【扫盲帖】VR、AR、MR、CR到底如何区分?
2018.03.09

  

  【由AR(增强现实)到VR(虚拟现实),最近又衍生出了MR、CR。有没有小伙伴跟小编一样被这些个R给搞晕了......于是乎,整理一篇扫盲贴,快来一起补知识!】


  VR的概念想必大家都比较清楚了,这里一带而过,

  重点讲述AR、MR和CR的区别。


  VR

  Vitual Reality,虚拟现实,

  是利用计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界,

  提供用户关于视觉、听觉等感官的模拟,

  有十足的【沉浸感】与【临场感】。

  就是说看到的所有东西都是计算机生成的,都是假的。


  AR

  Augmented Reality,增强现实,

  字面解释就是,现实就在这里,但是它被增强了。

  被谁增强了?被虚拟信息。

  两个典型的AR系统是车载系统和智能手机系统,

  被讨论最多的AR设备是Google Glass。


  很多汽车在其车载系统当中加入了AR应用,

  比如,GMC在其挡风玻璃上投射虚拟图像,

  用意是让驾驶者不需要低头查看仪表的显示与资料,

  始终保持抬头的姿态,

  降低低头与抬头期间忽略外界环境的快速变化

  以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适;

  或者帮助驾驶者更好地感知路况信息,

  提高驾驶安全性。




  智能手机上实际上有很多应用都属于AR,

  但是人们往往不会把它们称之为AR。

  比如一些LBS(基于地理位置的服务)应用,

  当你打开应用,把手机摄像头对着某幢大厦,

  手机屏幕上便会浮现这个大厦的相关信息,

  比如名称、楼层等等。


  Google Glass允许你与周围环境交互时,

  将通过眼镜上的【微型投影仪】把虚拟图像直接投射到你的视网膜,

  于是乎你看到的就是叠加过虚拟图像的现实世界。


  MR

  Mixed Reality,混合现实,又称Hybrid Reality

  那么AR和MR又有什么区别?

  先来看一张图。

  暂且把这张图叫做【现实-虚拟】区间。

  区间向左至无穷表示【现实环境】,

  依次向右为【增强现实(AR)】、【增强虚拟(AV)】,

  直到向右至无穷表示【虚拟环境】,

  而【混合现实】则包含了【增强现实】与【增强虚拟】。

  增强现实(AR)上面解释过了,

  那么增强虚拟(AV)是什么?

  同样的道理,是将真实环境中的特性加在虚拟环境中。

  举个例子,手机中的赛车游戏与射击游戏,

  通过重力感应和来调整方向和方位,

  那么就是通过重力传感器、陀螺仪等设备

  将真实世界中的【重力】【磁力】等特性加到了虚拟世界中。


微信图片_20180309162811.jpg


  那么MR定义是:

  将真实世界和虚拟世界混合在一起来产生新的可视化环境,

  环境中同时包含了物理实体与虚拟信息,

  并且必须是【实时的】。

  MR的两大代表设备就是Hololens与Magic Leap。


  那么,

  AR和MR该如何区分?

  在上述定义下,AR往往被看做是MR的其中一种形式,

  因此在当今业界,很多时候为了描述方便或者其他原因,

  就把AR也当做了MR的代名词,用AR代替了MR。

  再者从业界鼓吹的概念来讲,

  AR和MR并没有明显的分界线,

  未来也很可能不再区分AR与MR。

  MR更多也只是Hololens和Magic Leap打出的噱头。

  但是现今所谓的【AR设备】与【MR设备】,

  从所应用的技术和显示效果上来说还是稍稍有所不同的,

  所以我们这里还是讲讲这两类设备的区别

  以Google Glass代表的AR设备与以Hololens与Magic Leap为代表的MR设备

  为了好理解,我们就解释地通俗一点,有两点主要的不同。


微信图片_20180309162827.jpg


  第一,虚拟物体的相对位置,是否随设备的移动而移动

  如果是,就是AR设备;如果不是,就是MR设备。

  比如,戴上Google Glass,它在你的左前方投射出一个天气面板,

  不管你怎样在屋子中走动,或者转动头部,

  天气面板一直都在你的左前方,

  它与你(或者Google Glass)的相对位置是不变的,

  你走到哪,就把它带到哪;

  而Hololens是怎样的呢,

  它也会在屋子墙壁上投射出一个天气面板,

  但是不同之处在于,不管你怎样在屋子中走动,或者转动头部,

  天气面板始终都在那面墙上,它不会由于你的移动而移动

  (这主要里涉及空间感知定位技术,SLAM,即时定位与地图构建,为其中最主要的之一,作用是让设备实时地获取周围的环境信息,才能精确地将虚拟物体放在正确的位置,所以无论用户的位置无论怎么变动,虚拟物体的位置都可以固定在房间中的同一个位置)。


微信图片_20180309162831.jpg


  第二,在理想状态下(数字光场没有信息损失),

  虚拟物体与真实物体是否能被区分

  AR设备创造的虚拟物体,是可以明显看出是虚拟的,

  比如FaceU在用户脸上打出的虚拟物品、

  Google Glass投射出的随你而动的虚拟信息;

  而Magic Leap,用户看到的虚拟物体和真实物体几乎是无法区分的

  (这里主要涉及数字光场技术,Digital Light Field。AR设备使用二维显示屏呈现虚拟信息,因此真假很容易分辨;而MR设备直接向视网膜投射整个4维光场,所以用户从Magic Leap看到的物体和看真实的物体,从数学上是没有什么区别的,是没有信息损失的)。


微信图片_20180309162835.jpg


  当然,AR设备与MR设备的界限不是绝对的

  这里把它们分为这两类,

  主要是让大家明白他们所应用的技术和达到的效果是有所区别的。

  AR设备未来也会使用SLAM、数字光场

  以及视网膜投射等技术(比如Google 的Project Tango),

  这时AR也就演化为MR了吧。

  Magic Leap并不是裸眼全息,同样需要一个头戴显示器


  至于CR,

  是Magic Leap曾经宣扬的概念,

  说自己是Cinematic Reality,影像现实,

  意思是虚拟场景跟电影特效一样逼真。

  但是后来好像他们的发言人也把自己归做MR了。

  还有一点很重要,

  就是Magic Leap并不是裸眼观看的,

  不要被曾经红极一时的鲸鱼视频误导,

  Magic Leap同样需要一个头戴显示器,

  鲸鱼视频应该是后期做的特效。

  人类希望能凭空看到一个虚拟物体,已经想了几百年了,

  各种科幻电影里也出现了很多在空气中的全息影像。

  其实想想本质就知道,

  这事从物理上很难实现的:

  纯空气中没有可以反射或折射光的介质。显示东西最重要的是介质。


微信图片_20180309162840.jpg



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