混合现实结合了真实和数字元素，使它们可以通过3D全息图进行交互。混合现实被定义为一种沉浸式技术，它将物理世界的元素与数字世界的元素相结合，使它们能够相互交互，通常是通过3D全息图。本文定义了混合现实，描述了它的工作原理，并解释了这种新兴技术的应用。混合现实是一种沉浸式技术，它结合了物理和数字元素，使它们相互交互。这通常使用3D全息图来完成。混合现实将是继大型机、个人电脑和手机之后的下一次计算革命。“混合现实”一词是由PaulMilgram和FumioKishino在1994年题为“混合现实视觉显示分类法”的研究中创造的。他们的工作调查了沉浸式虚拟连续体的概念和可视化分类法。从那时起，混合现实的使用已经扩展到包括地理映射和锚定、手部跟踪、语音输入以及3D资产和显示的协作。消费者和企业对混合现实的使用现在很普遍。它提供了与我们家中、工作场所和同事中的数据的直观连接，使我们摆脱了屏幕束缚的体验。全球数百万互联网用户使用他们的移动设备体验了混合现实。MobileAR提供当今社交媒体上最流行的混合现实解决方案。用户可能不知道Instagram的增强现实(AR)滤镜代表了混合现实体验。混合现实结合了数字世界和物理世界，使人、计算机和环境之间能够进行有机且直观的3D交互。计算机视觉、图形实现、音频和视觉技术、输入法和云计算的进步促成了这一新现实。由于难以有效开发混合现实体验，我们仍处于MR发现的第一阶段。然而，前景不可限量。混合现实编程使数字事物能够与物理环境交互，使个人能够与虚拟方面进行交互，就好像它们是真实的一样。创建真正的MR体验需要复杂的输入传感器和软件开发工具包(sdk)。混合现实使我们能够：?加速创新：使用混合现实，施工或设计团队可以简单地生成项目的数字双胞胎，并以最少的浪费和成本测试创新概念。使用MR，您可以非常快速地试验许多材料和概念。?简化协作：想象一下能够与相距数百英里的同事一起构建新车的全息演示。VR和AR等混合现实技术使开发更具吸引力的共享和交互体验成为可能。?减少工作量：混合现实耳机上的摄像头可以实时向同事提供资料，让专业人员可以评论他们观察到的内容（例如另一名团队成员旁边的机器图片）并提供清晰的实时说明。?优化培训和发展：混合现实提供了巨大的培训和发展可能性。公司可以利用混合现实为所有情况下的个人开发身临其境的培训和发展机会。这不仅有助于发展肌肉记忆，还可以减少与某些训练情况相关的危险。MR、VR、AR虚拟现实、混合现实和增强现实正在改变我们的生活和工作方式。?虚拟现实(VR)是计算机生成的交互式真实或人造场所或活动的表示。?混合现实(MR)是现实世界和计算机生成组件的交互式表示或透视。?增强现实(AR)是现实世界的视图与计算机生成的装饰相结合。外科医生现在可以使用虚拟现实手术台来训练救生程序。在AR眼镜的帮助下，厨师可以在准备饭菜时看到详细的说明。很快，巨大的混合现实仓库将开始按照漂浮的装箱说明装载装运箱。VR、AR和MR这三个术语经常互换使用。对于许多人来说，虚拟现实是一个包罗万象的短语，指的是计算机生成的、栩栩如生的东西。但是，这些词很容易区分。混合现实本身就是一种技术，具有自己的特性、功能和应用程序。身临其境的体验提供了对混合现实最具洞察力的观点之一。微软等沉浸式技术先驱认为混合现实与虚拟现实和增强现实齐头并进。这个频谱也被称为“虚拟连续体”。光谱的一个极端是人类生活并与实际物体互动的物理、真实世界环境。计算机程序和软件的生态系统处于另一个极端。尽管您身处现实世界，但您在虚拟现实(VR)中与之交互的大部分材料都是虚拟的。增强现实(AR)更接近物理现实，您在物理现实中查看和交互的绝大多数信息都是真实的，几乎没有数字增强。与这两种互补技术相比，混合现实处于频谱的中心。使用混合现实，您可以通过全息图将虚拟内容置于真实环境中，并与它们互动，就好像它们就在那里一样。您还可以通过生成化身并通过云存储将信息发送到所有其他启用MR的空间来沉浸在虚拟世界中。混合现实如何工作混合现实在云计算和人工智能的帮助下工作。MR设备使用强大的AI传感器、镜头、图形处理器(GPU)以及显卡或核心芯片来处理和存储三个轴或维度的数据。设备拥有的功能越多，混合现实体验就越好。示例包括智能眼镜、手套、紧身衣和智能手机。MR设备可以将消费者连接到无线或有线计算机、控制台或PC以访问软件。该程序可以添加、复制或重新定位虚拟物品以创建身临其境的环境。现代混合现实耳机，如Hololens，可以生成高保真设置，让用户参与虚拟活动，从而消除分隔现实和技术的界限。除了耳机之外，还有其他四种使用MR的设备：1.智能手机和其他移动设备随着时间的推移，平板电脑和智能手机等移动设备的计算能力和移动性不断提高。许多现代移动设备都开发了用于MR应用程序的工具包。这些工具使开发人员能够将计算机图像叠加在真实世界的镜头之上。虽然基于AR的娱乐应用程序已被证明是有效的，但专业和实用应用程序已开始纳入MR元素。由于移动设备无处不在，它们的显示技术是MR发展和接受的关键因素。2.平视显示器(HUD)平视显示器(HUD)将3D图形直接投射在用户面前，不会显着遮挡周围环境。标准的HUD由三部分组成：?屏幕-负责覆盖HUD的图形，?合成器-图形投影到的表面?计算机-结合其他两个组件以执行任何必要的实时计算或调整最初，平视显示器原型被用于军队，以协助战斗机飞行员进行战斗。然而，它们最终演变为协助航空的所有要素。混合现实HUD可以将3D图像和数据可视化与交通和移动车辆相结合。3.360度身临其境的环境（CAVE）洞穴自动化虚拟环境（Cave）是一个人被上下四个投影屏幕包围的场景。作为投影的补充，3D眼镜和环绕声为用户提供了一种旨在复制实际环境的透视感。自开发以来，工程师们一直使用CAVE系统来创建和测试混合现实产品原型。4.头戴式显示器或MR眼镜头戴式显示器(HMD)放置在头部或眼睛旁边，是一种通过一个或两个镜头将图像直接投射到用户眼睛中的设备。它广泛应用于健康、休闲、航空航天和工程领域，并提供传统显示器无法实现的视觉参与度。头戴式显示器在MR娱乐客户中非常受欢迎。然而，大多数头戴式显示器仍然是不包括实际环境的虚拟现实显示器。Microsoft的HoloLens是一种MR头戴式显示器(HMD)，在医学和工程领域都有应用。它使临床医生对现实世界有更深入的了解。MagicLeap开发了一款在私人和消费者市场都具有潜力的类似设备，是一款出色的增强现实HMD。除了构成前端体验的显示器之外，环境意识和高级用户输入也为混合现实提供了动力。近几十年来，输入技术一直在塑造人机界面。人机交互(HCI)是一个新的研究领域，包括键盘、鼠标、触摸、笔，甚至语音识别。传感器技术和处理能力的进步正在创建基于HCI输入技术的新计算机感知设置。这就是为什么MR使用应用程序编程接口(API)来记录一个人在现实环境、表面和限制、环境照明和物理位置中的身体位置。创造真实的混合现实体验需要整合三个基本要素：云驱动的计算机处理、改进的输入技术和环境意识。我们在物理世界中的行为由数字空间跟踪。在制造工厂中，物理边界会影响混合现实，例如游戏和基于任务的协助。通过上下文输入和感知，物理世界和数字世界开始融合。混合现实的应用以下是混合现实的一些最著名的应用：1.让体育和娱乐对球迷来说更加身临其境最喜欢的表演者与数字道具互动，在足球比赛中，动作似乎就在您的客厅里发生。美巡赛(PGATour)的粉丝可以使用几年前以3D形式呈现高尔夫球场的应用程序。PGA巡回赛还计划使用HoloLens进行赛事设置和高尔夫球场规划，而球员可以使用混合现实在球场上第一次击球之前准备他们的策略。2.在远程位置工作和协作使用混合现实，任何组织中的员工都可以与客户或其他同事一起工作，即使他们不在同一地区。在实时翻译工具的帮助下，语言障碍将毫不费力地消除。如果视频会议或Skype通话给您留下深刻印象，那么混合现实会议更具革命性。例如，NASA与Microsoft合作开发了OnSight项目，使科学家和工程师能够虚拟地出现在火星上。4.将社交元素融入游戏中将社交元素添加到虚拟游戏中是MR在游戏中最流行的用例之一。虚拟游戏通常会将数字事物的体验限制在佩戴耳机的个人身上，从而导致孤独的游戏体验。但MR有可能通过构建虚拟社区来克服这个问题。换句话说，许多玩家可以通过众多的耳机和全息头像享受相同的游戏体验。5.提高在线学习中的知识保留和安全性MR可以通过三个维度呈现信息来增强在线学习。这种方法将帮助孩子形成持久的记忆并更好地理解他们正在学习的内容。这个概念也可以用于安全和健康以及工业维护和维修方面的培训。这种策略帮助学生通过错误的“动手”方法获得知识，而没有受到损害的风险。更多信息：什么是空间分析？定义、工作和示例6.提供全新且独特的客户体验混合现实可能有助于模糊实体店和在线购物体验之间的界限。例如，使用机器学习和计算机视觉，移动零售应用程序将自动识别商店中的所有商品并将它们添加到用户的购物篮中。用户可以选择购买这些物品，将它们加入书签以备日后购买，甚至与朋友分享。在这种情况下使用MR眼镜时，您将能够访问商店中已添加书签的商品、评级等。MR还可以帮助消费者快速识别并从商店中获取他们需要的商品。7.使医疗保健更有效和准确磁共振技术在医疗应用中的使用有可能彻底改变医疗保健行业。通过AR和VR技术的结合，外科医生将能够更有效地治疗患者。他们将能够使用混合现实研究患者的3D计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)图像。这可以帮助外科医生找到确切的身体部位进行手术，从而使他们能够成功地进行手术。8.改变政治集会和竞选活动政治事件是能够吸引大量观众的一个例子。在政治集会期间，官员们确保所有安全预防措施到位。然而，这些安排有时被证明是不够的。任何观众都有可能对公众人物构成威胁。在这种情况下，使用MR可能有助于防范意外事件。使用混合现实技术，政治演讲者可以在远程出现的同时安全地在集会上发言。9.简化生产和其他工业流程公司正在工作场所试验数字双胞胎。数字孪生是创建系统、流程甚至机器的非常逼真的副本以进行创建、评估和验证的过程。数字孪生为技术人员提供了模拟和应对各种技术挑战所需的知识。数字孪生虽然是在工业领域发展起来的，但它适用于任何领域。数字孪生还可以用于基础设施和自动化等跨行业应用用例。10.打造更好的产品使用MR设备上的3D建模应用程序，专家可以在虚拟环境中创建产品并与他人共享。这种综合形式的3D建模和协作使工程师能够识别缺陷并实时修改他们的想法。协作平台使管理人员能够实时分析和检查3D设计。MR越来越受欢迎的另一个原因是它能够将3D模型投影到各种建筑物和材料上，而无需3D打印的成本。这可以帮助工程师可视化进度并检查设计质量。结语混合现实市场正在蓬勃发展。根据MaximizeMarketResearch(MMR)的数据，2021年全球MR市场价值将达到8.11亿美元。预计到2029年将超过15亿美元，增长率达到惊人的44.5%。这是由于混合现实在不同行业和垂直领域的多种应用，以及人机交互、人工智能和高速数据处理方面的进步。
