虛擬現實（Virtual Reality，VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，使用戶沉浸到該環境中。

增強現實（Augmented Reality，AR）是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段，將計算機生成各種虛擬信息模擬仿真后，應用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現對真實世界的“增強”。

VR虛擬現實利用計算機生成一種逼真的三維動態視景，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中，并操作、控制環境，這個虛擬環境將為用戶提供視覺、聽覺、觸覺、運動、嗅覺、味覺等全方位的體驗。

AR增強現實是指透過攝影機影像的位置及角度精算并加上圖像分析技術，讓屏幕上的虛擬世界能夠與現實世界場景進行結合與交互的技術。

AR產品形態

可以分為一體式、分體式AR眼鏡、ARBOX，主要側重于低功耗、全天可佩戴、外觀輕便。主要廠商有Google、Microsoft（HoloLens）、Epson、Vuzix、MagicLeap等。

AR關鍵技術

主要有近眼顯示、感知交互、處理計算、網絡傳輸。

AR眼鏡模塊

消費級AR眼鏡的組成模塊包括：顯示模塊、拍攝模塊、聲場模塊、眼球追蹤、SLAM模塊（Simultaneous Localization And Mapping，即時定位與地圖構建）、電池和處理器、體感模塊等。

其中，顯示、光學（光學前端Optical Combiner和光場引擎Light-field Engine）是核心突破點。

AR

隨著產業界在AR領域的持續發力，部分研究者將AR從VR的概念框架中抽離出來。

兩者在關鍵器件、終端形態上相似性較大，而在關鍵技術和應用領域上有所差異。

VR通過隔絕式的音視頻內容帶來沉浸感體驗，對顯示畫質要求較高。

AR強調虛擬信息與現實環境的“無縫”融合，對感知交互要求較高。

應用方面，VR側重于游戲、視頻、直播與社交等大眾市場，AR側重于工業、軍事等垂直應用。

VR技術

如近眼顯示、渲染處理等已經有明確發展路線，核心技術的成熟將大幅度提升用戶體驗，而傳感技術和交互式傳感體驗的發展也使得VR應用場景逐漸豐富。

AR技術

在交互和傳輸層面方向有較好發展，但是在SLAM算法（定位跟蹤與建圖）及其相關外設、光學顯示（光波導）方面比VR更為復雜，仍需要一定發展時間。

總體來看，目前VR市場已經具有較為成熟的產品和技術，市場穩步發展，而AR市場還需要技術和成熟產品培育推動。

VR硬件

主要由四大部分的電子元器件組成：芯片、傳感器、顯示系統、光學器件（透鏡、鏡頭、全景相機等）、外殼結構件組成。

以OculusRift為例，整體OculusRift的BOM成本約為206.1美金（包括組件成本組裝測試），其中頭盔單元成本為138.56美金，占比67.23%，代工測試成本則為6.5美元。

從結構來看，VR內部組件數量及復雜程度遠高于智能手機，組裝代工難度更高，根據BI，OculusRift內部的組件超過200個，而智能手機（平均組件在40-50個）。

VR頭顯產品技術設計包括形態、顯示、交互、感知、計算、通訊。

顯示方面

主要分為直視顯示以及微顯示，直視顯示可用于手機、平板、筆記本、TV等，較大的直視型設計肉眼可見；

微顯示一般對角尺寸小于1英寸，需要配搭放大光學系統；

兩種顯示在亮度、尺寸、放大倍率、重量等方面有差異，直視顯示器通常400至800ppi、尺寸范圍為3.5”-5.5”、需要較小的放大倍率和大光學系統、更重更耗電；

而微顯示一般為2000至3300ppi、尺寸為0.2”-1”、需要更多的放大倍率。具體來看，直視顯示分為LCD及OLED，微顯示分為DLP、LCD、OLED、LCos。

VR產業鏈

AR關鍵技術

近眼顯示設備的光學與顯示系統主要分為圖像源器件與顯示光學器件。

圖像源器件產生圖像并將圖像投射到顯示光學器件中，顯示光學器件將圖像反射到眼睛中，其中針對AR顯示設備的圖像源器件一般指微顯示器。

AR原理

目前市面上主流的AR產品分為三類，分別是頭戴式顯示，手持式顯示和以PC顯示器、HUD為代表的空間顯示器。

頭戴顯示器

由一個頭戴裝置以及與之搭配的一塊或多塊（微型）顯示屏組成，智能AR眼鏡便是頭戴顯示器的典型產品之一。

頭戴顯示器可將現實世界和虛擬物體的畫面重疊顯示在用戶視野中，實現現實世界的增強畫面。

同時，先進的頭戴顯示器通常搭載多自由度的傳感器，用戶可以在前后、上下、左右、俯仰、偏轉和滾動六個方向自由移動頭部，而頭戴顯示器AR產品能夠根據用戶頭部移動的動作進行相應的畫面調整。

手持式顯示

是以智能手機作為AR移動終端的代表產品，經過多年的更新換代和功能優化，智能手機顯示器分辨率越來越高、處理器越來越強、相機成像質量越來越好、傳感器越來越豐富（提供著加速計、GPS、羅盤），諸多優勢使得智能手機成為了天然的AR平臺，也是現階段AR應用的最容易落地的場景之一。

空間顯示器

是將虛擬內容直接投影在現實世界中的AR產品。

空間顯示器往往固定在物理世界中，而周邊任何物理表面，如墻面、桌面甚至是人體都可以成為可交互的AR顯示屏。

隨著空間顯示器尺寸、成本、功耗的降低以及3D投影的不斷進步，各種全新的AR交互和顯示形式正在不斷涌現，顯著拓寬了空間顯示器AR產品的應用場景。

目前，PC顯示器和移動終端AR產品的市場普及度略高于以AR眼鏡為代表的頭戴式顯示器產品。

但由于AR眼鏡可以突破屏幕的限制，可將整個物理界面作為AR交互界面，因此有望成為未來AR產品的主流技術路線。

原文標題：未來是屬于VR/AR的

文章出處：【微信公眾號：AR工業應用】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq