“R”科普，你所不知的前沿風(fēng)尚

VR，全稱Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)。聽(tīng)到這個(gè)詞，相信無(wú)論是游戲玩家、科幻電影迷還是動(dòng)漫愛(ài)好者，都會(huì)感到熱血沸騰。這些年來(lái)，以虛擬現(xiàn)實(shí)為題材的作品層出不窮，大名鼎鼎的《黑客帝國(guó)》三部曲，熱門(mén)動(dòng)漫如《刀劍神域》和《加速世界》等，更不用說(shuō)本身就致力于構(gòu)筑真實(shí)虛擬世界的電子游戲了。對(duì)于很多人而言，VR代表的就是未來(lái)，如上述作品中所描繪的世界，而因?yàn)镺culus Rift等頭戴式VR設(shè)備陸續(xù)在2016年推出，這個(gè)未來(lái)仿佛已經(jīng)近在咫尺。

VR這兩個(gè)字母代表什么

經(jīng)常看到VR這兩個(gè)字母見(jiàn)諸報(bào)端，但是虛擬現(xiàn)實(shí)究竟是什么，或許年輕人弄得懂，但跟長(zhǎng)輩總是講不清。其實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)亦作虛擬實(shí)境，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。它是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供給用戶關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓用戶如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。目前，這種技術(shù)更多地被用在一些游戲中，給傳統(tǒng)的游戲方式帶來(lái)更真實(shí)的代入感。

VR技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形、計(jì)算機(jī)仿真、人工智能、傳感、顯示及網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，當(dāng)用戶進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的三維世界視頻傳回，產(chǎn)生臨場(chǎng)感。目前，VR技術(shù)通常是通過(guò)眼鏡或者頭盔的方式給人以真實(shí)的臨場(chǎng)感體驗(yàn)，而一副日常的穿戴設(shè)備僅僅數(shù)千元就可以搞定。一副眼鏡到底能夠達(dá)到多真實(shí)的效果？日本在一檔綜藝節(jié)目中做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，節(jié)目組邀請(qǐng)嘉賓體驗(yàn)VR眼鏡所帶來(lái)的實(shí)景效果，當(dāng)一位女嘉賓體驗(yàn)時(shí)，畫(huà)面出現(xiàn)了類(lèi)似恐怖游戲的場(chǎng)景——在她面前的一個(gè)水井中突然冒出一個(gè)人形怪物，嚇得她尖叫的同時(shí)直接扔掉了頭戴的VR眼鏡，這足以讓其領(lǐng)教虛擬實(shí)境的厲害。

VR、AR、MR和CR分別是什么

整個(gè)社會(huì)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的研究和開(kāi)發(fā)源于20個(gè)世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、圖像處理與模式識(shí)別、多傳感技術(shù)、語(yǔ)音處理與音響技術(shù)、高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、人工智能等領(lǐng)域在之后半個(gè)世紀(jì)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，也為虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2014年，F(xiàn)acebook收購(gòu)的Oculus已經(jīng)是VR行業(yè)領(lǐng)頭羊，并在2016年初推出第一代面向大眾的商用虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式眼鏡Oculus Rift。近期，三星和Facebook聯(lián)合推出了一款全新的Gear VR虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，用戶通過(guò)USB接口將智能手機(jī)連接到頭盔上，觀看視頻時(shí)就可以達(dá)到穿越時(shí)空、身臨其境的效果。同樣，美國(guó)谷歌公司也推出了一款適用于安卓設(shè)備的簡(jiǎn)易版虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔——谷歌紙板。

那么問(wèn)題來(lái)了，VR、AR、MR和CR到底說(shuō)的是什么？

VR確實(shí)是未來(lái)，曾經(jīng)被人們寄予厚望后來(lái)又被淘汰的可憐兒Google Glass只是把顯示器搬到眼鏡上，而VR等*R產(chǎn)品，則是重新改變?nèi)祟?lèi)與世界的交互方式，基于這些*R設(shè)備，我們可以前所未有的方式探索這個(gè)世界，工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、社交，一樣不缺。

VR掀起的*R技術(shù)，將人類(lèi)帶入了“三維”信息視角，通過(guò)*R技術(shù)，人們可以全角度地觀看這個(gè)世界的數(shù)字記錄，看新聞、看比賽、看電影……數(shù)字世界與物理世界的便捷在AR技術(shù)（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）的加持下，被模糊掉了，我們處在一個(gè)比特與原子世界混淆的世界。這將徹底顛覆我們獲取信息、產(chǎn)生信息、與世界交互、進(jìn)行生產(chǎn)的諸多方式，就像計(jì)算機(jī)曾經(jīng)改變世界的那樣，聽(tīng)上去讓人振奮。

短短一年之間，圍繞著VR的新概念已經(jīng)讓人眼花繚亂，這讓人感受到科技行業(yè)的一日千里——當(dāng)然，科技圈本身就十分熱衷于創(chuàng)造新概念。這里不妨先進(jìn)行一個(gè)科普，關(guān)于*R的那些概念：

VR（Virtual Reality），虛擬現(xiàn)實(shí)

沉浸式地進(jìn)入虛擬世界消費(fèi)內(nèi)容，給用戶身臨其境的感覺(jué)。這些內(nèi)容可以是電影、比賽、風(fēng)景、新聞等，一些內(nèi)容還能進(jìn)行交互，例如VR游戲可以追蹤你的移動(dòng)、步態(tài)、眼球、下蹲，等等。

VR消費(fèi)類(lèi)設(shè)備現(xiàn)可分為三類(lèi)：需要配合電腦的頭戴式設(shè)備，代表為Oculus Rift；投射手機(jī)內(nèi)容的VR轉(zhuǎn)換支架，代表有暴風(fēng)魔鏡、CardBoard；自帶主機(jī)無(wú)需電腦手機(jī)等外設(shè)的VR一體機(jī)，還有專(zhuān)業(yè)的VR內(nèi)容生產(chǎn)設(shè)備，例如Nokia OZO。

目前，VR尚處于初級(jí)階段，內(nèi)容和應(yīng)用匱乏，佩戴舒適度、人機(jī)交互等問(wèn)題依然是難點(diǎn)。

AR（Augmented Reality），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

AR=真實(shí)世界+數(shù)字化信息

如果說(shuō)VR給予消費(fèi)者的是一個(gè)100%的虛擬世界，那么AR就是以現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體為主體，借助于數(shù)字技術(shù)幫助消費(fèi)者更好地探索現(xiàn)實(shí)世界和與之交互。

最典型的AR設(shè)備是Google Glass（中國(guó)對(duì)應(yīng)的是Baidu Eye），當(dāng)你盯著某個(gè)餐廳，它就會(huì)幫你檢索到相關(guān)信息并顯示，類(lèi)似于這樣的應(yīng)用。

如果我們用手機(jī)拍照之后再進(jìn)行圖像搜索或者進(jìn)行PS操作算AR嗎？不算，因?yàn)锳R意味著你跟實(shí)體世界一定是實(shí)時(shí)交互的。隨著設(shè)備計(jì)算能力、圖像處理能力以及網(wǎng)絡(luò)連接能力的增強(qiáng)，AR應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

VR和AR的區(qū)別

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR），看到的場(chǎng)景和人物全是假的，是把你的意識(shí)代入到一個(gè)虛擬的世界。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），看到的場(chǎng)景和人物一部分是真一部分是假，是把虛擬的信息帶入到現(xiàn)實(shí)世界中。

◆交互區(qū)別

VR設(shè)備：因?yàn)閂R是純虛擬場(chǎng)景，所以VR裝備更多的是用于用戶與虛擬場(chǎng)景的互動(dòng)交互，更多的使用是位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、動(dòng)捕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)頭盔，等等。

AR設(shè)備：由于AR是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和虛擬場(chǎng)景的結(jié)合，所以基本都需要攝像頭，在攝像頭拍攝的畫(huà)面基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬畫(huà)面進(jìn)行展示和互動(dòng)，比如Google Glass（其實(shí)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，iPad、手機(jī)這些帶攝像頭的智能產(chǎn)品，都可以用于AR，只要安裝AR的軟件就可以）。

◆技術(shù)區(qū)別

類(lèi)似于游戲制作，創(chuàng)作出一個(gè)虛擬場(chǎng)景供人體驗(yàn)。和我們接觸最多的就是應(yīng)用在游戲上，可以說(shuō)是傳統(tǒng)游戲娛樂(lè)設(shè)備的一個(gè)升級(jí)版，主要關(guān)注虛擬場(chǎng)景是否有良好的體驗(yàn)。而與真實(shí)場(chǎng)景是否相關(guān)，他們并不關(guān)心。VR設(shè)備往往是浸入式的，典型的設(shè)備就是前面提到的Oculus Rift。

AR應(yīng)用了很多電腦視覺(jué)技術(shù)。AR設(shè)備強(qiáng)調(diào)復(fù)原人類(lèi)的視覺(jué)功能，比如自動(dòng)去識(shí)別跟蹤物體，而不是通過(guò)手動(dòng)指出；自主跟蹤并且對(duì)周?chē)鎸?shí)場(chǎng)景進(jìn)行3D建模，而不是照著場(chǎng)景做一個(gè)極為相似的。典型的AR設(shè)備就是普通移動(dòng)端手機(jī)。

MR（Mix Reality），混合現(xiàn)實(shí)

MR=VR+AR=真實(shí)世界+虛擬世界+數(shù)字化信息

嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，國(guó)家主席習(xí)近平參觀微軟所體驗(yàn)的Hololens（微軟全息眼鏡）并不是一款A(yù)R設(shè)備，因?yàn)樗恢皇窃鰪?qiáng)了現(xiàn)實(shí)，功能上遠(yuǎn)比Oculus Rift要強(qiáng)大。你可以戴著它進(jìn)行摩托車(chē)設(shè)計(jì)，現(xiàn)實(shí)世界中可能真的有一些組件在那里，也可能沒(méi)有。

你戴著它在客廳玩游戲，客廳就是你游戲的地圖，同時(shí)又有一些虛擬的元素融入進(jìn)來(lái)。總之，MR設(shè)備帶給你的是一個(gè)混沌的世界。

正因?yàn)榇耍琈R技術(shù)更有想象空間，它將物理世界實(shí)時(shí)并且徹底地比特化了，又同時(shí)包含了VR和AR設(shè)備的功能。

CR（Cinematic Reality），影像現(xiàn)實(shí)

這是Google投資的Magic Leap（一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平臺(tái)）提出的概念，主要為了強(qiáng)調(diào)與VR和AR技術(shù)的不同，同樣，其自認(rèn)為與MR也不同，實(shí)際上理念是類(lèi)似的，均是模糊物理世界與虛擬世界的便捷，所完成的任務(wù)、所應(yīng)用的場(chǎng)景、所提供的內(nèi)容，與MR產(chǎn)品是相似的。

影像現(xiàn)實(shí)的核心在于，通過(guò)光波傳導(dǎo)棱鏡設(shè)計(jì)，Magic Leap從多角度將畫(huà)面直接投射于用戶視網(wǎng)膜，從而達(dá)到“欺騙”大腦的目的。就是說(shuō)，有別于通過(guò)屏幕投射顯示技術(shù)，通過(guò)這樣的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的影響，直接與視網(wǎng)膜交互，解決了Hololens視野太窄或者眩暈等問(wèn)題。說(shuō)到底，只是MR技術(shù)的不同實(shí)現(xiàn)方式而已。