科普 | AR(增强现实)、全息、VR(虚拟现实)的技术基本认知

  • 发布时间2021-05-28
  • 作者光子晶体科技

    增强现实(AR)和虚拟现实(VR)似乎是两个相关的术语,但这些术语在几个理由上彼此不同。目前媒体所常说的Virtual Reality(虚拟现实)和Augmented Reality(增强现实)以及Holography(全息),在运用上不是十分准确,定义范围有含糊或不准确的地方。无论AR和VR的共同点-这些技术的主要事情有改变我们这个世界的看法惊人的能力。增强现实世界中最大的混乱之一是增强现实(AR)和虚拟现实(VR)之间的差异。
 
 AR(增强现实)、全息、VR(虚拟现实)的技术基本认知
 
    通俗而泛泛地说:
 
    能够让人感觉进入了一个并不存在的人工制造的环境之中,就是VR
    “这是哪儿,我怎么到了这里?”
    能够让人感觉在所处的环境中增加了一些并不存在的人工制造的实体,就是AR
    “这是什么,它怎么出现在这里?”
 
    VR部分:
 
    显而易见,VR的完全形态是即时的,无限制的,包含完全输入和输出,即模拟视觉,听觉,触觉等体感,让用户在虚拟世界中进行任意主动行为并接受到相应反馈的形式。
 
    也就是说,Matrix,脑后插管才是究极形态,达到缸中之脑的程度,完全不可能也无从区别“现实”和“虚拟”的程度为VR的最终体现。
 
    而我们现在说的VR概念,通常都是OculusVR及类似的解决方案,基于Head-mounted display(头戴式显示器)和Immersive multimedia(浸入式多媒体技术)的狭义概念。
 
 AR(增强现实)、全息、VR(虚拟现实)的技术基本认知
 
    也就是以计算机技术为依托,以全视野视觉为基本媒介,使用户产生浸入感的部分VR效果实现。
 
    具体来说是当用户带上HMD之后,通过双眼分离展示图像的形式使用户产生明显的3D视觉效果,并通过头动跟踪使用户的视野与行为相匹配。
 
    图为比较粗陋的,通过6个方向的墙壁和地面投影实现的Full-field(全视野)VR技术,有助于让您理解浸入式体验,而目前的VR技术体验显然比这个好多啦。
 
    AR/全息部分:
 
    应该说,AR在目前阶段和Hologram(全息技术)有部分重叠:(实际上领头羊微软在其AR设备中就用了Holo这个词而非AR)
 
 AR(增强现实)、全息、VR(虚拟现实)的技术基本认知
 
    传统的全息(投影)技术指利用光学技巧,实现完整的,可以从360度观察的虚拟形象,通常是依托可以多方向观察的多面体设备和多个不同角度的投影来实现,由于这个形象是确实的光学形象,是开放的,多人可见的,因此也可视为面向全体的AR/全息技术。
 
    微软和Google系目前的解决方案,也是是基于Head-mounted display(头戴式显示器)和Immersive multimedia(浸入式多媒体技术)的方式。
 
    也就是以计算机技术为依托,以全视野或部分视野视觉为基本媒介,使用户产生看到了虚拟实体存在于现实空间中的效果,因此可以视为面向个人的AR/全息技术。
 
 AR(增强现实)、全息、VR(虚拟现实)的技术基本认知
 
    这两张图的相同之处在于,桌面上都有一个虚拟的,可以通过任意角度观察的虚拟3D形象;区别是,前者的形象是任意人可见,后者只有带着镜片的人能看到。
 
    同样显而易见的是,AR的究极形态是显示出的实体包含有真正意义上的“完全信息”:不仅可以看到,可以触摸,有全感官体验,还可以接受和反馈所有互动——还是只能靠插管。
 
    最后一点是我的理解:
 
    可以意识到,现在的狭义AR和VR是非常类似的东西——它们依托于非常接近的技术基础,采用非常接近的展示形式。
 
    区别在于视野中”真实“和”虚拟“的环境要素比例:任何AR,展现一个虚拟信息的时候,必然遮挡或取代了部分现实景象,而当展现的形象足够多,遮挡了全部现实景象时——就是VR了。
 
    所以,从这个意义上讲,VR是AR的一种极端体现形式,或者说是AR的一个真子集——即VR是虚拟要素占比达到100%时的AR。
 
    AR和VR是令人惊叹的互动和用户体验的绝佳实例,这些互动和用户体验是为了娱乐和娱乐体验而变得非常沉浸在某些模拟的土地上,或者为不同的数字设备和给定的用户之间的用户交互添加全新维度真实世界。无论是独立还是融合在一起,这些高端技术无疑为真实世界和虚拟世界开启了一些高科技场景。
关键标签:AR  VR  全息投影技术