一文看懂VR、AR和MR区别

一文看懂VR、AR和MR区别
2017-11-10 12:00


VR
Virtual Reality，虚拟现实，是指利用计算机技术模拟产生一个为用户提供视觉、听觉、触觉等感官模拟的三度空间虚拟世界，用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界进行自然的交互。用户进行位置移动时，电脑可以通过运算，将精确的三维世界视频传回产生临场感，令用户及时、无限制地观察该空间内的事物，如身临其境一般。硬件代表是Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR、三星Gear VR等，游戏代表是《极乐王国》，它是全球首个VR社交游戏平台。
AR
Augmented Reality，增强现实，是一种实时计算摄影机影像位置及角度，并辅以相应图像的技术。这种技术可以通过全息投影，在镜片的显示屏幕中将虚拟世界与现实世界叠加，操作者可以通过设备互动。硬件代表作是大名鼎鼎的Google Glass，游戏代表作是《精灵宝可梦Go》，这款游戏曾经风靡全球。
MR
Mix reality，混合现实，指的是结合真实和虚拟世界创造了新的环境和可视化三维世界，物理实体和数字对象共存、并实时相互作用，以用来模拟真实物体，是虚拟现实技术的进一步发展。硬件代表作是Hololens和Magic Leap，游戏代表作是《超次元MR》。
剖析三者关系
VR、AR和MR它们的从属关系是这样的：VR概念最小，AR概念包含了VR，MR概念最大，包含了VR和AR。
简单地说，VR看到的图像全是计算机模拟出来的，都是虚假的，因此利用VR技术可以凭空在臆造出一位绝世美女或者超级帅哥，由于VR出的较早大家都比较容易理解，这里不多说了。

VR看到的图像全是计算机模拟出来的
AR是将虚拟信息加在真实环境中，来增强真实环境，因此看到的图像是半真半假，为了更好的理解，我们来看看现在很流行的Faceu激萌特效相机APP，这款APP会自动识别人脸，并在人脸上叠加动态贴图和道具，从而创造出卖萌搞笑效果的照片，例如加兔子耳朵、加彩虹特效，加猫须什么的，让妹纸瞬间么么哒。没有用过Faceu也没有关系，最新版的手机QQ也支持动态挂件，也是同样的效果，都算是AR，只不过是比较基础的应用。其实，智能手机上实际上有很多应用都属于AR，例如现在微信电话本APP设置头像后，会自动将头像设置为3D场景。

Faceu提供的动态挂件是简单的AR效果
MR是将真实世界和虚拟世界混合在一起，可以说它呈现的图像令人真假难辨。MR比较像是VR和AR的组合，可以在现实的场景中显示立体感十足的虚拟图像，且还能通过双手和虚拟图像进行交互。一句话总结就是VR是全虚的，AR是半真半假，MR是真假难辨，这样是不是很容易理解了！
等等，全虚的好理解，但半真半假和真假难辨还是有点不明白，有的东西AR和MR都可以做到，例如投射一个游戏界面，这有怎么区别呢？下面，我们以游戏界面为来具体说说两者的区别。戴上AR设备Google Glass，它在正前方投射出一个游戏界面，然后你在房间内左右走动、前后走动，甚至大幅度转动头部，游戏界面始终就在你的正前方，且与玩家的相对位置是不变的；戴上MR设备Hololens，它在正前方投射出一个游戏界面，然后你在房间内左右走动、前后走动，甚至大幅度转动头部，游戏界面始终就在那面墙壁上没有变化。因此，我们可以说投射的虚拟画面如果可以跟随硬件移动而自动跟随移动的，是AR，反之就是MR。

真假难辨的MR特效
还有一个简单的区分方法，那就是虚拟物体与真实物体是不是被肉眼分离出来，如果不能被肉眼分离的就是MR，可以的就是AR。例如之前提到的Faceu激萌特效相机APP以及不少AR应用一眼就可以知道哪些是真的，哪些是假的。而MR直接向视网膜投射整个4维光场，所以用户看到的物体和看真实的物体，从数学上是没有区别的。
总的来说，VR最容易分辨，简单AR场景可以通过手机APP实现，MR是AR的加强版。
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	VR虚拟现实	AR增强现实	MR混合现实	备注
定义	全是虚的	半真半假	真假难辨	VR概念最小，AR概念包含了VR，MR概念最大包含了VR和AR
代表产品	Oculus Rift、HTC Vive、 PlayStation VR、三星Gear VR	Google Glass	Hololens、Magic Leap
代表游戏	《极乐王国》	《精灵宝可梦Go》	《超次元MR》
适用场景	商场娱乐、游戏、影片	游戏、移动APP	商业领域
应用人群	大众消费者	大众消费者	企业工作者

别被鲸鱼视频误导
看到这里有的朋友想问，之前在网上看到一个Magic Leap公司发布的鲸鱼视频，视频中一间大型的体育馆内，一条鲸鱼凭空从地板中冲出，激起无数浪花，观众只凭借着肉眼就可以欣赏。Magic Leap宣传这是一种“动态数字光场信号”技术，可以将图像直接投射到用户的视网膜之中，让用户凭空看到现实中不存在的虚拟景象。这是AR还是MR呢？参照我们之前的剖析，如果真的可以实现视频的内容，那一定是MR，因为鲸鱼和浪花不是现实，却与现实完美契合，且从角度不同都可以看到这个“神奇”的景象。也只有MR从可以达到这种如同电影特效般的效果。
小贴士：CR又是什么？
CR是英文Cinematic Reality的缩写，中文是影像现实的意思，其想表达的是虚拟场景跟电影特效一样逼真。这个概念是Magic Leap曾经使用国，如今不少人已经就这个概念混入MR，因为这两者太难分辨，从某种意义上来说是一个东西。
但是现阶段的技术是无法实现鲸鱼视频的场景的，毕竟凭空看到一个虚拟物体，这种梦想已经燃烧了几百年，大家除了在电影中看到，在现实生活中只能通过3D全息影像技术重现。不管是那种全息投影技术，有两个限制，一个是需要一款屏幕，另外一个是投影需要黑色的背景或者是投影中不使用黑色，因为我们目前的技术还不能发出黑色光线。不过，换个角度来看在未来说不定随着技术进步，这个场景不再是梦想，那时我们我们可以看电影不再局限于电影院，坐在咖啡馆也可以看；进入商场中后，柜台展示的是动态商品……
再回到鲸鱼视频，这到底是怎么实现的呢？这要从下面几点说起：1.视频中的孩子们没有穿戴任何高科技装备，但Magic Leap的专利是“大型同步远程数字存在”技术，这个技术需要3D虚拟与增强现实系统、符合人体工程学的头戴式显示器、触觉手套、紧凑型成像系统配合，也就是说不靠高科技装备是无法实现的；2.Magic Leap宣传的“动态数字光场信号”技术在网上查不到没有任何技术资料；3.体育馆背后的两个窗户提供了敞亮的照明，鲸鱼跃起时竟然挡住了背后的的阳光，虚拟影像毫无透明度；4. Magic Leap公司与Weta公司有合作，之前推出过多部视频，后者是一家著名的电影特效公司，也就是说鲸鱼视频极有可能是后期经过特效处理的宣传视频。

在地板凭空出现活灵活现的鲸鱼
AR发展历史
1966年，计算机图形学之父和增强现实之父 Ivan Sutherland 开发出人类历史上第一套增强现实头显设备“达摩克利斯之剑”；
1992年，波音公司的研究人员 Tom Caudell 尝试开发增强现实头显设备用于简化电路板组装工作；
1994年，艺术家Julie Martin 设计了一出名为《赛博空间之舞》的表演，舞者与投影到舞台上的虚拟内容进行交互，这是世界上第一个增强现实戏剧作品；
1998 年，Sportvision 公司开发出 1st & Ten 系统并将其应用在橄榄球直播中，首次实现了“第一次进攻”黄色线在电视屏幕上的可视化。这项技术后来也被应用于其他体育赛事，比如游泳比赛时，每个泳道会显示出选手的名字、国旗以及排名；
1999 年，奈良先端科学技术学院的加藤弘一教授和 Mark Billinghurst 共同开发了第一个 AR开源框架：ARToolKit；
2000 年，AR 浏览器 RWWW 诞生；
2009 年，AR 用于纸媒《Esquire》，用于电影《大侦探福尔摩斯》的宣传；
2012 年，Google 宣布开发 Google Glass 增强现实眼镜；
2014 年，AR 儿童教育玩具 Osmo 诞生；
2015 年，现象级 AR 手游 Pokémon GO 横空出世，随后掀起了移动平台的 AR 热；
2017 年，苹果公司发布 ARKit，同年Google ARCore 推出。