你知道 VR 吗？和 XR、AR、MR 有什么不同？

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扩展现实 (XR) 是什么意思，它与 VR、AR 和 MR 有什么关系？

xR、AR、VR、MR：现实有什么不同？

扩展现实 (XR) 是一个包罗万象的术语，指的是增强或取代我们对世界的看法的技术。这通常是通过将计算机文本和图形覆盖或沉浸到现实世界和虚拟环境中，或者甚至是两者的结合。

XR 包括增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）。虽然所有三个“现实”都有共同的重叠特征和要求，但每个都有不同的目的和底层技术。

增强现实 (AR)

联想 ThinkReality A3 AR 智能眼镜

AR 通过将我们所看到的内容与计算机生成的信息相叠加，增强了我们对现实世界的看法。今天，这项技术在智能手机 AR 应用程序中很流行，这些应用程序需要用户将手机放在他们面前。通过从摄像头获取图像并进行实时处理，该应用程序能够显示上下文信息或提供似乎植根于现实世界的游戏和社交体验。

尽管智能手机 AR 在过去十年中取得了显着进步，但其应用仍然有限。越来越多的重点是通过可穿戴智能眼镜提供更全面的 AR 体验。这些设备必须将超低功耗处理器与包括深度感知和跟踪在内的多个传感器相结合，所有这些都在一个轻巧舒适的外形尺寸内，足以长时间佩戴。

虽然谷歌眼镜在 2012 年首次展示了这一设备类别，但提供持久解决方案所需的技术正在达到更成熟的水平，但仍需要进一步的进步。然而，在企业和工业应用中，Microsoft HoloLens 2^[1]已经展示了 AR 对工作场所的有用性。

与此同时，消费者预计将在 2021 年看到许多新的智能眼镜型号，包括 Snap 的Spectacle 智能眼镜、^[2]联想 ThinkReality A3^[3]和Vuzix 的下一代智能眼镜。^[4]

虚拟现实（VR）

Oculus Quest 2 虚拟现实耳机

VR 完全取代了用户的视野，让他们沉浸在计算机生成的虚拟环境中。这种类型的 XR 技术已经存在了一段时间，并在逐步改进。它主要用于娱乐体验，例如游戏、音乐会、电影或运动，但也加速进入社交领域。

VR 也被用作培训、教育和医疗保健^[5]的工具，例如康复。为了使最终用户的这些体验成为可能（并且也是无缝的），VR 技术的重点通常是高质量的视频和渲染以及超低延迟。

最后，VR 设备现在正在通过 RecRoom 等平台增强视频会议体验，这些平台可以在不同的虚拟世界中进行虚拟聚会。现在支持 Oculus Quest 的 RecRoom 出现在 2020 年Arm 的 New Reality 系列的^[6]第三集中，该系列讨论了 VR 的沉浸式体验。

混合现实 (MR)

MR 介于 AR 和 VR 之间，因为它融合了现实世界和虚拟世界。此类 XR 技术存在三个关键场景。第一种是通过智能手机或 AR 可穿戴设备，将虚拟对象和角色叠加到现实世界环境中，反之亦然。

Pokémon Go 手机游戏于 2016 年风靡全球，它通过智能手机摄像头在现实世界环境中叠加虚拟 Pokémon（这也在Microsoft Ignite 2021^[7]上展示的 HoloLens 2 上进行了演示）。这通常被吹捧为革命性的 AR 游戏，但它实际上是 MR 的一个很好的例子——将现实世界的环境与计算机生成的对象融合在一起。

混合现实也开始被用于使 VR 现实世界的玩家能够叠加到视频游戏中，从而将现实世界的个性带到 Twitch 或 YouTube 等游戏流媒体平台。

扩展现实（AR、VR 和 MR）设备是什么样的？

无论是为 VR、MR 还是 AR 设计，XR 设备都有共同的要求，但随着可穿戴设备的用例和外形尺寸的不断发展，它们可能会出现显着差异。VR 和 AR 头戴式设备之间的一个关键区别是需要提供真实世界的视图，例如 Microsoft HoloLens 2，或者将其屏蔽，就像 Oculus Quest VR 游戏耳机一样。对于两者而言，未来很可能不受束缚，不再依赖智能手机、笔记本电脑或服务器等“主机”设备。

智能眼镜很可能成为未来几年采用 AR 的基本驱动力。Arm 自己的消费者研究表明，58% 的消费者对佩戴日常 AR 智能眼镜的前景持乐观态度。虽然这在工程方面是最难实现的——主要是由于小而轻的外形尺寸的功率和性能考虑——它无疑将在 AR 的未来采用中发挥重要作用。

探索扩展现实 (xR) 用例

xR 市场的未来将由其许多当前和潜在的用例来定义。这些包括导航和定位、娱乐（例如高端游戏）、虚拟活动和视频内容、培训和指导、语言翻译、传感和跟踪（例如健康监测）、信息和通知（例如新闻和社交信息流）以及远程呈现（例如化身呼叫）。

这些用例因消费者、企业、教育和医疗保健市场而异。例如，消费者培训和指导可能涉及 DIY 指导，但对于医疗而言，这可能是外科培训。我们已经在当今的 AR 和 VR 头戴式可穿戴设备上看到了其中一些用例，特别是在企业、教育和医疗领域的培训和指导。

任何扩展现实 (xR) 设备的主要功能

xR 视觉的核心部分是能够使用对象、手势和注视跟踪的视觉输入方法来导航世界或查看上下文相关信息。通过深度和位置特征也需要感知和映射。AR 和 VR 的不同之处在于两种技术提供的不同体验。对于 VR，沉浸式娱乐体验将需要高清渲染管道、体积捕捉、6DoF 运动跟踪和面部表情捕捉等功能。

同时，对于 AR，特别是通过采用智能眼镜，需要在用户移动时实现始终在线、直观和安全的导航。这将需要在深度、遮挡（当 3D 空间中的一个对象挡住另一个对象的视野时）、语义、位置、方向、位置、姿势以及手势和眼睛跟踪等功能方面取得重大进展。

扩展现实 (xR) 设备的性能和效率要求

XR 设备的计算性能和分布水平将根据 AR 和 VR 可穿戴设备的类型及其设计支持的用例的复杂性而有所不同。高性能计算已经在主要用于高端游戏体验的当代独立 VR 耳机中找到，例如 Oculus Quest。

未来，类似类型的计算将进入更小、更轻的设备，如智能眼镜。同时，也有介于这两种性能和效率范围之间的设备，例如 AR 一体机设备（例如 Microsoft HoloLens 2），以及面向消费市场的绑定 VR 设备，例如 HP Reverb G2。因此，片上系统 (SoC) 解决方案需要能够扩展以适应不同的用例、工作负载和外形尺寸。

扩展现实 (xR) 的未来发展

预计所有不同的 xR 设备类型都将在 2020 年至 2025 年间增长。然而，预计 AR 智能眼镜的增长最快（复合年增长率为 215%）。用于企业用例的多合一 AR 设备也有望实现稳健增长（92 per% CAGR）和 VR 独立设备（51%）。

目前，VR 独立设备的出货量最多，但预计未来几年将被 AR 设备迅速超越。这与我们自己的消费者研究相吻合，显示出对下一波消费者 AR 智能眼镜的强烈需求。事实上，我们很可能会看到 VR 用于专业娱乐和培训的未来，但通过未来非常流行的 AR 智能眼镜，AR 逐渐成为我们日常使用的一部分。

翻译自

xR、AR、VR、MR：现实有什么不同？^[8]

参考资料

[1]

Microsoft HoloLens 2: https://www.arm.com/blogs/blueprint/microsofts-hololens-2-brings-augmented-reality-to-industry

[2]

Spectacle 智能眼镜、: https://www.spectacles.com/uk/

[3]

联想 ThinkReality A3: https://www.arm.com/blogs/blueprint/ces-2021

[4]

Vuzix 的下一代智能眼镜。: https://www.vuzix.com/technology/next-gen

[5]

医疗保健: https://www.arm.com/blogs/blueprint/ten-ways-vr-ar-transforming-healthcare

[6]

Arm 的 New Reality 系列的: https://www.youtube.com/watch?v=F24g_Kaat-w

[7]

Microsoft Ignite 2021: https://news.microsoft.com/march-2021-ignite/

[8]

xR、AR、VR、MR：现实有什么不同？: https://www.arm.com/blogs/blueprint/xr-ar-vr-mr-difference

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