VR · AR · MR 与 科幻 (序)

前言

本文为关于VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)的概念解释。首发于知乎专栏 VR · AR · MR 与 科幻

目录

  1. VR、AR和MR的意思和分别
  2. 其他缩写的概念和意思
  3. 目前的科技水平
  4. 科幻作品中的概念
  5. 我心目中的未来发展

VR、AR和MR的意思和分别

首先,我们看一下外国整合,对AR VR MR的定义。

VR:全称Virtual Reality,虚拟现实。

VR设备皆为佩戴类(例如VR眼镜)可以让你看到360度无死角的虚拟环境,让你彷佛置身于另一个地方,或者是一个视频、一个游戏里面。

AR:全称Augmented Reality,增强现实(扩充实景)。

AR设备可以是佩戴类(例如Google Glass)或者非佩戴类(例如有镜头的手机和平板)。

佩戴类AR设备可以让文字或者模型投影在你的眼前。这些投影不能与环境做出互动。

而非佩戴类AR设备可以透过镜头简单识别指定图片(或者二维码),并把它变成动画的也属于AR。常见的例子包括拿着平板看书中图案变成动画。然而AR并不能分辨场景和物件,不会知道怪物在桌子边上,再走两步就会掉下来。在它眼中一切只是背景。

MR:Mixed Reality,混合现实(混合实景)。

混合,顾名思义就是把AR的概念和VR混合。首先,MR设备绝大部分为佩戴类。

简单的MR设备可以识别场景,把一个模型放在房间的中间,那么无论你走到哪去看,模型还是在相同的位置。更进一步的MR中,模型再不是叠加在现实视角以上,而是与环境互动,甚至会像实物一样,可以被其他实物掩盖。如果你把模型放在门后,把门关上就会把模型挡住。目前的MR设备还没有后者的能力,所以说MR还要很多进步空间。

一般MR都具备AR的功能。

而无论VR、AR、MR都只是五官中关于视角(眼)的概念,并没有对于触感等其他感官感受分类。

2. 其他缩写的概念和意思

XR:Extend Reality 扩展现实,总括了AR、MR和VR。

AV:Augmented Virtual 增强虚拟,就像是在VR里面用AR,让现实中的物体从VR中出现。有时候在VR里面可以看到其他用户的动作,虽然与显示物件的原理不同,但概念类似。

CR:Cinematic Reality 电影现实,意思类似MR,由Magic Leap提出,已失效。

AVR:Augmented Virtual Reality,意思类似MR,由Oculus提出。

TR:Transmogrified Reality,由Google提出,并未使用。

DR:Diminished Reality 消去实境,与AR相反,DR是让本来存在现实中的物体从电脑中消失。由德国伊尔梅瑙工业大学研发

ARG:Alternate Reality Game 另类现实游戏(侵入式虚拟现实游戏),与AR / VR并没有关系,是一个以真实世界作为平台的互动式游戏,通常包含多媒体与游戏元素,顺带一提,还有一个相关的词叫LARP(实境角色扮演游戏),这个有点跑题,以后在专栏中可能会再说。

3. 目前的科技水平

Google Glass(2014):基本的AR,将资料性内容投影在你的眼前,叠加在现实视角以上。

Microsoft HoloLens(2015、2019):现时标准的MR,能做到与环境互动,其中可以以投影方式运行大部分电脑软件,例如Skype视像通话,这种投影一般只是用了AR。此外HoloLens可以做到模型展示,效果与下面Minecraft Earth 相似。一些HoloLens运用的MR比较多,比如RoboRaid,游戏里面的怪物会在现实中墙壁上爬出来,有兴趣可以看看下面的视频。此外HoloLens还有一个全息旅游功能HoloTour。这里可见HoloLens功能强大,然而,HoloLens硬件上存在的问题还是挺多的,太重、环境识别只能识别室内,阳光底下/太光的环境下看不见显示内容,还要最主要的问题是可视角度不够大,沉浸感不大。

HTC Vive (2015、Pro2018)、Oculus Rift(2016、S 2019):现有的标准主机VR头戴式显示器,让你可以在虚拟世界中四处走动,并360°地周围看。手部控制器可以让你操纵电子内容的物体。达到沉浸式环境的体验。

HTC Vive Focus(2019)、Oculus Quest(2019):现有的标准一体机VR头戴式显示器,和主机VR不同的是,主机VR需要用线连接电脑主机,而一体机VR属于内部带有电脑。

Virtuix omni(2015):万向跑步机配件。通过HTC Vive + Omni,可以在VR中自由走动,而不用受到环境和电线长度限制。

Leap Motion(2016):Leap在追踪手部动作上做得很好,可是自家VR卖的不好,有兼容HTC Vive 和 Oculus Rift 的版本,HTC Vive + Leap 体验比用HTC的手部控制器更好。

Pokémon Go(2016):基本到不能再基本的AR,甚至说Pokémon Go的AR功能只是把背景换成后置镜头。

超次元MR:只有卡的话是AR,就像支付宝AR功能类似的Marked AR,但是用了多张卡在游戏中的话就是MR。

Minecraft Earth(2019):Minecraft Earth与Pokémon Go最大分别在于,Earth能够做到环境识别和Markless AR,在Pokémon Go中,打开了AR功能后的战斗界面中,无论镜头移到哪,Pokemon还是在镜头中心。而Earth的AR界面中,草地可以是固定在一个地方,离开并再次进入镜头范围。你也可以绕到草地的背面。这就是目前AR和MR最大的分别。

例子:

HoloLens 游戏RoboRaid

HTC Vive + Virtuix Omni

Pokémon Go

从左到右图,可以看到Pokemon出现后游戏并没有识别出环境的三维结构,转动镜头方向亦不会看到它的背面,因为对电脑来说镜头影像都只是背景。

Minecraft Earth

从左到右图,可以看到草地放置后游戏可以识别出环境并固定在该位置,但还不能做到识别遮挡物并被遮挡物遮挡。

4. 科幻作品中的概念

(待更新)

5. 我心目中的未来发展

此处说说我眼中VR、MR、AR三者成熟发展的样子。(待更新)

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