LabsGuide前两期我们分析了XR的概念和XR的关键技术。我们了解到，XR实际上是一个统称，包括增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、混合现实(MR)以及介于两者之间的一切。本期我们来探讨XR的应用场景。XR业态丰富，产业潜力大，社会效益强。以虚拟现实为代表的新一轮科技和产业革命蓄势待发。虚拟经济与实体经济的结合将为人们的生产方式和生活方式带来新的好处。革命性的变化。XR应用可分为行业应用和海量应用。行业应用主要包括工业、医疗、教育、军事、电商等，大众应用包括游戏、社交、影视、直播等，XR应用正在加速向生产、生活等领域渗透。生活，“VR/AR/MR”时代已经开启。据高盛预测，2025年全球虚拟现实软件应用规模将达到450亿美元。1、在工业和军事方面，虚拟/增强现实成为智能制造领域的发展重点。在《中国制造2025》重点领域技术路线图的重大政策文件中，虚拟现实被列为智能制造核心信息装备领域的关键技术之一。通过智能制造各环节的信息获取和实时沟通，实现动态交互和智能决策。分析和智能控制。以汽车行业为例，虚拟现实和增强现实技术在需求分析、总体设计、工艺设计、制造、测试实验、使用维护等方面的应用，实现了汽车设计、制造、检测一体化。依托虚拟/增强现实的视觉和交互技术特性，汽车制造商可以在与真实汽车相同比例的虚拟空间中动态调整设计细节和整体原型，同时进行各种道路测试、碰撞和风洞测试时间。、生产模拟、过程分析和虚拟测试，大大缩短了新车开发周期，降低了开发成本。目前，美国车联网与自动驾驶测试基地MCity计划通过虚拟现实将虚拟测试中的信息传送到真实场景中的车辆决策控制系统，进行不同交通场景下的用例测试。此外，奥迪、福特、宝马、克莱斯勒、丰田、沃尔沃等主流车企都在积极引入VR技术用于汽车研发。奥迪推出了基于VR的虚拟装配线标定，使装配线工人能够在三维虚拟空间中完成对实际产品装配工作的预估和标定，显着提高生产和装配效率。福特使用VR技术检查汽车的整个外观和内饰设计，并查看具体细节以深度优化人体工程学设计。宝马计划将VR技术引入到汽车开发的早期工作中。在汽车设计过程中，不同地区的开发设计团队通过VR实现远程协作，帮助工程师针对模拟试驾场景快速修改设计稿。基于工业互联网/物联网平台，虚拟/增强现实已成为实现数字孪生（DigitalTwins）的核心技术之一。以工业软件巨头PTC为例，PTC将其在产品设计和PLM领域积累的核心优势整合到Thingworx平台中，推出了基于数字地图的整体框架和一整套解决方案。依托Creo、Windchill、Axeda等平台软件，在虚拟空间中构建出一个完全等同于物理世界的数字镜像，成为汇集产品研发、制造、商业所有三维数据的基础晋升。其虚拟现实解决方案Vuforia实现了数据信息与真实物理环境的交互，成为阶段性数据验证和业务流程参考的重要支撑。图1Thingworx平台在军事上，AR的应用也越来越多。据悉，美国陆军于2021年3月31日与微软签署了价值219亿美元的合同。根据这份订单，微软将主要为美国军队提供总计12万套HoloLensAR增强现实头盔及相关技术支持。未来十年。这款AR头盔基于微软Azure的云计算和人工智能，通过AR头盔将图像叠加在佩戴者的真实视野中，提供3D地图显示、即时热成像夜视等信息，增强佩戴者的感知能力。这些信息和士兵的视野也可以与其他士兵和军官共享，以协助士兵在复杂的环境中做出更正确的决策。此外，这款AR头盔还可以模拟出敌人的全息影像，可以在模拟演习中提供更加逼真的作战环境。美军与AR设备的接触由来已久。1962年，美国空军飞行员的头盔上装有类似车辆上使用的平视显示器的设备，可以将重要信息投射到头盔玻璃上。并且在20世纪70年代，它被飞行员用来跟踪热成像导弹。2.医疗与教育在医疗健康领域，虚拟/增强现实是对传统医疗手段的有效补充。首先，针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗手段单一等疑难问题，虚拟/增强现实远程医疗和存在感强的远程医疗将有助于丰富教学和诊疗手段，减少治疗风险，提高设备利用率，平衡医疗资源，为医患双方创造便利条件。虽然不能完全替代真正的诊疗过程，但已成为传统医疗手段的有效补充。此外，还可用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案，主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊疗、医疗康复护理、远程医疗指导等业务场景.基于虚拟现实的医学教育培训，有利于医疗用户以更直观、高效、安全的方式学习专业知识和实践专业技能。同时有助于节省医学教育成本，缓解解剖学医学解剖样本严重不足的问题，帮助医学生在虚拟手术台上反复练习，加速对解剖结构的理解，解决入门高的问题医生的门槛和需要通过大量的解剖实践来掌握实践技能等问题。此外，外科医生可以在大手术前进行模拟训练，提前预知手术过程中可能出现的问题。例如，LevelEx通过对人体组织动力学、内窥镜设备光学和运动流体的真实模拟，为外科医生提供了一种避免人体受伤的手术训练方法。将虚拟现实疗法用于心理/精神疾病的诊治，可以避免营造真实的治疗环境。通过为患者模拟不同的环境，提供认知行为刺激或暴露疗法，刺激患者大脑中的相关感觉区域，提供一种无需药物治疗患者在家中即可治疗的心理精神障碍的方法。例如，凡聚科技构建了一个可以诱发精神障碍患者恐惧和焦虑的虚拟场景，通过暴露疗法治疗恐高症和幽闭恐惧症患者。RelaxVR模拟海滩、海洋、海风、海浪等场景，让用户放松身心，缓解压力、焦虑和抑郁。此外，还有临床诊疗强化、医疗康复护理等多个场景，这里不再详述。图3VR应用于医疗场景。此外，在教育方面也有很多应用场景。一方面是培训类别，比如上面提到的医疗方面的医疗培训，还有飞行员、司机、宇航员的模拟培训。NASA一直热衷于试验各种VR技术。在它的喷气推进实验室，你可以看到来自各个VR制造商的最新甚至未发布的耳机，包括Valve、HTC、微软、索尼、Oculus、三星等。图4NASAVR训练场景在学生教育方面也做了很多尝试。例如，西安某教育机构在K12教育中推出各学科抽象知识概念；将宏观、微观、难点知识点可视化，从而增强学生对知识点的理解，使学习变得简单高效，从而减轻教师的压力和学生的负担。项目包括中小学VRK12学科教育、XR人工智能编程教育、VR校园安全教育等，并设计了VR未来课堂，让孩子们冲破现实的束缚，迸发出创造的火花。3、游戏和社交虚拟现实/增强现实在游戏中的应用将成为当前行业发展的重要推动力。尤其是VR视频游戏，为用户带来更真实、更强烈的感官刺激，庞大的用户基础和核心玩家对新技术的开放态度，让VR游戏率先在VR大众市场发展起来。AR游戏仍处于起步阶段。根据Valve和Steam的官方数据，Steam平台耳机月连接数持续上升，且增速持续提升。根据Steam平台的数据，2021年2月的头戴显示器连接数创下新纪录：280万台。之前的记录是1月份的260万。流行的VR游戏包括射击游戏、冒险游戏、运动游戏、解密游戏、养成游戏、场景体验等。最受欢迎的是射击类游戏，比如《Beat Saber》，一款结合了VR和音乐的游戏，俗称“光剑”。玩家随着音乐的节拍挥动手中的光剑，有节奏地砍断方块，躲避障碍物。截至2021年2月，已售出400万份，收入突破1.8亿美元，创下VR独占游戏最高销量记录。还有被媒体和玩家一致认可，被称为“真正的VR3A大作”的?。图6半条命：亚历克斯VR游戏在国内也逐渐崛起。由国内团队CavemanStudio开发的VR游戏《Contractors VR》将于2020年12月4日登陆OculusQuest头显平台，上线后游戏将登上2020年最畅销VR游戏榜单2019年Steam。据了解，该版本上线一个多月，收入已经突破100万美元。2021年1月在中国，赛博朋克风格+情感悬疑《A.D. 2047》VR原创互动电影式游戏问世，标志着中国VR游戏的崛起。游戏以重庆为背景，虚构了30年后的赛博朋克科幻世界。通过UE4高度逼真的游戏特效和丰富的QTE轻交互，如情境对话、射击、打斗、解密、装置美术等，让玩家身临其境，推动故事的发展。图7ContractorsVRTheSteamGameFestival将于2021年2月正式举办，超过500款游戏将在游戏节上展出。它的宣传视频有很多很酷的互动和特效。社交方面也有很多应用，虚拟现实/增强现实开启了社交2.0时代。XR社交突破传统社交的空间限制，通过虚拟化身、面部表情识别等更精细、更丰富的交互方式，深化线上社交体验。目前具有代表性的VR社交产品有HighFidelity、Facebook等。HighFidelity产品延续《Second Life》的概念，旨在打造一个多元化的小型VR虚拟社会，人们可以在其中体验类似于现实生活但又超越现实的社交体验；注册将于7月开放，您可以在VR中与朋友一起探索、玩耍和创造社交体验。下图是微软在2021年3月上旬与任天堂合作的IT活动Ignite2021上展示的HoloLens版本《Pokemon Go》。这个版本与之前的手机版本不同。玩家可以直接与宝可梦互动，当两个玩家在现实中相遇时，他们可以看到对方的宝可梦并进行宝可梦对战。图9HoloLens版《Pokemon Go》微软的MR云平台Mesh在本次发布会上线，大家可以通过它的宣传视频来展望未来的生活。4、在影视和直播方面，虚拟现实/增强成为影视新的表现形式。米开朗基罗认为，在艺术领域，细节就是神。虚拟现实作为一种新的表现形式，呈现了更多的细节。AR特效已经成为电影制作的重要组成部分。大片中的很多震撼特效都是利用AR技术，将虚拟场景或虚拟物体融入到剧情中。VR影视赋予观众身临其境、身临其境的体验。一方面表现在对分辨率、刷新率、色深、视野、3D、低延迟等更高画质的不断追求。另一方面，虚拟现实人机交互的核心特征凸显，影视游戏化趋势正在兴起，即观众可以自主选择影视的观看角度，甚至影响观看效果。情节的走向，从而实现“一千个人眼里有一千个哈姆雷特”。多结局电影。对于直播来说，VR和AR现在已经成为了必备元素。尤其适合参加晚会/现场表演。VR直播让用户可以从更自由的角度观看表演，例如《舞蹈风暴2&时空凝结》8KVR直播，让用户在舞台中央更近距离、更自由地体验舞蹈细节。晚会的AR特效，是场外用户的专属体验。最近流行的晚会，可能少不了吸引人的AR特效。比如央视春晚、灯光下的中国场景渲染就是AR/MR特效的典型应用。图112021年春晚《牛起来》刘德华的“现场”表演目前，国外活动行业仍然受到限制，很多人开始寻求举办活动的新方式，其中XR技术无疑是最好的选择。美国著名唱作人布赖森提勒为了回馈歌迷，与The92Group合作，于2021年3月18日打造了“TrapsoulSeries”系列虚拟现场演唱会，XR特效非常精美。音乐会为观众呈现了六个不同元素的世界，其中两个为真实场景，其余四个为XR虚拟场景，由XiteLabs打造。国内也有很多大型线上演唱会，比如爱奇艺于2021年3月26日推出的爱奇艺THE9“虚实之城”沉浸式虚拟演唱会。看下面视频，效果堪比好莱坞炫酷质感大片。5、党建与文旅方面2021年5月10日，“2021世界沉浸式产业大会”围绕AR/VR、数字经济、文旅时代等系列论坛活动，以及展览展示由各大公司举办，数字文旅和VR党建是重要趋势。今年是中国共产党成立一百周年。党建教育和宣传相关的内容已经被各行各业的企业纳入规划，VR行业也不例外。图13VR党建机示意图与单独提供VR硬件相比，这些VR内容解决方案提供商并不是单纯的生产内容，而是提供一整套的系统和设备，而且设备不是单一的VR设备、交互屏、沙盘等，都可以由客户自由选择。旅游业也迎来新机遇。2020年11月30日，文化和旅游部、国家发改委等十部门推动旅游业高质量发展。今年3月，国家发改委、文化和旅游部等28个部门联合发文《加快培育新型消费实施方案》，再次提及相关内容。推动无人化、无接触设施推广应用，鼓励和引导云旅游、云演艺、云娱乐、云直播、云会展等新业态发展。首先是VR云旅游，可以理解为实景地图，主要起到导游作用。谷歌地图是最典型的代表。此外，AR还走进博物馆，让文物“活”起来！这样的应用案例在国内外有很多。例如，华为河图就为敦煌制作了感性图像。通过华为手机+华为河图APP，您可以通过手机屏幕看到栩栩如生的敦煌历史人物和场景。此外，还有很多领域，比如生活辅助、地图等很多场景都有相应的应用。以上是XR应用场景的讨论，仅供启发。后续周刊将继续探讨XR的行业现状和未来趋势。参考文献[1]AR陀螺仪月度和年度分析报告及新闻资讯。[2]信息通信研究所《虚拟(增强)现实白皮书》.[3]知乎逐鹿VR专栏。[4]VideoKnight公众号XR云演艺相关报道。[5]微软官网相关文档。[6]CloudVR+产品白皮书。【本文为专栏作家《移动实验室》原创稿件，转载请联系原作者】点此查看该作者更多好文
