当前位置: 首页 > 科技观察

虚拟现实正在改变世界,你还不知道VR、AR、MR的区别吗?

时间:2023-03-18 10:04:35 科技观察

虚拟现实,何时才能走进人类生活?它爆发的奇点在哪里?什么是增强现实和混合现实?这三个是同一个东西吗?我们准备好迎接真假难辨的未来世界了吗?你了解虚拟现实吗?虚拟现实,VirtualReality(简称VR),是利用计算机生成一个无限接近现实的数字环境。1935年,美国科幻作家斯坦利·温鲍姆的小说《皮格马利翁的眼镜》中提到有一种神奇的眼镜,只要戴上它,就可以进入电影,成为电影的主角。这是人类对虚拟现实的最早设想。《皮格马利翁的眼镜》上世纪中叶,爱折腾的美国摄影师MortonHeilig发明了第一台VR设备:Sensorama。它体积庞大,具有固定屏幕、3D立体声、3D显示、振动座椅、风扇和气味发生器。Sensorama20世纪90年代,虚拟现实进入应用领域,但一直发展缓慢。直到新世纪初,虚拟现实又被重新拾起。2016年,资本大量涌入,成为虚拟现实最火热的一年。同年3月,虚拟现实被“重文”命名。“十三五”首次提出虚拟现实,使其成为重要的经济增长点。随后几年,虚拟现实陆续被地方政策点名,细化到各行各业。中国、美国、日本、韩国、欧盟都在加大政策支持力度,抢夺虚拟现实的蛋糕。当前虚拟场景可以与真实场景融合;未来你不需要戴厚重的眼镜,只需要戴一副薄薄的隐形眼镜就可以进入虚拟世界……如果你不了解虚拟现实,你很可能看不懂未来世界。什么是虚拟现实?狭义的虚拟现实就是我们现在熟悉的VR,广义的虚拟现实包括VR、AR(增强现实)和MR(混合现实)。VR(VirtualReality)是在现实生活之外创造一个虚拟世界。最难解决的问题是图形计算和沉浸感。AR(增强现实)是将虚拟事物叠加在现实世界图像之上的一层。最难解决的问题是图像识别和跟踪。MR(MixedReality)是将虚拟物体和真实物体都重新计算,混合在一起。核心问题是现实世界的3D扫描和远近空间的感知。VR让人觉得“我为什么在这里?”AR和MR让人觉得“咦?这里有不存在的东西”。有网友将VR、AR、MR称为梦见鬼、见鬼、与鬼同在的区别。它们最终会发展融合成一个大的概念,反映人的精神世界、现实世界和虚拟世界的关系。先说虚拟现实,VR。前面说过,VR就是通过VR眼镜呈现一个虚拟世界,让你感觉身临其境。这就要求你眼前的画面是清晰的;画面细节丰富细腻;处理器和网络环境足够强大。画面清晰,就是画面分辨率要够高。目前业界对VR眼镜屏幕分辨率的要求是:单眼8k,双眼16k。市场上的产品达不到这个水平。但5G时代来临后,单目8K眼镜问世只是时间问题。画面的细节足够丰富,也足够细腻,这涉及到电影中的一个概念——帧数。帧率越高,画面动起来越生动。如果帧率太低,视觉残留会让人玩。李安的电影?达到了每秒120帧,画面细节真实,让人有身临其境的感觉。处理器和网络环境足够强大,让VR眼镜一秒可以传输120张8k高清照片,也只有这个级别才能做到真假难辨。说完虚拟现实,再说说增强现实,AR。AR是通过虚拟事物增强现实。举两个例子。2016年,日本任天堂推出的手游PokemonGo。打开手机摄像头,就可以找到在真实环境中四处乱跑的宝可梦,并且可以抓到它们。2020年pokemongo爆发期间,谷歌开发的AR宠物也是类似的产品。浣熊是AR宠物。有人问,人类开发虚拟现实很容易吗?他们想改变不存在的东西,但是增强现实有什么用呢?什么是增强?答:目的是解放双手。增强的是信息。硅谷初创公司MojoVision于2020年1月发布了AR隐形眼镜MojoLens。据介绍,未来它可以为人们提供及时的信息,让人们无需频繁拉出便可查看餐厅菜单等生活信息。他们的手机。佩戴AR隐形眼镜MojoLens后,各种信息尽在镜片上,尽情享受。未来,我们一出门就可以通过AR眼镜了解路况。当我们路过一家餐厅时,我们可以看到菜单、价格和人们的评论,我们可以在天眼查上看到坐在我们对面的商业伙伴的风险提示。让我们谈谈混合现实,MixedReality。MR是指将现实世界和虚拟世界融合在一起,产生新的可视化环境。可实现虚拟与现实的自由切换。是AR的升级,需要解决的技术问题更多,难度更大。MR就是让虚拟物体“存在”在现实世界中,并符合一切物理规律,比如遮挡、反射、阴影……2017年6月6日,苹果召开全球开发者大会,推出了全新的增强现实平台,增强现实工具包。发布会上展示的内容很简单,就是你把苹果手机对准一张空无一物的桌子,拿到手机后,桌上多了茶杯和台灯。许多人说它将“开启混合现实技术的新时代”。为什么ARkit会显示内容?——在增强现实程序中,桌子上的虚拟茶杯和台灯都有投影,当你移动这些虚拟物体时,投影会相应地改变方向。这就需要程序对摄像头中的桌面进行三维建模和计算,从而知道真桌子和假台灯之间的距离、关系和角度,物体投影的方式是否正确。目前MR的一个非常实用的功能就是帮助人们在线购买家具。一位脱口秀演员讲了一个笑话。他说他家太小了,买了一个鞋柜,为了给鞋柜腾地方,其他的家具都得重新布置。MR可以解决这个问题。比如一些家具体验中心。让人一键进入MR装修空间,亲身体验装修效果,在虚拟空间走动,开关门灯,感受未来家。虚拟现实的终结最后,在说完广义的虚拟现实之后,我还要说说另一种特别让人迷惑的技术,叫做全息投影。很多人分不清这两者的区别。它们的技术区别在于——虚拟现实的核心技术是图形计算和识别。全息投影完全由投影制作而成,主要利用光学干涉和衍射原理。目前虚拟现实需要借助设备观看(如通过眼镜、手机屏幕),而全息可以用肉眼观看;虚拟现实的呈现不受环境限制,全息应在黑暗环境中呈现;模糊的。2019年央视春晚,吉克隽逸在《映山红》中演绎了与蝴蝶的互动,在《红太阳照边疆》中演绎了飞驰的火车。这些炫酷的特效都是用AR制作的,现场的观众是看不到的,只有电视机前的观众才能看到。2020年7月,世界人工智能大会在上海召开。马云从远处讲话,使用的是全息投影技术。从舞台视觉效果来看,全息投影与AR影像的差距还是比较大的。虚拟现实和全息技术的终点是实现虚拟与现实的完美融合。从需求的角度来看,不同的路线导致相同的目标。要达到这种状态,创造出没有逻辑漏洞的场景,需要非常强大的技术和计算能力。