扩展现实技术的定义、发展历程及未来趋势-电子发烧友网

扩展现实(XR)是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)等沉浸式技术的总称。

扩展现实技术的进步已经改变了我们的工作、生活和娱乐方式，而这才刚刚开始。

扩展现实(XR)是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)等各种新沉浸式技术的统称。

从游戏到虚拟生产再到产品设计， XR 使人们能够在计算机生成的环境中进行前所未有的创造、协作和探索。

什么是扩展现实?

VR、 AR 和 MR 都属于 XR 技术。

VR 能够将用户带入虚拟环境中。VR 用户一般需要戴上头盔才能进入到虚拟世界——一瞬间，他们就可以从现实世界沉浸入模拟环境中。

最新的 VR 技术突破了这些界限，使模拟环境看起来和运作得更像真实世界，同时还增加了对触觉、听觉和嗅觉等其他感官的支持。

通过 VR，玩家可以获得完全沉浸式的视频游戏体验，设计师和客户可以在施工前审查建筑项目以确定细节，而零售商可以在购买实物之前进行虚拟显示测试。

AR 能够将渲染图像叠加到真实世界中。手机游戏《精灵宝可梦GO》(Pokémon GO)让玩家在社区里闲逛时，可以看到计算机渲染的宝可梦“出现”在草坪和人行道上。这款游戏使 AR 成为了一项主流技术。

AR 图像可以通过手机、平板电脑和其他设备显示，为用户带来新的互动体验。例如 AR 可以改进导航功能。相比 2D 地图，增强现实可以将方向叠加在驾驶员透过挡风玻璃所看到的道路上，驾驶员可以根据模拟箭头准确地转向。

MR 将真实世界与渲染图形完美融合，创造出用户可以直接与数字和物理世界一起互动的环境。

MR 将真实和虚拟事物融合在一起，并在同一个显示器中呈现。用户可以通过头显、手机或平板电脑体验 MR 环境，并通过移动数字物品或将数字物品放入物理世界来与之互动。

MR 分为两种类型：

将虚拟事物融入真实世界，例如用户通过 VR 头盔中的摄像头看到真实世界与完美融入到视图中的虚拟事物。

将真实世界中的事物融入虚拟世界，例如将摄像头拍到的 VR 参与者视图融入到虚拟世界中。在虚拟世界中游玩的 VR 游戏玩家就是很好的例子。

XR 的发展史

了解 XR 的发展历程，首先要了解作为其起源的 VR。

起先， VR 技术用于在飞行模拟器中训练人员。能源和汽车设计行业也从很早就开始采用 VR。当时的这些模拟和可视化 VR 用例需要大型超级计算机以及专门的空间，包括由超高分辨率显示器组成的 powerwall 立体投影显示系统，以及将 VR 环境投射到房间墙壁和天花板等各个表面的 VR CAVE(Cave Automatic Virtual Environment，洞穴式自动虚拟环境)。

之后的几十年，大多数用户始终负担不起 VR，而小型 VR 的使用者主要是大型机构和学术研究人员。

但在上一个十年的初期，几项关键的组件技术迎来了转折点，推动了 HTC Vive 和 Oculus Rift 头戴式显示器(HMD)以及 SteamVR runtime 的出现。

如今，普通人可以购买个人 HMD 来体验高度沉浸式的内容，而且可以通过个人电脑或配备强大 GPU 的工作站来驱动这些 HMD 和 VR 体验。

数百万人仿佛在一夜之间都可以接触到 VR，充满创新和热情的庞大生态系统也随之迅速兴起。

近年来，一体式(AIO)头盔的推出点燃了新一轮的 VR 创新。在此之前，完全沉浸式的 VR 体验需要与功能强大的个人电脑进行物理连接。由于既没有操作系统，也没有图像计算能力，因此 HMD 无法作为独立的设备运行。

AIO 头盔是设置简单并且可以随时随地为用户提供完整 VR 体验的专用设备。再加上 VR 流式传输技术方面的创新，用户现在即便在旅途中也能体验令人震撼的 VR 环境。