VR/AR已经不是一个新概念,逛商场的时候,酷炫感兼科技感爆棚的VR游戏厅已经普及。但是对于AR 、VR与MR 的区别可能大家并不是很清楚,辞典酱今天就来为大家系统梳理了这些技术的发展和区别。
增强现实与混合现实技术
在2016年,一直处于互联网科技圈关注中心的AR/VR技术惊艳亮相于各大卫视跨年演唱会的舞美设计,在微博、微信朋友圈等各大社交平台收获无数好评,成为卫视跨年混战的最大赢家。而此时虚拟现实研发热潮正在兴起,2016年更被称为“VR元年”。
湖南卫视跨年演唱会采用增强现实技术和全息技术,让偶像演员马可搭档二次元虚拟歌手洛天依、乐正绫同台献艺,“虚实结合”成功打破了次元壁垒,不同的摄像机角度和灯光变幻让人物和场景实现快速绘制,达到令人惊叹的场景切换效果。
江苏卫视的增强现实舞美效果更是惊艳四座,视野开阔的四面台及地面屏幕实时运动跟踪系统,让增强现实效果以更逼真的姿态呈现在观众眼前。
歌手李健演唱时,蓝鲸从“海面”腾空而起,闪转腾挪之后,一头扎入“海”中,“水花”四溅,画面栩栩如生,现场气氛被推向高潮。
这种一跃而起的鲸鱼效果最早出自MagicLeap之手,如图所示,画面惊艳震撼。
2017年4月,YouTube上LPVR频道的澳大利亚人Jack McNee完成了一场连续进行36小时的VR节目录制,是吉尼斯世界纪录中保持VR课程时间最长的纪录。2017年8月,中国的西北科技大学在大学录取通知书里使用AR技术,在录取通知书上有一个二维码,用微信扫一下二维码,就可以看到更加现实的信息。西北科技大学是第一个在大学录取通知书里使用AR技术的大学。
进入2020年,VR、AR相关的信息不断映入眼帘。比如在疫情期间,央视为我们提供了火神山、雷神山医院建设现场的24小时不间断实时直播,5G+VR/AR+4K的全景式旋转超高清镜头让多达千万人次充当了“云监工”。
什么是虚拟现实?
虚拟现实(Virtual Reality,简称为VR),又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。用户不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。
硬件代表是Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR、三星Gear VR等,游戏代表王国是《极乐王国》,它是全球首个VR社交游戏平台。
什么是增强现实?
增强现实(Augmented Reality,简称AR)是通过计算机技术,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画面或空间,同时存在。通过手机、平板电脑等设备显示出来,被人们所感知,从而实现真实与虚拟的大融合,丰富现实世界。
硬件代表作是大名鼎鼎的Google Glass ,游戏代表作是《Pokemon Go》,这款游戏曾经风靡全球。
什么是混合现实?
混合现实(Mixed Reality,简称MR),可以简单理解为AR(Augmented Reality)和VR(Virtual Reality)的结合,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,物理和虚拟数字对象共存,并实时互动。
MR技术的关键点就是与现实世界进行交互和信息的及时获取,也因此它的实现需要在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中。如果环境都是虚拟的,那就是VR;如果展现出来的虚拟信息只是与虚拟事物的简单叠加,那则是AR。
硬件代表作是HoloLens 和 Magic Leap,游戏代表作是《超次元MR》。
在AR方面,微软的HoloLens开发者版本在2016年3月30日正式开售,这标志着AR从实验室走到普通家庭中已经迈出重要的一步,但是其高达3000美元的售价,也着实有点让普通消费者望而却步。但是此举是为将来的工程和教育的转变提供新的变革。
VR与AR、MR的区别
从概念来看,增强现实和混合现实并没有明显的分界线,都是将虚拟的景物放入现实的场景中。
在增强现实的视界中,出现的虚拟场景通常都是一些二维平面信息,这些信息甚至可能和目前看到的事物无关,功能只是在不影响正常视线的情况下起到提示的作用;所以这些信息会固定在那里,无论看哪个方向,该信息都会显示在人们视野中固定的位置上。
而混合现实则是将虚拟场景和现实融合在一起,只有看向那个方向的时候,才会看到这些虚拟场景,看向其他方向的时候就会有其他的信息显示出来,而且这些信息和背景的融合性更强。简单来说虚拟信息如果跟随视线移动就是增强现实,如果相对于真实物品固定就是混合现实。
交互的区别
虚拟现实设备:因为虚拟现实是纯虚拟场景,所以虚拟现实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。
增强现实设备:由于增强现实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,例如Google Glass(实际上iPad、手机这些带摄像头的智能产品,都可以用于增强现实,只要安装增强现实的软件就可以)。
技术的区别
VR类似于游戏制作,创作出一个虚拟场景供人体验,其核心是图形图象学的各项技术的发挥。人们接触最多的就是虚拟现实游戏,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,并不关心是否与真实场景相关。虚拟现实设备往往是浸入式的,典型的设备就是Oculus Rift。
增强现实应用了很多计算机视觉技术。增强现实设备强调复原人类的视觉功能,例如自动去识别跟踪物体,而不是手动去指出;自主跟踪并且对周围真实场景进行3D建模,而不是用户打开Maya照着场景做一个极为相似的。
混合现实能把真实世界和虚拟世界融合在一起,生成新的环境和视觉图像,让真实物体和数字物体实时共存,并进行互动。混合现实存在于物质世界或虚拟世界,是现实和虚拟现实的混合。从这个解释来看,微软的HoloLens确实更趋近于混合现实。它先通过扫描房间掌握当前空间的情况,然后精确地把数字物体混合到当前的环境里。用户可以使用自己的手去触碰这些虚拟物体,就像它们是真的一样;用户还可以在HoloLens头盔上跟这些投射到真实物体上的虚拟图像进行互动。当然,这些物体不是真的,这就是混合现实的美妙之处。
VR、AR、MR公司及产品
VR设备代表:Oculus
AR设备代表:HoloLens
MR设备公司:Magic Leap
相关引用
《虚拟技术基础与应用》
https://mp.weixin.qq.com/s/BA6bOXhEnZdZQ6j33dLxiQ
图片来源于网络
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