擴展現實(XR)是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)和混合現實(MR)等沉浸式技術的總稱。

擴展現實技術的進步已經改變了我們的工作、生活和娛樂方式，而這才剛剛開始。

擴展現實(XR)是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)和混合現實(MR)等各種新沉浸式技術的統稱。

從游戲到虛擬生產再到產品設計， XR 使人們能夠在計算機生成的環境中進行前所未有的創造、協作和探索。

什么是擴展現實?

VR、 AR 和 MR 都屬于 XR 技術。

VR 能夠將用戶帶入虛擬環境中。VR 用戶一般需要戴上頭盔才能進入到虛擬世界——一瞬間，他們就可以從現實世界沉浸入模擬環境中。

最新的 VR 技術突破了這些界限，使模擬環境看起來和運作得更像真實世界，同時還增加了對觸覺、聽覺和嗅覺等其他感官的支持。

通過 VR，玩家可以獲得完全沉浸式的視頻游戲體驗，設計師和客戶可以在施工前審查建筑項目以確定細節，而零售商可以在購買實物之前進行虛擬顯示測試。

AR 能夠將渲染圖像疊加到真實世界中。手機游戲《精靈寶可夢GO》(Pokémon GO)讓玩家在社區里閑逛時，可以看到計算機渲染的寶可夢“出現”在草坪和人行道上。這款游戲使 AR 成為了一項主流技術。

AR 圖像可以通過手機、平板電腦和其他設備顯示，為用戶帶來新的互動體驗。例如 AR 可以改進導航功能。相比 2D 地圖，增強現實可以將方向疊加在駕駛員透過擋風玻璃所看到的道路上，駕駛員可以根據模擬箭頭準確地轉向。

MR 將真實世界與渲染圖形完美融合，創造出用戶可以直接與數字和物理世界一起互動的環境。

MR 將真實和虛擬事物融合在一起，并在同一個顯示器中呈現。用戶可以通過頭顯、手機或平板電腦體驗 MR 環境，并通過移動數字物品或將數字物品放入物理世界來與之互動。

MR 分為兩種類型：

將虛擬事物融入真實世界，例如用戶通過 VR 頭盔中的攝像頭看到真實世界與完美融入到視圖中的虛擬事物。

將真實世界中的事物融入虛擬世界，例如將攝像頭拍到的 VR 參與者視圖融入到虛擬世界中。在虛擬世界中游玩的 VR 游戲玩家就是很好的例子。

XR 的發展史

了解 XR 的發展歷程，首先要了解作為其起源的 VR。

起先， VR 技術用于在飛行模擬器中訓練人員。能源和汽車設計行業也從很早就開始采用 VR。當時的這些模擬和可視化 VR 用例需要大型超級計算機以及專門的空間，包括由超高分辨率顯示器組成的 powerwall 立體投影顯示系統，以及將 VR 環境投射到房間墻壁和天花板等各個表面的 VR CAVE(Cave Automatic Virtual Environment，洞穴式自動虛擬環境)。

之后的幾十年，大多數用戶始終負擔不起 VR，而小型 VR 的使用者主要是大型機構和學術研究人員。

但在上一個十年的初期，幾項關鍵的組件技術迎來了轉折點，推動了 HTC Vive 和 Oculus Rift 頭戴式顯示器(HMD)以及 SteamVR runtime 的出現。

如今，普通人可以購買個人 HMD 來體驗高度沉浸式的內容，而且可以通過個人電腦或配備強大 GPU 的工作站來驅動這些 HMD 和 VR 體驗。

數百萬人仿佛在一夜之間都可以接觸到 VR，充滿創新和熱情的龐大生態系統也隨之迅速興起。

近年來，一體式(AIO)頭盔的推出點燃了新一輪的 VR 創新。在此之前，完全沉浸式的 VR 體驗需要與功能強大的個人電腦進行物理連接。由于既沒有操作系統，也沒有圖像計算能力，因此 HMD 無法作為獨立的設備運行。

AIO 頭盔是設置簡單并且可以隨時隨地為用戶提供完整 VR 體驗的專用設備。再加上 VR 流式傳輸技術方面的創新，用戶現在即便在旅途中也能體驗令人震撼的 VR 環境。

最新 XR 趨勢

高質量的 XR 正變得越來越容易獲得。全世界的消費者正在購買 AIO，以獲得沉浸式游戲、遠程學習、虛擬培訓等各種 XR 體驗。大型企業正在將 XR 加入到其工作流程和設計流程中。隨著數字孿生的出現，擴展現實大幅改善了設計執行。

通過 5G 從云端流式傳輸 XR 體驗是當今最大的趨勢之一，它使 XR 體驗不再受到工作站或空間的限制。

通過 5G 云端流式傳輸，人們可以使用 XR 設備并從數據中心獲得運行 XR 體驗所需的算力，而且不受地點和時間的限制。像 NVIDIA CloudXR 這樣的先進解決方案正在使沉浸式的流式傳輸變得更加普及，使更多 XR 用戶可以在任何地方體驗高度逼真的環境。

AR 也正變得日益普及。在《精靈寶可夢GO》家喻戶曉之后， AR 又出現在一些以消費者為中心的領域：許多社交媒體平臺增加了具有美顏功能的濾鏡;零售企業使用 AR 展示逼真的 3D 產品，使客戶能夠將這些產品放入房間并在任何空間中顯示。

此外，建筑、制造、醫療等行業的企業正在使用這些技術大幅改進工作流程并創造獨特的交互式體驗。例如，建筑師和設計團隊正在將 AR 整合到建筑項目的監控中，這樣他們就可以看到現場的進展并與數字設計進行比較。

雖然 MR 仍是相當新的技術，但它已在 XR 領域開始發展。用戶可以從 Varjo XR-3 等許多新的 MR 專用頭盔中看到其發展趨勢。憑借 MR 頭盔，工程、設計、模擬和研究領域的專業人士可以在現實生活中開發 3D 模型并與之互動。

XR 的未來

隨著 XR 技術的發展，另一項技術——人工智能(AI)正在推動用戶進入新時代。

從為 VR 中的設計師提供幫助的虛擬助手，到引導個人完成 DIY 項目的智能 AR， AI 將在 AR 領域發揮重要的作用。

想象一下，戴著頭盔就可以通過自然語言和手勢作出指令;憑借免提和語音驅動的虛擬代理，即使是非專業人士也能創造出令人驚嘆的設計、完成極其復雜的項目并充分發揮強大應用的功能。

像 NVIDIA Omniverse 這樣的平臺已經改變了用戶創建 3D 模擬和虛擬世界的方式。Omniverse 使全球各地的用戶都可以開發和操作數字孿生模擬。通過該平臺，用戶可以靈活地通過 2D 顯示器或他們喜愛的 XR 體驗進入物理精確的全光線追蹤虛擬世界，身臨其境地體驗廣闊的虛擬世界。

XR 的發展將帶來近乎無限的可能性。

原文標題：什么是擴展現實(XR)?

文章出處：【微信公眾號：NVIDIA英偉達企業解決方案】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅