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這一期，我們聊一聊VR、AR與MR的那些事兒。

VR、AR、MR，聽起來是不是感覺都差不多？

你是不是想說：“就是虛擬眼鏡那些東西唄。”

沒錯，你說對了…里面的一小部分。

近幾年“元宇宙”概念火熱，人類對虛擬世界的探索漸漸形成系統產業。甚至似乎無論什么行業什么公司，但凡和“虛擬”能沾上邊都自稱元宇宙公司。VR、AR、MR這幾個詞也隨著元宇宙的熱度，打著組合拳走進了我們的視野。

這三個也確實是虛擬現實產業的Key word。詳聊一下這三個詞，也能管中一窺目前增強與虛擬現實產業的情況。

VR（Virtual Reality），指虛擬現實。也就是創造一個完全虛擬的世界，用戶可以在其中進行體驗。通過設備模擬一個完全虛擬的數字世界，通過VR眼鏡和手柄等外設進入虛擬空間，能為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官模擬體驗。對使用者而言，這是一種完全的沉浸式體驗。

AR（Augmented Reality），意為增強現實。也就是把虛擬的元素增加到現實世界的場景中，增加了用戶的現實體驗。通俗地說，AR=真實世界場景+虛擬物體信息。通過將計算機技術生成的虛擬文字、圖像等信息融合并疊加到真實世界的場景中并實現交互。

MR（Mixed Reality），稱為混合現實，是VR和AR的融合形態。能夠將真實世界和虛擬世界進行融合，產生新的可視化環境，是通過真實世界+虛擬世界+數字化信息的高度融合方式形成的一個無縫銜接的虛實交互的世界。

總結下來，三者關系非常微妙，都含有虛擬的部分。VR是全虛擬的數字世界；AR是半真半假，只是將虛擬的投射到現實中；MR則是將數字虛擬的內容按照現實規律疊加在真實世界中，讓你真假難辨。

這些體驗是通過哪些技術得以實現的呢？

VR虛擬現實

VR的核心技術包括近眼顯示、感知交互、渲染處理、內容制作。簡單地說，就是如何讓你沉浸在一個頭戴式的眼鏡里，眼鏡里需要一個響應速度極快的顯示器（及配套的驅動芯片）。它的刷新率需要足夠高，避免使用者感到不適暈眩。

其中顯示器部分，已從AMOLED發展到Fast LCD，而后又升級為帶有Mini LED背光的Fast LCD。感知交互模塊，需要配以慣性傳感器、3D攝像頭等其他感官探測硬件，來實現語言交互、眼球追蹤、觸覺反饋、表情識別、腦電交互等功能。

渲染技術，也就是圖像處理，則需要GPU與算法配合來進行整個畫面的優化處理。當然，圖形接口、渲染專用硬加速芯片、云端渲染、光場渲染、視網膜渲染等關鍵技術也需要進一步研發加強，來實現高畫質和低延時。

AR增強現實

AR最核心的技術則是VPS（Visual Positioning System），視覺定位技術。學術上稱為“空間計算”，包括空間構建和定位服務。其中地圖構建技術有SLAM（即時定位與地圖構建）、SFM（三維重建）等，目前SFM更為主流。

從概念上講，SFM是用多幅包含著視覺運動信息的二維圖像序列去估算三維結構的技術。它屬于計算機視覺及可視化的研究范圍。

此外，AR眼鏡中，顯示技術是另一大核心，分為被動式微顯示技術，主動式微顯示技術以及掃描顯示技術。其中，被動式微顯示技術包括傳統的LCD以及DLP、LCOS等，它們在工作時需要使用RGB LED或者RGB激光器作為光源。主動式微顯示技術包括使用Micro OLED和Micro LED的顯示技術。掃描顯示技術（LBS）使用RGB激光器作為光源，搭配MEMS進行掃描成像。

MR混合現實

MR技術需要感知系統和顯示設備，其中感知系統中也需要和AR一樣的空間構建和定位。此外，MR不僅需要圖像識別，還要將現實的東西虛擬化，即把二維圖像通過計算機形成三維的虛擬圖像，也就是3D建模。建模后才能把它們有機地融進真實世界的影像中。使用MR技術的顯示設備可以非常簡單，例如平板電腦和智能手機等。直接通過手機屏幕，就可以看到虛擬和現實的結合。當然了，底層的芯片技術不必多說，就是手機SoC芯片。

有點黑科技的意思了吧。這些技術如今發展得怎么樣了呢，我們什么時候才能大規模用上呢？

從市場規模來看，IDC數據顯示，2021年全球AR/VR市場總投資規模接近146.7億美元，并有望在2026年增加到747.3億美元，五年復合增長率將達38.5%。目前國內虛擬現實產業的投融資關注度較高，投資并購事件頻發，國內的資本熱度也將進一步推動國內VR市場規模提升。

從產業發展來看，未來AR/VR將在垂直行業中快速滲透。目前，VR應用場景以to-C（直接面對使用者）為主，聚焦于游戲、娛樂、治療等領域，目的是創造一個完全虛擬的世界。例如在游戲領域，VR技術可以模擬游戲設計中的環境、感知和自然技能，并在此基礎上形成立體的動態場景，讓玩家通過交互界面和VR可穿戴設備直接與游戲中的環境和角色進行交流，強化游戲的真實感。

與此同時，在B端（商業模式）對于VR+營銷、VR+文旅、VR+醫療培訓、VR+工業制造等廣泛實踐也在陸續開展。從B端成效看，VR+營銷已成為近年的熱點，VR全景與房產家裝的營銷方式已經有了非常多的成熟案例，同時短視頻、語音解說等功能也嵌入VR全景中。

AR目前則主要應用于B端，涵蓋了工業、廣告營銷、制造業等諸多行業。以工業生產為例，AR的可視化能發揮重大作用，可極大提高生產效率。比如在操作繁雜的飛機制造領域，工作人員戴上AR眼鏡后，整個流程會直接投射到眼前，工作人員可以一邊對照著全息畫面的流程一邊工作，避免出錯。在一些復雜的工業設計生產中，通過AR技術，工程師把生產流程在真實世界中精確地展示出來，更能實時查看設計效果。

由于各行業應用場景具有獨特性和應用壁壘，相比于通用型、標準化產品，未來AR和VR仍會在垂直行業中快速滲透，以提供行業產品及行業解決方案。而MR技術由于其真實感強、互動性好等獨特的優勢，并且可以與現實世界進行交互且產生新的可視化環境，能夠在多種不同的領域深入應用，可以說比AR和VR的發展前景更廣闊。

隨著5G的高速率、廣連接和低時延直接提升了虛擬現實設備性能并改善了用戶體驗，客觀上進一步助推AR/VR/MR的大規模應用。在云計算、大數據、物聯網、人工智能以及移動互聯網等技術的融合加持下，有望構建互聯網下一站——空間互聯網。在經歷了PC互聯網時代與移動互聯網時代后，人類將進入空間互聯網的時代。數字技術更不易察覺卻又無處不在，隨之而來的將是新的交互終端呈現方式。

空間計算將成為人類與周圍環境的計算設備進行交互的嶄新渠道，AR/VR/MR設備將取代電腦、手機成為空間互聯網的交互入口。數據資產將不再僅僅處于計算機、手機等固定設備中，而是占據了我們周圍的空間，交互無處不在。新思科技不單作為光學解決方案提供商，為AR/VR、移動設備、平板顯示等領域提供一流的光學設計工程服務；更作為數智時代的“根技術”提供者，新思科技將通過芯片自動化設計工具EDA、IP和軟件安全的整體解決方案，賦能所有的先進芯片，用領先科技助力未來空間互聯網的到來。

空間互聯網將會帶來全新3D化、游戲化等的交互體驗，甚至有機會重新奠定一個空間互聯網內容生態的全新商業模式。

其實，在AR、VR和MR技術出現之前，我們早在電影層面有了藝術想象。《阿凡達》、《盜夢空間》、《頭號玩家》這些電影都向我們描述了虛擬與現實交織的世界。

《黑客帝國》就里有一句經典發問“什么是真實？你又如何定義真實？”當底層技術不斷發展，我們該如何擁抱未來，這是未來世界等待著我們用科技來作答的發問。

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