大数跨境

VR,AR,MR|虚拟和现实的盛宴

VR,AR,MR|虚拟和现实的盛宴 数字视觉创意工场
2018-05-10
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导读:这几年,

        VR/AR/MR技术——是继1970年代PC出现、1990年代网络出现和21世纪移动计算机出现后的又一最前沿技术。

       今天,就来说一说,这些[某某现实]的概念,从何而来以及它们目前的产业状况。

V R

简单理解,VR就是把虚拟的世界呈现在你眼前。目前人们约定俗成的,是把那种戴着头盔的,有沉浸感的,无边框的虚拟世界,称为虚拟现实。

VR头盔的显示屏离人眼很近,单张图像最低分辨率宽度至少要达到1080像素,才能将就看;要产生立体纵深感,左右眼渲染的图像得不一样,乘以二就是2160像素。

这还只是视野范围内的图像,你要是一转头,视野边界外的图像也得渲染进来,范围至少要扩大到3024X1680像素。VR眼镜保证不晕的最低刷新率要求是每秒90帧,这么一算每秒的运算量就得达到4.5亿像素。

这带来的问题就是,想买一套像样的VR设备,投资会比较高,目前一套头盔加上配置足够的电脑,至少需要2万块钱。

而要让图像更清晰,以至于完全看不出来像素点,图像分辨率还得长宽各乘以3,那就多了9倍的运算量,目前最好的显卡也达不到。

伴随而来的就是数据的传输问题,这么大的数据量,目前的无线网络传输速度是远远达不到的,所以无论是哪家的头盔,都要拖着长长的数据线。

咱们这个行业吧,对科技确实是更能凑合一些。

不过话说回来,低分辨率带来的不适感也确实存在,VR设备本来就会让人产生晕动症——也就是图像变了,身体没动,大脑就会本能的产生眩晕,而更低的分辨率则会加剧这种眩晕感。

图像运算和数据传输这两点技术障碍,会随着硬件的迭代更新而得到解决,目前VR的发展进入了瓶颈,但未来更快、更小的移动显卡,和5G网络技术的到来,都会让VR再度迎来爆发期。

A R

很多人把增强现实理解为「效果更好的虚拟现实」,这完全是错的。它并不是虚拟现实的升级版,这两者诞生和发展也是完全独立的。

增强现实技术就是字面上的意思,用虚拟的东西把现实增强。

下一个例子更加常见,就是目前市场上流行的一些增强拍摄的相机app,比如激萌相机,它可以识别相机中的人物,给人像加上兔子耳朵啊,红脸蛋啊这些东西,还能跟着人脸运动,这也是典型的AR技术。

和虚拟现实做个对比,VR就是创造一个完全取代现实的世界,让人感觉「我怎么在这里?」,AR则是在现实世界的图像中叠加一些东西,让人感觉「哎?这里多了个本来不存在的东西」。

从技术层面来说,增强现实和虚拟现实的差别很大。

虚拟现实的核心技术基本都集中在计算机图形领域,需要解决的是图像运算问题,和硬件设备性能的问题。

而增强现实的核心技术在环境识别领域,也就是程序怎么知道摄像头正在拍摄的东西是一张人脸还是一棵树,此外还需要一套算法来把虚拟的物体显示在该呆的地方。

在算法功能上,增强现实比虚拟现实要难,但反过来对于硬件的需求反倒比虚拟现实要低。因为它只需要运算虚拟部分的物体,而不需要进行整个场景的渲染。

M R

MR的概念最早进入大众的视野,是一段网上疯传的视频,叫做「谷歌黑科技全息投影裸眼3D」,展示了一只鲸鱼的全息影像投射在体育馆里的情景。

视频来自于谷歌投资的Magic Leap,这家公司把它的技术定义为混合现实。在它出现后不久,前面说到的微软Hololens也把自己从增强现实设备改名为混合现实设备。

后来,这段视频被证明只是Magic Leap的概念宣传,它的技术也根本不是国内理解的全息投影裸眼3D,而是需要佩戴相应的设备才能实现。

从这段视频中的鲸鱼身上,你能看出混合现实和增强现实的区别吗?

咱们先换一个你更熟知的公司,来说明混合现实。

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

大会上展示的内容也比较简单明了,就是你用苹果手机的对准一张什么都没有的桌子,到了手机里却会现实桌子上多了茶杯和台灯等物体。

很多人觉得这跟增强现实相机没区别嘛,苹果自己也是低调的把这个技术称作增强现实。

原来是有细心人发现,在苹果的增强现实程序里,桌子上虚拟的茶杯和台灯,都是有投影的,而且当你移动这些虚拟物品的时候,它们的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,才能知道画面中哪个地方是桌面,角度是多少,怎样投影才是正确的。

再反观一般的增强现实程序,都做不到「虚拟物品在真实物品上投影」。

如果只是把画面投射在图像的最顶层,是绝做不到这一点的。

咱们通过这张图来说清楚VR、AR和MR的区别。

➤虚拟现实VR,是创造了一整个虚拟世界,把你和现实世界隔离开。核心问题是图形计算和沉浸感。

➤增强现实AR,是把虚拟事物叠加到现实世界图像的最顶层。核心问题是图像识别和跟踪。

➤混合现实MR,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,难分彼此。核心问题是对现实世界的3D扫描,以及远近空间的感知。

这片广阔的天地,也许就留给此刻的你呢!

往期回顾:

1、平地一声春雷,草绿了,花开了,燕归来

2、走进国家宝藏,走进数字化博物馆

3、身未动心已远,VR全景+企业营销

4、今年车展要不换个方式看?

5、VR建筑装饰博览会,您掌上移动家居建材馆



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