VR、AR、MR到底有什么区别?

2023-05-24 UX辞典

研究主题:不同虚拟技术的发展与梳理

研究对象:VR/AR/MR技术

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**梳理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**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。

2016年湖南卫视马可、洛天依联唱

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****,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**。

2016江苏卫视跨年演唱会蓝鲸出场效果

这种一跃而起的鲸鱼效果最早出自 MagicLeap 之手,画面惊艳震撼。

出自 MagicLeap 之手的鲸鱼效果(示意图,非真实效果)

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,我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。

YouTube上LPVR频道的澳大利亚人Jack McNee完VR直播现场

YouTube上LPVR频道的澳大利亚人Jack McNee完VR直播现场

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”。

武汉火神山医院有条不紊的筹建中

武汉火神山医院有条不紊的筹建中

在家的网友们,通过观看直播,了解火神山医院建设实况,为建设者们加油助威。

VR 与AR、MR 的定义

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、**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**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**信息空间。用户不仅能够通过虚拟现实**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**,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。

Oculus Rift

HTC Vive

PlayStation VR

三星Gear VR

《极乐王国》

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。

Google Glass


《Pokemon Go》

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。

HoloLens

HoloLens

Magic Leap

Magic Leap

《超次元MR》

《超次元MR》

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***、数据手套(5DT之类的)、动捕**、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**头,在**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**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)。

增强现实技术的场景

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**物体,而不是手动去指出;自主**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

-以上部分内容来自书籍《虚拟技术基础与应用》

-图片、GIF来自网络

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