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虚拟现实正在改变世界,你还分不清VR、AR、MR吗?

超级创客
发表时间: 2021-01-12

虚拟现实,什么时候能走进人类生活?

它爆发的奇点在哪?

增强现实、混合现实又是什么?这仨是一回事儿吗?

真假难辨的未来世界,我们准备好了吗?

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你了解虚拟现实吗?

虚拟现实,Virtual Reality(简称VR),就是利用计算机生成一种【无限接近现实】的数字环境。

1935年,美国科幻小说家斯坦利·威因鲍姆的小说《皮格马利翁的眼镜》里,讲到有一种神奇的眼镜,只要戴上它,就能进入到电影当中,做电影的主角。这是人类对虚拟现实最早的设想。

上个世纪中期,爱折腾的美国摄影师 Morton Heilig 发明了第一台VR设备:Sensorama 。它体积庞大,屏幕固定,拥有 3D立体声、3D显示、震动座椅、风扇和气味生成器。

90年代,虚拟现实进入应用领域,不过一直发展缓慢。

直到新世纪开始,虚拟现实被重新拾起,2016年,资本大量涌入,成了虚拟现实最热的一年。

同年3月,虚拟现实被“重磅文件”点名。十三五计划首次提出虚拟现实,让它成为重要经济增长点。之后几年,虚拟现实又陆续被地方政策点名,并且细化到各行各业里。

中国、美国、日本、韩国、欧盟等,都在加大政策扶持力度,抢虚拟现实这块蛋糕。

现在的虚拟场景,可以和现实场景融合;未来,你不需要戴上笨重的眼镜,只需要戴一片薄薄的隐形眼镜,就可以进入虚拟世界……

看不懂虚拟现实,就很可能看不懂未来世界。

2

什么是虚拟现实?

狭义的虚拟现实,就是现在我们熟悉的VR,广义的虚拟现实,包括VR、AR(增强现实)和MR(混合现实)。

VR(Virtual Reality),是在现实生活外,创造一个虚拟世界。最难解决的问题是图形计算和沉浸感。

AR(Augmented Reality),是把虚拟事物叠加到现实世界图像的最前面的图层。最难解决的问题是图像识别和跟踪。

MR(Mixed Reality),是把虚拟物体和现实物体都进行再次计算,把它们混合到一起。核心问题是对现实世界的3D扫描,以及远近空间的感知。

VR让人感觉“我怎么在这里?”,AR、MR让人感觉“哎?这里多了个本来不存在的东西”。有网友把VR、AR、MR称为梦到鬼,看到鬼,和鬼在一起的区别。

它们最后会发展融合成一个大的概念,即反映人的精神世界、真实世界和虚拟世界之间的关系。

先说说虚拟现实,VR。

前文说过,VR是透过VR眼镜,呈现一个虚拟世界,让你觉得身临其境。

这就要求眼前的画面清晰;画面细节丰富、细腻;处理器、网络环境够强。

画面清晰,就是画面分辨率要够高。目前,业内对VR眼镜屏幕分辨率的要求是:达到单目8k,双目16k。市面上产品还达不到这个水平。但5G时代来临后,单目8k眼镜问世只是时间问题。

画面细节够丰富、细腻,涉及到一个电影里的概念——帧数。帧数越高,画面动起来就越生动,帧数太低,视觉残留,会让人出戏。李安的电影《比利·林恩的中场战事》,就达到了120帧/秒,画面细节真实,让人身临其境。

处理器、网络环境够强,就是要让VR眼镜能一秒传输120张8k高清照片,这个程度上才能出现真假难辨的效果。

聊完虚拟现实,说增强现实,AR。

AR是用虚拟的东西把现实增强。

举两个例子。

2016年,日本任天堂推出的手游,pokemon go。打开手机摄像头,就可以在真实环境中发现跑来跑去的宠物小精灵,可以抓捕它们。

2020年疫情期间,谷歌研发的AR宠物,也是同类产品。

有人问,人类发展虚拟现实好理解,要把没有的东西变出来,但是增强现实有什么用?增强的是什么?

答:用途是解放双手。增强的是信息。

以硅谷初创公司 Mojo Vision2020年1月发布了AR隐形眼镜Mojo Lens,据介绍,未来,它可以为人们提供及时信息,让人们不用频繁掏出手机,就可以看到和日常生活有关的信息。

畅享一下。未来我们可以通过AR眼镜,一出门就了解交通状况,路过一家餐厅,就能看到菜单、价格和人们的点评,可以看到坐在对面的商业伙伴在天眼查上的风险提示。

再说混合现实,Mixed Reality。

MR指的是合并现实世界和虚拟世界,产生新的可视化环境。它可以实现虚拟与现实之间的自由切换。

它是AR的升级,所需要解决的技术问题更多,难度更高。

MR是让虚拟出来的物体,在真实世界里“存在”,而且符合一切物理规律,比如遮挡关系、反光、影子……

2017年6月6日,苹果召开了全球开发者大会,推出了新的增强现实平台,ARkit。

大会上展示的内容很简单,就是你用苹果手机对准一张什么都没有的桌子,到了手机里,桌子上却多了茶杯和台灯。很多人说这将“开启混合现实技术新时代”。

为什么呢?——在增强现实程序里,桌子上虚拟的茶杯和台灯,都有投影,而且当你移动这些虚拟物品时,投影也会随之改变方向。

这就要求程序把摄像头中的桌面进行三维建模计算,才能知道真桌子和假台灯的距离、关系,角度是多少,物体怎样投影才是正确的。

目前,MR非常实用的一个功能,是帮人网购家具。

某脱口秀演员讲过一个段子。他说,家里太小,买一个鞋柜回家,为了给鞋柜腾地方,其他家具都要重新摆放,摆来摆去,发现自己买了套“华容道”。

MR可以解决这个问题。比如一些家具体验中心。它可以让人一键进入MR装饰空间,身临其境体验装修效果,可以在虚拟空间走动,开关门、灯,感受未来的家。

3

虚拟现实的终点

最后,说完广义的虚拟现实,也顺便讲到另一项特别容易混淆的技术,叫全息投影。很多人分不清这两个东西。

他们的技术区别是——虚拟现实的核心技术是图形计算和识别。而全息投影是完全靠投影做出来的,主要利用光学的干涉和衍射原理。

目前虚拟现实要借助设备(比如透过眼镜、手机屏幕)看,而全息能裸眼看;虚拟现实的呈现不受环境限制,全息要在黑暗环境呈现效果才好;虚拟现实画面高清饱满,全息相对模糊。

2019央视春晚,吉克隽逸演绎《映山红》中与蝴蝶互动,《红太阳照边疆》里飞驰的列车,这些炫酷的特效,是用AR做出来的,现场观众看不到,电视机前的观众才能看到。

2020年7月,世界人工智能大会在上海召开,马云隔空发言,用的则是全息投影技术。从舞台视觉效果来看,全息投影和AR做出画面的差距,还蛮大的。

虚拟现实、全息的终点,是达到虚拟和现实完美融合。

从需求来看,殊途同归。

要达到这种境界,做出出毫无逻辑破绽的场景,需要非常强大的技术和运算能力。

这个时候,一种开发系统——“游戏引擎”就显得特别重要。

它能打造虚拟世界,让这个虚拟世界的画面逼真、合理。

目前市面上能做出最高级的画面和物理效果的是EPIC GAMES的虚幻引擎。

这个EPIC GAMES,来头很大。它做出了全球最高端的,垄断级的游戏引擎,实力已经强大到和科技巨头苹果抗衡。

事实上,在这个赛道上,EPIC GAMES团队,早就看到了自己在未来的话语权。

虚拟现实世界,入局者越来越多,赛事越来越有趣。

详细的,咱们下期接着讲。


来源: 超级创客
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