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欢迎回到本周的 i-Refill! 今天我们谈论的是虚拟现实。

VR和AR技术相信大家都很熟悉。 喜欢游戏的朋友可能已经购买了相应的设备,在家就能沉浸式体验。 但:

IDG为大家精心准备了一份关于当前所有虚拟现实技术的光科普指南。 它很容易阅读,而且不会烧脑。 还有很多应用场景可供参考。

带着对未来和虚拟现实技术的好奇,让我们进入今天的文章吧!

全文共3794字

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01 快速厘清AR/VR/MR/XR的区别

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| 太长,无法阅读:

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VR让人完全沉浸在虚拟环境中;

AR可以创建一个叠加在虚拟内容上的世界,但无法与真实环境进行交互;

MR是虚拟与现实的混合体,可以创建可以与真实环境交互的虚拟物体。

XR是VR+AR+MR的总技术术语。

| 虽然不长,但是值得学习:

尽管虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)和扩展现实(XR)的技术来源不同,实现目标也不同,但它们都使用相似的技术,例如3D和AI技术。 以下是这些前沿技术术语的明确概念和定义:

虚拟现实(VR)

虚拟现实(VR)是一种沉浸式体验,也称为计算机模拟现实。 具体来说,它是指一种利用头戴式设备产生人体可以感知的声音、图像和其他媒体的技术。 通过这些媒介,可以复制或创建一个虚拟世界,让用户完全沉浸在虚拟世界中。

真正的VR环境应该涉及所有五种感官:味觉、视觉、嗅觉、触觉和声音,但不得不说,要实现以上五种感官的完美同步是非常困难的。 现在,经过游戏行业多年的探索,VR已经准备好应用于更多的实际领域。

增强现实(AR)

增强现实(AR)是指物理现实环境的实时视图。 AR 通过计算机生成的感官输入(例如声音、视频、图形或 GPS 数据)增强或补充其视图中的元素。

基于现实的AR使用一定的设备来增强现实,因此它可以为我们提供更大的可能性——相比于现实世界,在AR世界中一切皆有可能!

目前,手机、平板电脑和耳机是最流行的AR设备。 通过设备摄像头,AR应用可以将虚拟数字内容导入到真实环境中; 此外,常见的AR应用还有前几年流行的Pokemon Go,以及以Snapchat为代表的各种AR bitmojis。

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Snapchat Bitmojis AR 效果

那么,VR和AR之间的主要区别是什么?

点击空白处即可查看答案

VR用户在体验过程中无法看到真实环境,因此VR的感官刺激将更接近沉浸式体验; 而AR被定义为增强现实,因此用户在使用过程中可以看到真实的环境。 并查看算法在现实环境中添加对象。

因此,VR应用需要更强的计算技术和稳定的网络。 当然,一个完整的虚拟环境需要复杂的3D建模技术才能将用户充分带入情境中。

混合现实 (MR)

混合现实(MR),也称为混合现实,是基于 AR 的进一步技术。 其主要特点是合成对象和真实对象可以实时交互。

MR通过扫描定位空间并实时运行,可以将虚拟物体融入现实空间并实现精确定位,从而实现虚实物体融合的视觉环境。 在现实与虚拟世界融合的环境中,真实实体与数据实体共存——简单来说,就是将“图像”放置到现实空间中,同时这些“图像”可以与我们熟悉的物理对象进行交互与在一定程度上。 ,因此MR在虚拟世界、现实世界和用户之间建立了一个交互式反馈信息环,以增强用户体验的真实感。

目前,MR技术已在游戏行业得到成熟应用。 例如,微软官方发布的Fragments和RoboRaid都是利用用户的物理环境,如墙壁、地板、家具的布局,将数字内容放置在现实世界中,让用户在现实世界中进行游戏。 并在物理环境中进行游戏操作。

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微软Fragments MR游戏界面

此外,MR技术也开始应用于智能家居、视频通话和教育领域。 宜家与微软合作,将MR技术应用到用户预装修中,根据室内环境在空间中放置数字化家具,方便用户提前查看装修效果; 视频通话时,建筑师和设计师可以直接在对方的空间环境中进行绘图,数字注释可以帮助指导对方进行现场工作或体验设计效果; 医学院教授还可以利用MR技术向学生演示模拟手术等。

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宜家利用MR技术让用户更方便查看家具摆放效果

再举个简单的例子:你下班回家,戴上MR设备看烹饪节目。 主持人亲自从屏幕中跳出来,在你眼前切菜、烤牛排。 而且无论你的眼神怎么动,他一定会指着你,示范给你看(这道菜你学不会也没关系)!

扩展现实 (XR)

扩展现实(XR)是指通过计算机技术和可穿戴设备生成的真实与虚拟结合的人机交互环境。 它是VR、AR、MR的统称。

XR技术可以融合VR、AR、MR三种视觉交互技术,分为多个层次。 它可以通过有限的传感器输入实现虚拟世界到完全沉浸式的虚拟世界,最终实现虚拟世界与现实世界的无缝连接。 接缝转换的“沉浸式”体验。

未来,XR将改变人们与周围世界的交互方式,而空间计算是XR交互应用中最基本的技术。 它包括两个维度:

1)用户的身体感知。 例如,用户头部的自由定位、手柄的定位以及手势、眼球、表情和腿部的定位等;

2)空间定向,即对环境的感知。 该眼镜通过精确的计算让用户知道桌子、地板和周围物品的位置。 基于以上两类精确计算,才有可能将虚拟物体放置在现实世界中,并与现实世界实现完美融合。

同时,渲染能力支持的画质也会影响XR体验。 由于移动终端的功耗限制,很难将终端的渲染能力提升到很高的水平来承担需要高速、高精度的用户和空间计算。 因此,需要同时利用Wi-Fi和5G的高速优势。 网络和云端完成内容生成和渲染的任务,然后通过高速连接传输到终端侧,这将带来更加沉浸的Boundless XR(无界XR)体验。

02 XR会用在什么场景?

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XR目前主要成熟应用于游戏、影视娱乐等to C领域; 近一两年,XR也开始广泛应用于制造、零售、医疗、教育等to B场景。 下面主要分享三类XR技术的应用,供大家参考:

| 电视节目及舞台效果

2020年11月,我国“奋斗”号载人潜水器成功登陆马里亚纳海沟,深度10909米。 为了真实记录这一重要时刻,中央广播电视总台央视新闻频道、央视新闻新媒体利用AR、XR、3D技术进行全程直播。

XR技术还应用于舞台效果。 《英雄联盟》S10全球总决赛开幕式联手Riot Games,在现场使用32K分辨率渲染打造炫丽特效和全息影像,并结合XR特效为电竞爱好者带来“观看” 《云端游戏》进行了高水平的舞台呈现,双方仿佛隔着悬崖。

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S10全球总决赛开幕式直播效果

| 办公场景

我们投资的公司Rokid推出了首款AR眼镜进入消费市场,构建了观影、游戏、教育、科普等多个场景,并开始探索XR场景的应用。

Rokid与钉钉合作,推出钉钉WorkSpace XR设备版。 用户通过Rokid Air AR智能眼镜进入后,可以使用钉钉在XR办公模式下聊天、召开会议、撰写文档,进入多屏协作、私密性高、便捷的移动数字办公空间(太酷了) !想体验一下))。

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Rokid x 钉钉工作区使用场景

| 医疗应用

XR在医疗保健领域具有巨大潜力。 人工智能与术前经验的结合。

首先,XR技术肯定会让制定手术计划变得更加容易。 即使是最有经验的外科医生在给病人做手术时有时也会遇到意想不到的情况,他们的现场反应决定了手术的最终结果。 未来,虚拟技术的介入将显着减少事故,有效提高手术演练效率,大大降低手术风险。

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XR技术在手术中的应用。 来源:TechTarget

此外,研究人员还在研究如何利用VR在手术前对患者进行教育。 例如,患有心胸或脑部疾病的患者可以在复杂的手术中看到其心脏或大脑的数字版本,外科医生可以更准确地具体识别需要修复的问题以及修复的过程。

当然,XR还可以提高医学院培训的效率。 世界顶尖医学院之一的约翰·霍普金斯大学已经启动了一个项目,让医学生将他们的解剖学应用程序转变为 AR 界面 – 清晰地呈现身体的内部视图,并配备交互式控制程序,对人类的手势极其敏感。

03 发展XR技术的关键是什么?

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拥有专用的软件和硬件是一项技术或产品走向产业化的标志。

作为一种具有显示、感知、定位、交互等多种功能的电子设备,虚拟现实产品需要处理器、MCU、面板驱动芯片、MEMS、传感芯片、加速度计芯片、陀螺仪等多种芯片和组件。 ——其中,处理器是电子设备的灵魂。

与手机类似,虚拟现实设备需要计算、存储、通信、视觉处理等多种功能。 因此,第一代VR一体机大多采用高通、联发科等厂商的手机SoC作为主芯片。 不过,随着虚拟现实设备分辨率的提高、交互功能的丰富,专用芯片的需求也步入正轨。

在XR芯片领域,高通是主导者,骁龙XR2芯片广泛应用于各类VR一体机中。 不过,这款芯片实际上并不是 AR/VR 专用芯片。 无法支持视网膜级别的清晰度,性能上还有优化的空间。 此外,XR领域国内外存在较大差距,国内XR芯片研发潜力巨大。

IDG资本看到了这样的潜力,大力支持优秀的本土XR芯片扎根硬科技领域并进行长期研究,比如2021年9月成立的Gravity。

自成立以来,Gravity的XR芯片研究取得了重大进展,预计2024年完成第一代芯片的量产。该芯片将是业界第一个专门针对XR应用的芯片平台,具有较高的硬件应用定制性且集成度高。 它还在显示、感知、图像等方面进行了硬件加速处理的定制设计。 致力于解决以下4个问题。 问题:

1)减轻主SoC通用平台的渲染负载,更智能地实现8K/120Hz;

2)利用视频传输(VST)解决VR硬件终端长期存在的眩晕问题;

3)增强VR/MR图像质量效果,包括动态高质量显示/光学增强和相机处理;

4)为感知技术提供足够的灵活性和计算能力,使得XR耳机能够在不同的交互感知性能下灵活分配计算资源。

我们认为,从历史上看,新消费终端的爆发往往会带来上游核心零部件的投资机会。 AR、VR设备对显示质量要求极高,需要专用处理器提供计算资源。 Gravity团队在该领域拥有丰富的经验。 我们非常期待支持优秀团队,推动我国XR芯片的研发。

随着物联网、AI、5G的蓬勃发展,XR相关行业将持续受到关注和应用。

我们期待未来有一天能在比真实场景更“真实”的虚拟世界中见面!

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