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VR虚拟现实、AR增强现实和MR混合现实技术如何区别?

2017/8/12 21:18:00

随着各类VR虚拟现实、AR增强现实和MR混合现实技术的兴起,开发者们需要了解这些平台的不同之处,才能够设计出最合适的产品,针对普通的消费者往往很容易被这些概念搞混,下面由小编为大家整理一下:

很多文章已经详尽地解释了VR虚拟现实、AR增强现实和MR混合现实之间的不同了,然而,很少有文章讲述每个平台最适合的产品类型。简而言之,VR虚拟现实是完全将现实隔开,令你全然融入进现实世界当中。AR增强现实则是用电子内容覆盖现实世界。而对于MR混合现实,北京四度科技有限公司的张伟(职位:公司CEO)介绍说:MR混合现实是真实世界和虚拟世界的混合,一方可以理解另一方。在MR混合现实里,你可以感受到电子内容是存在于你的现实世界中的。

(四度科技CEO)

随着各种VR虚拟现实、AR增强现实和MR混合现实平台的兴起,越来越多的开发商们竞相开发各种潜力产品,以期这些平台未来可以大有发展。

然而,要设计或了解出适合不同平台的产品,开发者及消费者必须了解这三种平台的真正区别:

1、VR虚拟现实

VR虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。


VR虚拟现实的一个独特优势在于其大范围的视野,通过与现实世界的完全隔绝,设计者可以为使用者提供无与伦比的身在其中的体验:可以将使用者带入哈利波特魔法世界里的古灵阁魔法银行,抑或将使用者带到虽遥遥万里但切实存在的火星上。不过,VR虚拟现实最大的缺点在于其移动性      (VR虚拟现实必须在宽阔的空间里进行,这就意味着生活的在峡谷里的人是不可能有这种体验的)。许多设计者通过设计带有心灵运输功能的VR虚拟现实产品来解决这个问题,你可以指向一个具体地点,然后按一个按钮,就可以通过心灵传输到达那里。像Neatcorp这样的公司已经成功地将这种设计进行了优化,为使用者提供更精确的心灵运输技术。尽管如此,VR虚拟现实的移动性仍然是其软肋。

VR虚拟现实对行业的应用:

1.1、VR医学应用、VR教学培训


    在医学院校,学生可在VR虚拟实验室中,进行“尸体”解剖和各种手术练习。北京四度科技用这项技术,由于不受标本、场地等的限制,所以让学校或医院的培训费用大大降低。一些用于医学培训、实习和研究的VR虚拟现实系统,仿真程度非常高,其优越性和效果是不可估量和不可比拟的。例如,导管插入动脉的模拟器,可以使学生反复实践导管插入动脉时的操作;四度科技的眼睛手术VR模拟器,根据人眼的前眼结构创造出3D立体图像,并带有实时的触觉反馈,学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程,并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等。还有麻醉虚拟现实系统、口腔手术模拟器等。

1.2、VR军事航天


模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,替非标准的水下训练宇航员的方法,在军事作战方面,也有所突破,支持多人模拟作战。

1.3、VR室内设计


VR虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,比如装修房屋之前,你首先要做的事是对房屋的结构、外形做细致的构思,为了使之定量化,你还需设计许多图纸,当然这些图纸只能内行人读懂,VR虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境,使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。北京四度科技运用VR虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。既节约了时间,又节省了做模型的费用。

1.4、VR城市、地产沙盘


随着房地产业竞争的加剧,传统的展示手段如平面图、表现图、沙盘、样板房等已经远远无法满足消费者的需要。因此敏锐把握市场动向,果断启用最新的技术并迅速转化为生产力,方可以领先一步,击溃竞争对手。VR虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的最新型的房地产营销方式,在国内的广州、上海、北京等大城市,国外的加拿大、美国等经济和科技发达的国家都非常热门,是当今房地产行业一个综合实力的象征和标志,其最主要的核心是房地产销售!同时在房地产开发中的其他重要环节包括申报、审批、设计、宣传等方面都有着非常迫切的需求。

北京四度科技的VR地产沙盘技术其中可对项目周边配套、红线以内建筑和总平、内部业态分布等进行详细剖析展示,由外而内表现项目的整体风格,并可通过VR鸟瞰、内部VR漫游、自动动画播放等形式对项目逐一表现,增强了讲解过程的完整性和趣味性。

1.5、VR工业仿真、VR虚拟工厂

VR虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。VR虚拟现实技术的引入,将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合社会发展的需要,可以说在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。

VR工业仿真系统不是简单的场景漫游,是真正意义上用于指导生产的仿真系统,四度科技的技术团队将结合用户业务层功能和数据库数据组建一套完全的仿真系统,可组建B/S、C/S两种架构的应用,可与企业ERP、MIS系统无缝对接,支持SqlServer、Oracle、MySql等主流数据库。


VR工业仿真所涵盖的范围很广,从简单的单台工作站上的机械装配到多人在线协同演练系统。下面列举一些工业仿真的应用领域:

·VR石油、电力、煤炭行业多人在线应急演练

·VR市政、交通、消防应急演练

·VR多人多工种协同作业(化身系统、机器人人工智能)

·VR虚拟制造/虚拟设计/虚拟装配(CAD/CAM/CAE)

·VR模拟驾驶、训练、演示、教学、培训等

·VR军事模拟、指挥、虚拟战场、电子对抗

·VR地形地貌、地理信息系统(GIS)

·VR生物工程(基因/遗传/分子结构研究)

·VR虚拟医学工程(虚拟手术/解剖/医学分析)

·VR建筑视景与城市规划、矿产、石油

·VR航空航天、科学可视化

1.6、VR应急逃生


 防患于未然,是各行各业尤其是具有一定危险性行业(消防、电力、石油、矿产等)的关注重点,如何确保在事故来临之时做到最小的损失,定期的执行应急推演是传统并有效地一种防患方式,但其弊端也相当明显,投入成本高,每一次推演都要投入大量的人力、物力,大量的投入使得其不可能进行频繁性的执行,VR虚拟现实的产生为应急演练提供了一种全新的开展模式,将事故现场模拟到VR虚拟场景中去,在这里人为的制造各种事故情况,组织参演人员做出正确响应。这样的推演大大降低了投入成本,提高了推演实训时间,从而保证了人们面对事故灾难时的应对技能,并且可以打破空间的限制方便的组织各地人员进行推演,这样的案例已有应用,必将是今后应急推演的一个趋势。

1.7、VR建筑安全

VR建筑安全体验馆主要是技术工程师们(四度科技)利用3Dmax建立了与实体体验馆1:1的效果模型,通过软件处理,结合VR眼镜实现了动态漫游及VR交互。让体验者有更加逼真的感受:可以直接感受、体验高空坠落、洞口坠落、脚手架倾倒及隧道逃生等多个项目虚拟效果。

体验者戴上VR眼镜后,如同看3D-IMAX电影一样,仿佛身临其境,整个建筑安全作业、工程形象逼真地展示在眼前,似乎触手可及:体验者可以在虚拟的建筑工程中随意“进出”、“攀爬”,可以逼真地感受日夜交替下的工程风景,也可以清晰明了地查看工程结构的每一个部件、切实感受工程施工中的危险。

虚拟体验区比实体体验区能够展现更多的体验场景,比如很难搭建的场景、危险性很高的场景等,同时,VR 场景更加真实完整,体验感更强,安全教育 效果更明显。


可以将当前实际项目进行虚拟,在当前项目中的某个位置进行安全模拟,让人员直接在虚拟的本项目中进行安全体验,教育体验效果更直接。

新型的科技体验激发了工人参加安全教育的兴趣,工人对安全事故的感性认识也会增强。

虚拟场景建设不再受场地限制,可程度模拟真实场景下的安全事故;

体验者进入虚拟环境可对细部节点、优秀做法进行学习,获取相关数据信息,同时还可进一步优化方案、提高质量;虚拟环境中的质量模型样板由软件绘制,有效避免了由于工人技能差别带来样板标准化的差异;同时可以避免材料和人工的浪费,符合绿色施工的理念。目前北京四度科技有限公司合作成功客户有:中交隧道局,中交路桥局,中建六局等各大央企单位。

2、AR增强现实

目前,增强现实的一个优点是它的移动性很灵活。你可以在任何地方体验增强现实,诸如Pokemon Go这样的游戏就努力鼓励玩家尽可能地探索现实世界。然而,许多增强现实的平台都无法使使用者与电子内容进行交互。并且只能被限定在小范围的视野和屏幕上(比如手机和平板的屏幕)。

3、MR混合现实

MR增强现实和混合现实可能是三种平台里不太好理解的两种了。混合现实的一个优点是可以使使用者同时感受到现实世界和虚拟世界。能够在现实世界中看到虚拟内容着实令人称奇,比如说你可以在卧室里看到行走的虚拟人物,但是更重要的是,我们需要理解很多时候,这是“新奇效应”在起作用。随着越来越多混合现实产品的出现,使用者可以有多次的体验,他们将对在现实世界中看到虚拟人物将变得习以为常。

因而,进行使用者测验也十分重要。如果你现在正在设计一个增强现实或者是混合现实的产品,新奇效应的作用很大,每个走进你办公室的人都会对新技术称赞不已。但是做消费者测验更加重要,让同一个使用者连续很多天使用你的产品,来测验其真正的效果。这是获得增强现实或者混合现实产品最精确的反馈的唯一机会了。

四度科技提醒开发者应该关注增强现实和混合现实的那些内容呢?

核心部分。产品或游戏核心部分十分重要,由于“新奇效应”对于增强现实或者虚拟现实至关重要,开发者们应当忽视产品初次使用的体验,而是关注产品设计的最基础部分,开发出更有力和有趣的核心部分。

交互性。当你将电子内容置于现实世界中的人面前时,大多数使用者都会伸出手来获得这些内容,以实现交互性。许多开发者们将精力放在使用远程控制设备上。然而,那些能够设计出可以使使用者们自由使用,并且以更实际的方式与电子内容进行交互的产品的人们往往可以笑到最后。第二,关注那些电子内容是和在现实世界进行交互的体验也至关重要,没有这点,就谈不上是在使用混合现实了。

极简主义。将电子内容置于现实世界是这么神奇,所以开发者们蜂拥而至,企图将世界都填满电子内容。然而这并非我们想要的世界。首先,这会让消费者们淹没在虚拟现实的浪潮中,而不是切实感受增强现实和混合现实。其次,使用者们已经对“电子屏幕”很熟悉了,当这些内容充满视野,他们就会将此视为屏幕,不再运动。

希望这篇文章可以帮助消费者和开发者更好的理解3种技术的区别,也非常感谢大家对北京四度科技的关注。

北京四度科技有限公司成立于2010年,是国内的数字创意展厅创意工程、3D虚拟展示、多媒体设计、3D电子沙盘系统等内容制作商之一,从2011年起业务已延伸到多媒体展馆展厅设计、3D动画、工业3D交互展示、3D虚拟交互展示、VR建筑安全、3D数字沙盘系统、3D网上展馆设计、产品3D交互漫游系统、VR虚拟现实、AR增强现实应用等方面,为政府、企业、房地产提供一站式数字交互服务。

北京四度科技有限公司是一家以计算机仿真技术、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术为基础,开发以HTC VIVE为主要硬件支持的虚拟现实产品,从事虚拟现实VR/AR解决方案的研发与销售,产品涉及建筑工程、工业、房地产、教育、旅游等多个领域,与各大知名企业建立了长期合作关系。

北京四度科技有限公司时刻站在科研与教学的前端,深刻把握教学需求,长期研发适合我国行业的VR软件。


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  • 张伟

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在北京挣扎的安徽人
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