英偉達這樣講解什麼是AR、VR、MR及相應區別

起床，刷牙，穿上褲子，然後上班。這就是真實生活。想像一下你可以扮演《鋼鐵俠》中的托尼·史塔克或《蝙蝠俠》中的小丑。那就是虛擬現實。

VR的進步使得我們可以在計算機生成的環境中創造，娛樂，工作和探索，這一切都是前所未有的體驗。虛擬現實的發展實際上已有數十年的時間，但只是在近來來才開始快速成為娛樂和商業中的市場機遇。

現在，你在腦海中刻畫一個英雄，然後幻想他出現在你的面前。這就是增強現實。AR是另一個瞬間躥紅的概念。能夠令寵物小精靈/精靈寶可夢出現在真實世界的《Pokemon Go》令全世界認識了增強現實。增強現實的興起存在另一個標誌：蘋果在2017年推出的ARKit正在鼓勵企業和開發者為iOS 11構建AR內容。

能夠允許用戶與全息內容交互的微軟Hololens和Magic Leap OneL是AR頭顯開拓征程中的兩大發展。

這不僅僅只是一項有趣的小玩意，這可是大生意。IDC的分析人士預測，全球AR和VR產品與服務市值將從2017年的114億美元猛增至2021年的近2150億美元。

但正如VR和AR正在開始騰飛那樣，混合現實同樣在迅速發展。MR開發者正在靜悄悄地整合VR和AR，為我們帶來一種混合式體驗。

想像一下另一個VR場景：你可以馬上傳送至夏威夷的沙灘椅上，腳踩幼沙，手拿美泰（雞尾酒）。但事實上，你真的是在那裡嗎？

在混合現實中，你可以一邊坐在飛往夏威夷的航班上，一邊體驗到這種情景。你的座椅可以變成沙灘椅，並且從空服小姐手上拿起一杯美泰。飛往夏威夷的航班感覺就像是夏威夷，而這就是混合現實的一個例子。

1. VR

VR的概念可以追溯到20世紀30年代。在20世紀50年代，電影製片人莫頓·赫爾維格（Morton Hellig）撰寫了一種「體驗劇場」，而他後來製作了一個名為「Sensorama」的沉浸式遊戲機器。開創性的時刻出現在1968年，當時伊凡·蘇澤蘭因開發出第一台頭顯而獲獎。

自那以後行業發生了很大變化。在光學，追蹤和GPU技術的發展推動下，消費級VR頭顯取得了飛躍式的進步。

因為Facebook/Oculus，HTC，三星，索尼和其他廠商所取得的實質性改進，消費者在過去幾年中對虛擬現實技術的興趣出現了飆升。然而，為人們提供計算機生成的3D沉浸式環境不僅只在於VR頭顯。

到目前為止，已經基本上克服的障礙包括每秒提供足夠的幀數和減少延遲，可以創建出足夠流暢的VR體驗。

VR對圖形處理提出了一個新要求：比PC遊戲的要求高7倍。如果沒有足夠快速的GPU來渲染圖形，今天的VR體驗將不可能實現。

軟體同樣起著關鍵作用。例如，NVIDIA VRWorks（AMD LiquidVR）軟體開發套件可幫助頭顯和應用程序開發者獲得VR所能提供的最佳性能，最低延遲和即插即用的兼容性。VRWorks（LiquidVR）目前已經集成到Unity和Unreal 4等遊戲引擎之中。

可以肯定的是，VR仍然有一段很長的路要走。就目前而言，我們肉眼能夠發現虛擬現實渲染的不完美之處。

一些專家表示，當技術在性能上實現200倍的飛躍下，VR將能夠在超過人類認知水平的情況下實現，而這大概需要10年時間。

其中一種方法名為注視點渲染。這種技術主要用於降低外圍視覺的圖像解析度，同時提高視網膜中心的圖像質量。通過與眼動追蹤結合，這可以大大降低系統的性能要求，同時能維持清晰影像的標準。

VR的技術障礙：

每秒幀數：虛擬現實需要每秒處理90幀。這是因為在較低幀速率下，人眼將能感知到移動延遲。這可能會導致部分用戶產生噁心的情況

延遲：VR延遲是啟動運動和以計算機視覺響應之間的時間跨度。專家表示VR的延遲率應該是20毫秒或更少。

視場：創造臨場感對VR而言至關重要，而視場是一個重要的因素。視場是指頭顯提供的視圖範圍，人眼視度通常是120度。

定位追蹤：為了實現臨場感和優秀的VR體驗，頭顯的追蹤精度需要達到1毫米以下。

視覺輻輳調節衝突：這是今天VR頭顯的一大問題。

眼動追蹤技術：增加眼睛注視點區域的解析度有助於實現更優秀的視覺質量，但當前的VR頭顯尚不足以精確追蹤用戶的眼球運動。

經歷了數十年的發展後，VR已經在好萊塢引起了轟動，比如說早前上映的《頭號玩家》。另外，虛擬現實在遊戲，電視，房地產，建築，汽車設計和其他行業贏得了廣泛的受眾。

VR的發展勢頭有增無減，而分析師預計消費者市場在未來數年內將超過企業客戶。

2. AR

AR的時間發展跨越了數十年之久。大部分早期工作都發生在麻省理工學院媒體實驗室等大學機構，以及谷歌眼鏡技術負責人薩德·斯特納（Thad Starner）等行業先驅。

時運不濟的谷歌眼鏡在一開始並沒有取得成功，但現在這個項目已經再度重生，並在企業市場發揮著自己的作用。

目前AR正在進軍商業領域。考慮到AR可以把有用信息疊加在視場，同時又能夠解放工人的雙手，我們不難理解其中的原因。

用於增強智能的智能眼鏡當然能發揮作用。搭載微型顯示器的AR眼鏡就如同一位不可或缺的協作者，為工人提供必要的指導與幫助。比如，當一個初級重型設備機械師前往一個建築工地，並對大型拖拉機進行緊急維修時，AR眼鏡可以直接在視場中提供數字維修手冊和原理圖，這樣他就可以同時用雙手對設備進行故障排除。

一些智能眼鏡甚至搭載了亞馬遜的Alexa服務，為查詢信息帶來了語音支持。

用於消費者領域的商業示例包括宜家的Place應用程序。這款工具允許用戶通過智能手機瀏覽數字傢具和其他產品疊加在真實房屋內的視圖。

今天市場上存在一系列的智能眼鏡，包括索尼，愛普生，Vuzix，ODG和Magic Leap等等。

3. MR

MR對企業而言意味著一個重大的機遇，因為它可以提供幾乎無限的虛擬體驗變化。MR可以即時通知用戶，實現協作並解決實際問題。

我們可以想像一下，一位大型拖拉機的新手正深受機械問題的困擾。他無法解決問題，而現場經理變得十分焦慮。

幸運的是，這位工人的智能眼鏡可以啟動一個虛擬幫助會話。高級機械師可以圍繞一個真實的虛擬拖拉機模型進行故障排除，而新手技工則通過AR訪問在線維修手冊文檔。

這就是混合現實。

對於消費者應用，我們可以看看宜家的Place應用程序。如果你看中了一個紅木沙發，但你又想在購買之前聽聽遠方朋友和家人的意見。

這時你可以啟動一個VR會話。現在，我們可以將這個會話想像成VR版本的宜家Place應用程序，而你可以邀請朋友和家人加入其中。這時，大家都能坐在你的虛擬房間，並看看宜家家居到底適不適合。

在混合現實中，虛擬陳列室會議將產生一個決定：你的朋友和家人都喜愛這款沙發，所以你決定下單購買。

混合現實對企業的應用可能性無窮無盡。

儘管混合現實仍處於起步階段，但可能是所有VR和AR開發商的聖杯。蘋果，微軟，Facebook，谷歌，索尼，Netflix和亞馬遜等公司都有無限的選擇，因為MR可以將物理現實融合到虛擬現實和增強現實情景之中，可以適應許多娛樂和商業環境。

比如：汽車設計師可以坐在實際的汽車座椅上，配備扶手，換檔器和方向盤，然後進入包含儀錶板和內飾的VR會話中。不同的員工可以遠程評估這種設計。

所以，請系好安全帶，因為列車即將起航。

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