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vr、ar、mr的区别

发布时间:2018.05.09     点击次数:621

  

随着Google Glass的发布,Magic Leap的“鲸鱼从篮球场一跃而起”视频刷爆朋友圈到任天堂手游Pokémon Go火遍国外,相信大家对于3R(VR,AR,MR)一定有所耳闻,也能够感受到3R和普通大众的距离越来越近。

3R如今发展的如火如荼,微软、谷歌、脸书、苹果等各家科技巨头纷纷投入其中,颇有群雄逐鹿的架势。

事实上3R被称为第4代数码技术,也将成为下一代的计算平台,也许大家此时还不能体会3R的重要性。

那么当我告诉前三代数码技术后,你一定会感叹3R原来如此重要。

前三代分别是:个人电脑,网络和智能手机,而智能手机发展即将触碰到天花板,因此3R将会是一片新的蓝海。

就像如今几乎人手一台智能手机,而在不远的将来,我们将会人手一台3R设备,所以去了解一下即将融合我们生活的3R是非常有必要的。

VR(virtual reality,虚拟现实):可以让用户沉浸其中的由计算机生成的三维虚拟环境,并与现实环境相隔绝。

VR也可以叫做人工环境,就是说你带上VR眼镜所看到的景象全部是靠这些设备产生的,是虚拟的,假的。

它通过VR相机采集、景象制作设备、计算机软件、VR眼镜等成像设备联合提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让我们进入这个“虚拟”的世界中,如同身临其境一样。

最典型的例子是VR游戏或VR直播,比如一场VR演唱会直播,你自己压根不在现场,但通过VR,你能把你“虚拟”到演唱会现场,这就是VR。

AR(augmented reality,增强现实):在真实环境中增添或者移除由计算机实时生成的可以交互的虚拟物体或信息。

你带上AR眼镜后,看到的全是真实的场景,它把这些智能计算机设备所产生的“增强”的虚拟数字层套在真实世界之上,让你看到比以往肉眼看到的世界更“增强”。

典型的例子是,看你面前的一座商场,肉眼直接看它就是一个建筑,但是戴上谷歌眼镜后,你能透过砖瓦看到商场中目前的人流、打折信息,还有你上次去买东西缺货的那件商品已经上架了。

注意,前提是你本人就在商场前面,这是真实的商场,而不是虚拟的商场。

MR(mixed reality,混合现实):通过全息图,将现实环境与虚拟环境相互混合,也可以看成是VR与AR的混合,取二者所长弃二者所短。

还是上面那个例子,你正站在这座商场前面,戴上MR设备,你看到了所有打折信息,同时你也可以看这座商场从规划图到修建完毕的整个过程,就如同你参与了修建一样。

混合现实(MR)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。如果一切事物都是虚拟的那就是VR的领域了。

如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上,那就是AR。

因此,MR的关键特点就是与现实世界进行交互和信息的及时获取。

如果AR技术显示墙上有一个钟表,你肯定是能分辨出那是设备投射出来的;而通过MR系统投射的虚拟钟表,无论你怎么动,它都会待在固定的位置,随着你的旋转可以看到它不同的角度,还会投射影子到墙上,就好像那里本来就有一个真正的钟表一样。

MR技术所需要解决的技术问题比前两种技术更多,难度更高;要达成「让人区分不出虚拟和现实」的境界,它需要的计算量比VR技术也要高得多。

目前混合现实还没有成熟推向市场的硬件设备,软件应用也是在理论阶段。具体到建筑行业,成熟的应用就更没有了。

VR与AR的交互区别

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,比如支付宝的AR红包,AR游戏精灵宝可梦等。)

AR与MR的交互区别

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。

那么如何对二者加以区分呢?

第一,虚拟物体的相对位置,是否随设备的移动而移动。如果是,就是AR设备;如果不是,就是MR设备。

戴上Google Glass,它在你的左前方投射出一个「天气面板」,不管你怎样在屋子中走动,或者转动头部,天气面板一直都在你的左前方,它与你(或者Google Glass)的相对位置是不变的,你走到哪,就把它带到哪;而Hololens是怎样的呢,它也会在屋子墙壁上投射出一个天气面板,但是不同之处在于,不管你怎样在屋子中走动,或者转动头部,天气面板始终都在那面墙上,它不会由于你的移动而移动。

第二,在理想状态下(数字光场没有信息损失),虚拟物体与真实物体是否能被区分。

AR设备创造的虚拟物体,是可以明显看出是虚拟的,比如FaceU在用户脸上打出的虚拟物品、Google Glass投射出的随你而动的虚拟信息;而Magic Leap,用户看到的虚拟物体和真实物体几乎是无法区分的。

当然,「AR设备」与「MR设备」的界限不是绝对的,这里把它们分为这两类,主要是让大家明白他们所应用的技术和达到的效果是有所区别的。

AR设备未来也会使用SLAM、数字光场以及视网膜投射等技术(比如Google 的Project Tango),这时AR也就演化为MR了吧。

VR/AR/MR的对比

37.jpg

如上图所示,我们用一条数轴来展示3R(VR/AR/MR) 。

1代表虚拟环境,0代表真实环境,越靠近1,虚拟成分越多,真实成分越少:娱乐成分越多,应用成分越少,反之相反。

那么VR则位于1处,AR更靠近0处,MR位于VR与AR之间。

Facebook收购了Oculus,目前专注于VR,不过也会继续进军AR;Microsoft的Hololens是目前MR最典型的产品;Google和Apple则都对AR充满信心,Google进军AR时间更早,不过Apple也正在紧锣密鼓地进行AR的布局。

因此,在可预见的未来,3R或将成为我们生活的一部分,大家敬请期待吧。


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