希望通过这篇简单的文章能够让大家理解VRARMR之间的区别与联系,还有其主要特点。

VR Virtual Reality

HTC VIVE

 

虚拟现实技术,其最终目标是试图通过虚拟(欺骗)人类所有感官的方式,将人沉浸的带入另一个世界。试图在虚拟世界中重塑物理定律,生化特性,充分发挥人的想象力,是创造一个新世界般世界的伟大工程。其未来发展可以用在塑造全新物理空间和互联网世界,扩展人对世界的别样体验。

虚拟现实技术有以下几个特点:

注重沉浸性

沉浸性说的就是用户在使用VR交互设备时,虚拟世界的代入感和设备的体验感能否让人感受到身临其境的感觉。我们已经在无数的影视文学作品和动漫中幻想过类似的场景,如《黑客帝国》《刀剑神域》《头号玩家》中一样,与真实世界难以分清的世界,才是一个合格的虚拟现实世界。但是受限于目前基础科学的技术水平,还做不到完全意义上的沉浸世界。

实现自然的人机交互

肉体感知能力的狭隘和虚拟世界的自由浩瀚是VR技术当前的发展主要矛盾之一。现在人们在探索通过外界机械设备来模拟在虚拟世界的交互反馈来试图解决这个问题,但虚拟世界中的物体感知很难做到与真实世界相同,凡是涉及力学反馈的(如重力影响的模拟和摩擦力反馈)几乎都无法实现,基本的抓取与触摸动作都无法实现真正的模拟。个人认为脑机接口才是未来的终极形态。因为人类只有抛弃繁重无用的肉体,才能拥抱完全意义的虚拟世界。

无限可能

虚拟的世界拥有着无限的可能,所以每个虚拟世界应该有自己独特的物理规律和世界观,这和我们生活的物理世界是不一样的。在真实世界中,发现与利用科学规律是人类生存和发展的根基,而虚拟世界中,想象力才是世界的根基,想象力到哪里,虚拟世界的未来边界就在哪里。在虚拟空间中每塑造一个新世界,就完成了一次上帝创世的过程。就像《刀剑神域》中的seed一样,虽然拥有着相同的开源代码,但不同的人,不同的公司,可以将它转变为属于自己的不同世界,正如一千个人眼中有一千个《哈姆雷特》一样,一千个人眼里就有一千种虚拟世界。

AR Argument Reality

GOOGLE GLASSES

增强现实技术,是通过在现实世界中实时显示附加信息的方式,来增强人们对于真实世界的信息获取,其本质是人们对于实时信息获取的一种渴求。随着AR技术的发展,人们发现冰冷的附加信息不如将虚拟的信息和真实世界融合在一起,所以当AR技术发展遇到瓶颈之后,MR/XR技术应运而生。

AR技术的主要特点:

实时连接

AR技术也是伴随着3G 4G等通信技术的兴起而逐渐发展而来的互联网终端技术,所以其基本要求是实时联网,实时连接,能够为使用者提供快捷的信息服务。

信息桥梁

AR扮演的是真实世界和互联网世界的信息桥梁这一个角色,这主要通过附加信息的方式来实现。主要目标是为人类在生产生活中随时获取到增强信息,为人类提供更加快捷便利的信息获取方式。

遵循物理规则

AR仅仅是为互联网世界提供了一个输入输出接口,人在获取其增强信息的时候需要同时保证其自身安全,所以设计的时候需要考虑安全问题。

 

MR Mixed Reality(高通愿意称其为XR)

MICROSOFT HOLOLENS

混合现实技术源自AR技术的延伸和发展,人们发现AR技术提供的冰冷的附加信息十分突兀且功能有限,一群天才科学家和极客们开始畅想将虚拟世界与真实世界整合到一起,MR技术随之而生。较早实现MR商业化的企业是微软,于2015年1月22日发布了旗下第一代MR头盔HoloLens。通过复杂的光导系统将显示信息附加于真实世界的之上,通过TOF技术获取周围空间的三维数据并构件空间模型,在空间模型的基础上附加显示。(微软在XBOX的Kinect套件上获得了重要的技术积累)微软首先集成并实现了对真实世界的建模及信息附加的功能。

在今天,我们可以看到苹果,谷歌,微软,华为等大型科技企业都在争夺这个全新的互联网入口。分别进行了大量的技术布局和探索。苹果建立了数千人的AR研发团队并开发了ARKit ;谷歌为安卓平台开发了ARCore,方便于安卓开发者 对其进行调用与开发;华为利用麒麟芯片内集成的强大的AI芯片开发了HUAWEI AR Engine系统,实现了运动跟踪、平面检测、光照估计、命中检测、手势识别、手部骨骼跟踪、人体姿态识别、人体骨骼跟踪等重要的AR基础功能。并且在2019年8月11日华为开发者大会上推出了Cyberverse(河图)虚实融合技术,为其MR技术的进一步发展打下了根基。

如上面的VR,AR技术一样,MR技术的进步高度依赖于基础科学尤其是光学领域的进步,大家可以通过这篇文章来了解当前MR技术的发展和瓶颈所在:简要介绍AR、MR原理,畅想目前存在的主要问题的解决办法

关于MR技术的原理可以参考本网站翻译的magic leap的拆解分析文章:https://www.gongyesheji.org/?p=870,里面有对MR光学系统原理的推测与分析。

部分遵循物理规则

MR的最终目标是将虚拟世界和真实世界融为一体,而非是VR那样子的假冒世界,所以需要遵循真实世界的部分物理规则,使得人的感知器官能够很好的捕获附加的光学信息。

光的魔法

MR的核心技术在于如何将虚拟世界的物体,与真实世界的视觉相结合,而MR眼镜就是就是其中的桥梁,MR眼镜的光学组件将虚拟的信息叠加于真实的光照信息之上并共同输入人的眼睛中,让人类视网膜获取到的光子中既包含真实世界的光子,也包含虚拟世界的光子,二者相叠加,构成了全新的视觉世界。

让世界充满更多可能

不仅仅是遵循真实世界的轨迹,更可以脱离物理,来塑造一个全新的, 真实与虚幻相结合的世界。我们不仅仅可以通过MR技术随时获取到更多的信息,并且能够与虚拟世界中的元素进行实时交互,并且能够让虚拟元素融入我们的日常生活。

 

PS:图片来自于网络,侵权删除

本文首发于2018年12月12日,重构修正于2020年4月23日