毫無疑問 “ 元宇宙 ” 一詞是今年的熱詞,隨之而來的還有 AR、VR、MR 和 XR 等詞。有人說 VR 就是元宇宙,也有人說 AR 才是,甚至以為 AR 就是 VR,就算分清了 AR、VR,當 MR 和 XR 出現時又開始迷惑。

今天就簡單和大家分享一下,這 4R 之間的關系和區別,以及他們各自的關鍵技術點。

AR (Augmented Reality )

全稱增強現實,是以真實世界為基礎,把數字元素疊加到現實世界的對象和背景上。

體驗 AR 時,第一視角看到的環境仍然是現實場景,但是在光學顯示和算法等技術的加持下,人眼所見的現實場景中融入了虛擬內容。

例如,沒有帶上 AR 時你面前只有一張空空的桌子,但是帶上 AR 眼鏡后,桌子不僅在它上面還會出現了恐龍、月球等等東西(出現的東西根據軟件設置顯現,只是舉例)

VR(Virtual Reality)

全稱虛擬現實,重點是給人一種沉浸式體驗,也被稱為計算機模擬現實。

體驗 VR 時,第一視角看到的環境和現實世界完全不同,帶上 VR 眼鏡之前你是坐在房間,但是帶上 VR 眼鏡后,你可以看到星辰大海也能看到宇宙太空,這一切都是通過頭戴設備產生包括聲音,圖像及其他人體能夠與感受到的媒介復制或創造出一個虛擬世界。

MR(Mixed Reality )

全稱混合現實,將真實世界和虛擬世界混合在一起,來產生新的可視化環境,環境中同時包含了物理實體與虛擬信息。

說得再清楚一些就是,強調交互。MR 的關鍵點就是與現實世界進行交互和信息的及時獲取并且必須是實時的。

XR(Extended Reality )

全稱拓展現實,是指通過計算機技術和可穿戴設備產生的一個真實與虛擬組合的、可人機交互的環境。

擴展現實包括增強現實 AR,虛擬現實 VR,混合現實 MR 等多種形式。簡單來說,XR 其實是一個總稱,包括了AR,VR,MR。

從名詞解釋上來看,對 4R 應該有了一個初步的了解,但針對 AR 和 MR 之間的關系部分人可能仍有困惑。

AR和MR該如何區分?

從定義上來看,AR 和 MR 的區別重點在于 “ 實時的信息交互 ”,但是隨著現在各企業對 AR 技術的追求, AR 和 MR 之間的分界線已經越來越模糊,目前大部分的 AR 能代表 MR,只是距離實現 MR 終極效果仍有一段距離而已。最初的 AR 設備 , 比如 Google Glass 帶上它后,一塊【虛擬面板】會投射到你眼前,不管你怎么走動或者轉動頭,這塊【虛擬面板】都一直固定在你眼前的某個位置,走哪兒帶到哪兒。

但是 MR 設備以 Hololens 為例 ,帶上它之后,出現的【虛擬物體】會固定在某個你已經預設好的位置上,不管你現實中怎么走動或者轉動頭的位置,它都不會跟著你走,就像是你裝修房間一樣,它以虛擬的狀態固定在哪兒了。

更重要的是,哪怕關掉 MR 設備,重啟設備后這個物體仍在,不需要重新放置。

這一區別的產生就要提到一個能力——SLAM,即時定位與地圖構建。它的作用是讓設備能實時地獲取周圍的環境信息,從而達到將虛擬物體精確地放在某個位置。不過,目前大部分的 AR 設備基本都能擁有這一能力,比如杭州靈伴科技的 AR 眼鏡在 SLAM 能力的加持下,較多應用在工業的 AR 實時標注上,從而實現遠程維修指導等功能。

還有一個就是在非常理想的狀態下,通過數字光場技術的處理,讓虛擬物體與真實物體難以被區分。不過這個效果目前基本很難實現,哪怕是當初 Magic Leap 用“鯨魚一躍“震撼了大眾,但效果圖和實際體驗區別仍很大。

效果圖

實際效果

節選自b站up主 老師好我叫何同學

SLAM 也好,數字光場技術也好,這些都是在技術成熟時能搭載在 AR 設備上的,所以說 AR 也可以是 MR,嚴謹一些,可以說 MR 是 AR 的理想終極狀態。總結來看,最初對 AR 的定義是在現實場景中附加了一個虛擬內容,但虛實之間信息的交互能力較弱;VR 是讓人沉浸在一個完全虛擬的環境中;MR 則是在 SLAM、聲場、光場等技術的加持下,讓現實環境能夠與虛擬對象交互,而這是目前大部分 AR 企業都在逐步去實現的一個理想狀態。XR 則是 AR、VR、MR 的集合,X完全可以看做是一個變量 。

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