一部分是真一部分是假,是把虚拟的信息带入到现实世界中。
 
  交互区别
 
  VR设备:因为VR是纯虚拟场景,所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互,更多的使用是:位置跟踪器、数据手套(5DT之类的)、动捕系统、数据头盔等等。
 
  AR设备:由于AR是现实场景和虚拟场景的结合,所以基本都需要摄像头,在摄像头拍摄的画面基础上,结合虚拟画面进行展示和互动,比如GOOGLE GLASS这些(其实严格的来说,IPAD,手机这些带摄像头的只能产品,都可以用于AR,只要安装AR的软件就可以。)
 
  技术区别
 
  类似于游戏制作,创作出一个虚拟场景供人体验,其核心是graphics的各项技术的发挥。和我们接触最多的就是应用在游戏上,可以说是传统游戏娱乐设备的一个升级版,主要关注虚拟场景是否有良好的体验。而与真实场景是否相关,他们并不关心。VR设备往往是浸入式的,典型的设备就是oculus rift。
 
  AR应用了很多computer vision的技术。AR设备强调复原人类的视觉的功能,比如自动去识别跟踪物体,而不是我手动去指出;自主跟踪并且对周围真实场景进行3D建模,而不是我打开Maya照着场景做一个极为相似的。典型的AR设备就是普通移动端手机,升级版如Google Project Tango。
 
  AR与MR的区分
 
  在上述定义下,AR往往被看做是MR的其中一种形式,因此在当今业界,很多时候为了描述方便或者其他原因,就把AR也当做了MR的代名词,用AR代替了MR。
 
  再者,从业界鼓吹的概念来讲,AR和MR并没有明显的分界线,未来也很可能不再区分AR与MR。MR更多也只是Hololens和Magic Leap打出的噱头。
 
  但是现今所谓的“AR设备”与“MR设备”,从所应用的技术和显示效果上来说,还是稍稍有所不同的,所以我们这里还是讲讲这两类设备的区别(以Google Glass代表的AR设备与以Hololens与Magic Leap为代表的MR设备)。
 
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关键词: VR AR MR CR
 
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