新“视”界！XR技术有哪些“杀手级”应用？
说起虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等沉浸式技术，许多人并不陌生，VR眼镜、AR头盔和MR显示器等应用产品已经开始走进人们的生活。由此，带来一个新的概念——扩展现实（XR），其中"X"是一个变量，代表任何当前或未来的空间计算技术。。它是指通过计算机、人工智能等技术以及可穿戴设备产生的一个真实与虚拟结合、可人机交互的环境。扩展现实（XR）包括虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR），被称为未来虚拟现实交互的最终形态。
XR业务形态丰富，产业潜力大、社会效益强，以虚拟现实为代表的新一轮科技和产业革命蓄势待发，虚拟经济与实体经济的结合，将给人们的生产方式和生活方式带来革命性变化。XR应用可分为大众应用和行业应用，大众应用包括游戏、社交、影视、直播、文旅等，行业应用主要包括工业、医疗、教育、军事、电子商务等。XR应用正在加速向生产与生活领域渗透，“VR/AR/MR”的时代已开启。
游戏方面
虚拟现实/增强现实在游戏方面的应用将成为当前拉动产业发展的重要动力。尤其是VR视频游戏，为用户带来更为真实而强烈的感官刺激，而庞大的用户基数以及核心玩家对于新技术的开放性态度使得VR游戏成为最先发展起来的 VR大众市场。AR游戏还在起步阶段。
受欢迎的VR游戏有射击类游戏、冒险类游戏、体育类游戏、解密类游戏、养成类、场景体验。最受欢迎的就是射击类游戏，如《Beat Saber》，一款VR和音乐结合的游戏，俗称“光剑”，玩家根据音乐节拍挥舞手中的光剑劈砍节奏方块，并且闪避障碍。还有《半条命：艾利克斯》，获得了媒体和玩家的一致认可，被称为“真正意义上的VR 3A大作”。
《半条命：艾利克斯》
中国VR游戏也在逐渐崛起，由国内团队Caveman Studio研发的VR游戏《Contractors VR》于2020年12月4日上线Oculus Quest头显平台，上线后该游戏即登陆2020年Steam畅销VR游戏榜单。据了解，该版本上线1个多月，收入已超100万美元。国内2021年1月，赛博朋克风+情感悬疑《A.D. 2047》VR原生互动电影式游戏已经发布，标志着中国VR游戏的崛起。游戏以重庆为创作蓝本，虚构了一个30年后的赛博朋克科幻世界。通过UE4高逼真的游戏特效，丰富的QTE轻度交互，例如情景对话、射击、搏斗、解密、装置艺术等，让玩家身处其中，推动故事发展。
Contractors VR
社交方面
在社交方面也有很多应用，虚拟现实/增强现实开启社交网络 2.0 时代。XR社交突破了传统社交的空间限制，通过虚拟化身、表情识别等更加精细丰富的交互方式，深化网络社交体验。目前 VR 社交代表性产品如 High Fidelity、Facebook等。High Fidelity 产品延续了《Second Life》的理念，旨在打造一个多元化的小型VR虚拟社会，人们可以在里面体验类似现实生活却又超于现实的社交体验；Facebook的VR社交平台Horizon在2020年8月开放注册，可以在VR中与朋友一起探索，游玩和创作的社交体验。
2021年微软在IT盛会Ignite2021上与任天堂合作展示的HoloLens版《Pokemon Go》。这个版本与此前的移动端版本有所不同，玩家可与宠物小精灵进行直接的互动，而且两位玩家在现实中相遇，能够看到彼此的宠物小精灵，来一场宠物小精灵Battle。
HoloLens版本《Pokemon Go》
影视方面
虚拟现实/增强成为影视的一种全新表现形式。AR特效已经成为电影制作的重要环节，大片中震撼的特效很多都是通过AR技术将虚拟场景或者虚拟物品融入到情节中的。VR影视赋予了观众身临其境的沉浸体验，一方面表现为对分辨率、刷新率、色深、视场角、3D、低时延等更高画质的持续追求。另一方面，凸显出虚拟现实人机交互这一核心特质，影视游戏化趋势显现，即观众能够自主选择观影视角，甚至影响情节走向，实现“一千个人眼中，有一千个哈姆雷特”的多结局电影。
综艺节目《2022中国诗词大会》分享诗词之美、引领人们感受诗词之趣。第七季诗词大会在弘扬中华优秀传统文化的内核下，赛制全面创新，带来与以往不同的诗词新体验。
本季诗词大会以千年敦煌的恢弘穹顶作为灵感来源，共使用3台hecoos虚拟制作服务器，装载Unreal Engine 4引擎共同搭建XR虚拟场景，将千人团影像集合，并艺术性地幻化为旋转向上的天阶，营造出一种“欲与天公试比高”的攀登感。节目现场百人团与云上千人团共同吟诗，呈现古今碰撞、四海共读的场景。
而直播，VR、AR当前已经成为必要元素。尤其是在晚会/节目直播中大放异彩。VR直播可以让用户更自由的角度去观看表演，如《舞蹈风暴2&时空凝结》8K VR直播，可以体验在舞台中央更近距离，更自由的欣赏舞蹈细节。而晚会的AR特效则是非现场用户的独享体验。最近比较火爆的晚会或都少不了吸睛的AR特效。如央视春晚牛起来节目，还有灯火里的中国的场景渲染，都是AR/MR特效的典型应用。
2021春晚《牛起来》刘德华“现场”表演
文旅方面
XR技术重新定义博物馆，当你走进一家博物馆，发现身边的人用手机对着藏品指指点点，又或者是戴着VR眼镜上下左右摇头晃脑，并不是他们走错了片场，而是正在见证一个跨越次元的博物展览世界。这就是即将被XR技术“重置”的未来博物馆。
XR实现的导览技术，将实现故事化设计。给观众类似于游戏中的角色选择，并且为不同角色提供不同的导览路线、提出不同的展品打卡要求，为观众带来差异化和定制化的观展体验。
将沉浸式的智能视觉效果体验，通过各种VR展现元素的结合，运用开创性的多媒体技术，使用户在虚拟环境中感受到全新智能交互体验。这就是XR技术背后的科技革新，充满了技术“智”造的样子。
改变文化遗产观赏模式，文化遗产是人类文明传承的重要载体，在历史的长河中占据着不可替代的作用。XR扩展现实技术以其虚实结合、实时交互与三维沉浸的特点，给予文化遗产的保护式传播增添了更多可能。
在不增加损坏风险的情况下，为体验者带来强烈的体验感，让文化遗产焕发出新的生命力。
通过信息技术与互动装置，实现更具沉浸式的参观体验。例如，莫高窟数字展示中心的4D环幕电影，通过营造沉浸式的体验，让观众仿佛穿越时间和空间，感受到站在窟底仰望壁画的震撼，还能看到仙女翩翩起舞，体会到传统艺术的飘逸之美。
沉浸式的科普文娱空间，运营沉浸式科普文娱体验中心，打造高科技新型的文化科普教育培训基地，让更多的人参与学习真正的科技文化和自然文化。
在这里为观众提供更多游戏式体验，可以与博物馆的文物通过数字化手段以及动作捕捉、跟踪摄像机等技术实现互动。可以选择或创作自己喜欢的艺术作品，并把作品投射在屏幕、天花板上。
医疗方面
在医疗健康领域，虚拟/增强现实是传统医疗手段的有效补充。首先针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗方式单一等看病难的问题，虚拟/增强现实远程医疗，临场感极强的远程诊疗的感受。
此外可用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案方面，主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复护理和远程医疗指导等业务场景。外科医生可在重大手术前开展模拟和训练，进而对手术过程中可能出现的问题提前预知。例如Level
Ex通过对人体组织动力学、内窥镜设备光学和运动流体的现实模拟，针对外科手术医生提供了一种避免对人产生伤害的手术训练方式。
心理/精神类疾病诊治中采用虚拟现实疗法可免于创建真实治疗环境，通过为患者模拟不同的环境场所，提供认知行为刺激或进行暴露疗法，刺激病患大脑中相关的感应区，提供了一种治疗心理精神类疾病的无药物方法，且患者可居家治疗。
VR应用于医疗场景
教育方面
此外在教育方面应用场景也很多。一方面是培训类，如前面医疗方面提到过的医疗培训，还有飞行员、驾驶员，宇航员仿真训练等。NASA 一直热衷于尝试各种 VR 技术。在它的喷气推进实验室里，你可以看到各个 VR 厂商最新款甚至是未发行的头显设备，包括 Valve、HTC、微软、索尼、Oculus、三星等。
NASA VR 训练场景
在学生教育方面也有很多尝试，如西安某教育机构推出将K12教育中各个学科抽象的知识概念具体化；将宏观的、微观的、难点的知识点变得可视化，从而增强学生对知识点的理解，让学习变得简单高效，从而为老师减压，为学生减负。方案包括中小学VR K12学科教育、XR人工智能编程教育、VR校园安全教育等。并设计了VR未来教室，让孩子突破现实的束缚，迸射创造的火花。
VR未来教室
军事方面
构建真实战场环境。以往的演习推演主要以地图、沙盘或兵棋等方式进行，由人工主导进行模拟交战。受技术手段限制，态势感知多以二维平面模型方式展示，无法直观呈现真实战场环境。随着现代战争向信息化、智能化方向发展，战场空间已拓展到陆、海、空、天、网等多域，这种传统推演方式已无法满足实际需求。利用XR技术可构建出信息融合、人机交互的虚拟战场环境，通过各类传感器让士兵拥有视觉、听觉和触觉，并能与虚拟世界进行互动，以此感受真实战场环境，掌握动态信息，增强训练效果。
开展实景展示教学。在传统教学中，面对复杂的装备系统，原理构造不直观、装备实操成本高、网络教学体验差等问题较为突出。通过将XR技术引入教学领域，构建实景展示模型，可有针对性地解决这些问题。例如，在航空发动机专业教学中，由于发动机系统构造复杂，难以通过二维平面图形展示。借助XR技术在教室构建发动机立体仿真模型，学员可与之互动，详细观察内部构造和工作原理，大大提高教学效果与质量。
版权声明：本文由城市光网整合，图文素材来源于北京科协、澎湃新闻、咪咕灯塔、影像骑士及网络，如需转载或有疑问请联系小编（微信号：snowwhiteche）~
END
本文编辑 | hjy
投稿、合作 | cxf@urbanlight.cn
推荐阅读 💡