未来元宇宙的视觉呈现形式XR虚拟技术详解

作为虚拟世界的入场券,XR到底是什么? 其实,XR就是Extend Reality(简称XR),它包括AR(增强现实)、VR(虚拟现实)、MR(混合现实)。 它利用相应的硬件设备,结合多种软件技术手段,将虚拟内容与真实场景融为一体,在XR虚拟演播室中构建一个梦幻般的虚拟世界。

 

未来,人类交互将从2D交互转向更高效的3D交互。 3D视觉交互系统依赖于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)的发展。 这些技术统称为“扩展现实”(XR)。 其中,VR虚拟现实技术利用头戴式设备模拟现实世界; AR增强现实通过电子设备(如手机、平板电脑、眼镜等)将各种信息和图像叠加到现实世界中; MR混合现实是介于VR和AR之间的一种复杂环境,利用数字技术实现虚拟世界、现实世界和用户之间的实时交互。

AR的全称是Augmented Reality,即增强现实技术。 该技术利用计算机技术将虚拟信息叠加到现实世界上,通过手机、平板电脑等设备显示出来,并被人们感知,从而实现现实与虚拟的伟大融合,丰富现实世界。 简而言之,就是将二维内容“活起来”,变成3D,赋予实物更多的信息,增强三维感,增强视觉效果和交互体验。 AR技术的一个常见应用是利用手机摄像头扫描现实世界的物体,通过图像识别技术在手机上显示相应的图片、音视频、3D模型等。 比如一些软件的“AR红包”功能等。而更深层次的AR技术应用还在探索中。

VR的全称是Virtual Reality,即虚拟现实技术,也称为精神境界技术。 它具有沉浸式、互动性、想象力等特点。 VR技术综合了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术、多传感器技术等技术,模拟人类视觉、听觉、触觉等感觉器官的功能,使人们感觉就像身临其境,沉浸在计算机生成的虚拟世界中,并且可以通过语言、手势等进行实时交流,增强进入感和沉浸感。 通过VR技术,人们不仅可以真实地感受现实世界,还可以突破时间和空间的限制,体验进入虚拟世界的美妙体验。 VR技术得到广泛应用。 例如,宇航员利用VR模拟技术进行训练; 建筑师将图纸变成三维虚拟建筑,方便体验和修改; 房地产开发商让顾客身临其境地看房; 娱乐行业制作的虚拟现实系统舞台场景等。

MR代表Mixed Reality,即混合现实技术,是虚拟现实技术的进一步发展。 它将真实场景信息引入虚拟环境中,搭建虚拟世界、现实世界和用户之间交互反馈信息的桥梁,从而增强用户体验的真实感。 MR技术的关键点是与现实世界交互并及时获取信息。 因此,它的实现需要在一个可以与现实世界中各种事物交互的环境中。 MR是VR和AR的融合形式,可以将现实世界和虚拟世界融为一体,创造出全新的视觉环境。 而且生成的虚拟动画可以与现实世界实时交互,这是AR所不具备的。 例如,MR技术生成的卡通人物可以根据现实生活场景实时做出反应。 他们遇到水会绕道,跳到桌子上,躺在沙发上等。虽然“绕道”,“跳跃”,“躺下”等动作是程序预先设定的,但角色可以通过实时信息,这也是MR最大的特色之一。 如果环境都是虚拟的,那就是VR; 如果显示的虚拟信息只是虚拟事物的简单叠加,那就是AR。 MR和AR的区别,简单来说:AR只叠加虚拟环境而不关注现实,而MR可以通过摄像头让你看到肉眼看不到的现实。 MR技术的虚拟与现实之间的交互反馈使人们即使相距遥远也能进行交流。 其可操作性非常强。 例如,在5G网络的支持下,两地医生可以同时进行手术和指导。 在医学领域非常有意义。

目前,XR虚拟技术在视听影视制作行业得到广泛应用,XR虚拟演播室的建设为XR虚拟技术的应用提供了新的发展空间。 由VR、AR、MR组成的XR将给我们带来不一样的未来。