VR又叫虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)。其最大的特點是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般, 可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物,在這個虛擬空間內,使用者形成交互的是虛擬世界的東西。
VR的代表產品有很多,比如:Oculus、索尼的PS VR 、HTC的vive和三星的Gear VR,以及簡約版的VR設備——谷歌的Cardboard。
VR有下面四種特征:
1.多感知性(Multi-Sensory)
所謂多感知是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能。
2.浸沒感(Immersion)
又稱臨場感,指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該使用戶難以分辨真假,使用戶全身心地投入到計算機創建的三維虛擬環境中,該環境中的一切感覺都是真的,如同在現實世界中的感覺一樣。
3.交互性(Interactivity)
指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度。例如,用戶可以用手去直接抓取模擬環境中虛擬的物體,這時手有握著東西的感覺,并可以感覺物體的重量,視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。
4.構想性(Imagination)
強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想像空間,可拓寬人類認知范圍,不僅可再現真實存在的環境,也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境。
AR又叫增強現實(Augmented Reality,簡稱AR)。它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術,是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息,聲音,味道,觸覺等),通過電腦等科學技術,模擬仿真后再疊加,將虛擬的信息應用到真實世界,被人類感官所感知,從而達到超越現實的感官體驗。簡單的來說VR是全虛擬世界,AR是半真實半虛擬的世界。
如今在AR領域最具代表性的產品無疑是微軟的HoloLens。國內做AR產品的只有寥寥幾家。由于AR比VR的技術難度更高,因此AR的發展程度并沒VR高。
MR又叫混合現實(Mix reality,簡稱MR),既包括增強現實和增強虛擬,指的是合并現實和虛擬世界而產生的新的可視化環境。在新的可視化環境里物理和數字對象共存,并實時互動。 混合現實(MR)的實現需要在一個能與現實世界各事物相互交互的環境中。如果一切事物都是虛擬的那就是VR的領域了。如果展現出來的虛擬信息只能簡單疊加在現實事物上,那就是AR。MR的關鍵點就是與現實世界進行交互和信息的及時獲取。
在MR領域風頭最盛的莫過于Magic Leap,靠發布幾個視頻影像就獲得了高達總計14億美元的投資。
從概念上來說,VR是純虛擬數字畫面,而AR虛擬數字畫面加上裸眼現實,MR是數字化現實加上虛擬數字畫面。VR是AR的子集,AR是MR的子集。
我們可以看到,VR與AR的共性至少有兩點,即“3D”與“交互”。缺乏其中任何一點,就不能稱之為真正的VR或AR。這也是為何部分學者把VR、AR視為一體的原因。這是因為VR與AR所使用的構建3D場景的技術及其展現設備不同,帶給用戶的體驗差別較大,最終導致二者走向不同的應用方向。
由于動畫渲染技術可以把人類的一切想象展現出來,所以在應用方向上,VR更趨于虛幻和感性,更容易應用于娛樂方向(為了更好地達到這一目的,VR強調存在感或稱臨場感);而基于光學+3D重構的技術主要是對真實世界的重現,所以AR更趨于現實和理性,更容易應用于比較嚴肅的方向,比如工作和培訓(為了更好地達到這一目的,AR強調真實與虛擬的融合)。
VR與AR的交互區別:
VR設備:因為VR是純虛擬場景,所以VR裝備更多的是用于用戶與虛擬場景的互動交互,更多的使用是:位置跟蹤器、數據手套(5DT之類的)、動捕系統、數據頭盔等等。
AR設備:由于AR是現實場景和虛擬場景的結合,所以基本都需要攝像頭,在攝像頭拍攝的畫面基礎上,結合虛擬畫面進行展示和互動,比如GOOGLE GLASS這些(其實嚴格的來說,IPAD,手機這些帶攝像頭的只能產品,都可以用于AR,只要安裝AR的軟件就可以。)
全息投影技術也稱虛擬成像技術,是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術,不僅可以產生立體的空中幻像,還可以使幻像與表演者產生互動,一起完成表演,產生令人震撼的演出效果。 全息立體投影設備不是利用數碼技術實現的,而是投影設備將不同角度影像投影至一種國外進口的全息膜上,讓你看不到不屬于你自身角度的其他圖像,因而實現了真正的全息立體影像。關于全息投影最形象的理解就是《鋼鐵俠》中的“賈維斯”。利用全息投影我們可以實現不用戴眼鏡或頭盔就能看到真實的三維物體和空間,全息的本意是在真實世界中呈現一個3D虛擬空間。
裸眼3D最簡單的理解就是裸眼看3D電影達到的效果,就如同我們現在使用3D眼鏡看3D電影產生的效果。裸眼3d和全息投影最大的區別是成像原理不同,因此展示出的效果也不同。裸眼3D是利用光柵原理進行投影成像的,而全息投影是利用干涉和衍射原理。裸眼3D在如今的技術條件下對觀看角度和距離都有一定的要求,而全息投影卻沒有這方面的限制。
裸眼3D、全息投影和VR、AR、MR三者的區別
裸眼3D、全息投影與VR、AR、MR三者的區別主要體現在觀看方式上,前兩者不需要借助輔助設備就能直接觀看,而VR、AR、MR所展示出的效果則需要借助輔助設備才能實現順利觀看。