VR与AR的优异区别解析

VR和AR作为两种新兴技术，早已走入大家的生活与工作中。2020年全球最大的IT研究与咨询公司Gartner发布了未来五到十年内将带来重大机遇的十大技术趋势，其中的第二大趋势“多元体验（Multi-experience）”，与AR和VR均密切相关。多元体验用“以人为本”代替了“以技术为本”。在这种趋势下，计算机的传统思想已从单点交互演变为以可穿戴设备和传感器等为基础的多点交互。目前，多元体验专注于使用AR，VR，MR等技术带来身临其境的体验。

今天，大家对这两个名词基本上已不再陌生，然而市面上各种冠以“VR”、“AR”的产品却让我们眼花缭乱。究竟什么是VR，什么是AR？再加上MR。这三个名词都带有一个R，到底有什么区别？

VR

VR头显（头盔）、VR眼镜、VR直播、VR全景看房、VR游戏、VR全景旅游、VRXX……各种VR产品，让这个高科技概念离我们如此之近，然而这些VR产品真的都是VR吗？

这个反问有点出乎你意料吧。然而严格的说，VR确实已成为一个被商业微妙篡改后的概念。

那么到底什么是VR，VR= VR头显（或者说VR头盔）吗？换句话问，我们戴上了头显就是VR？不戴头显就不是VR？

VR（Virtual Reality，虚拟现实）是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种技术而发展起来的综合性技术。早在上世纪八十年代这个概念就已被提出来了，经过三十多年的发展，已经逐步走向成熟。

《连线》杂志主编、被称为网络文化发言人的凯文·凯利在2015其所著的《必然》中提到：

l 在人类短短几十年的寿命期限中就能“扰乱”社会发展的第一个技术平台是个人电脑。

l 移动电话是第二个平台，它们都是在短短的几十年里引发了社会中一切事物的变革。

l 下一代颠覆性的平台就是虚拟现实，而它已经到来了……

事实上，电影《黑客帝国》里描述的正是VR的终极目标。

不过大家要注意，VR有三大特征：

沉浸感Immersion

交互性Interaction

想象力Imagination

具体解释一下，VR是要通过视、听、触、嗅、味觉等多方面高度逼真的计算机模拟环境，让用户能以尽可能自然的方式与这个环境交互，从而产生置身于相应的真实环境中的沉浸感，并最终激发想象。它的目标，是要把人们想象中的东西转化为一种虚拟境界和虚拟存在，而这种虚拟境界和虚拟存在对我们的感觉器官就象真的客观存在一样。

这三个特征的英文都以‘I’打头，所以合起来称为VR的3I特征。换句话说，我们判别一个产品是否为VR的标准，便是看它是否符合3I特征。

从这个角度出发，市面上的很多标以VR的产品，严格来说都称不上真正的VR，比如VR全景看房和VR直播在很大程度上并不满足交互性的特征。同理，部分VR游戏也因不满足交互性，而称不上真正的VR。

另一方面，VR头显（HMD，俗称VR头盔、VR眼镜）只是众多VR外设中的其中一种以显示（视觉）输出为主的设备。

除了头显，还有裸眼3D、环幕、球幕、全息、CAVE等多种显示设备。而视觉只是VR的其中一个输出通道，除此之外，还有听觉、触觉（包括力反馈）、嗅觉、味觉等。而输入设备更是丰富多样，包括位姿跟踪（机械式传感器、磁场式传感器、超声式传感器、神经/肌肉跟踪、光学式传感器、惯性式传感器等）、空间定位、语音识别与交互，以及以脑电波控制为代表的意念操纵等。

通过下面这张图，我们可以看到一个VR系统的系统架构中输入与输出设备所占的作用。从中可知，除了设备，内容在VR系统中同样占据着非常重要的作用。

AR

那么AR呢？

首先来看看它的概念。AR将计算机生成的虚拟景物或系统提示信息叠加到真实场景中，即把数字想象世界加在真实世界之上，从而实现对现实的“增强”。

我们同样也见到过各种各样的AR技术，从各类AR卡片，到微软的Hololens、苹果的ARKit、谷歌的ARCore，以及前段时间赚足我们眼球却终让我们大跌眼镜的Magic Leap等等。

归纳起来，AR有着以下的价值：

为用户提供更丰富、更有效的信息显示；

带来更新的体验（虚实交互）；

给生活带来更多的便捷；

在生产中减少生成复杂环境的开销；

通过虚实结合，规避一些不安全的场景。

AR也有三个特征，分别是：

虚实融合（同时显示虚、实物体；正确处理虚实物体的遮挡、光影关系；使虚实融合为一体）

三维配准（建立实景环境的三维空间坐标系；计算用户视野在实景空间中的方位；从而可将虚拟物体加入到用户视野中。）

实时交互

VR与VR的区别与联系

然而我们心中却或多或少有个问题，VR与AR都带有一个R，这两种事物看起来也总有那么一些相似之处，到底两者有什么区别？

有一个段子，说VR就好比见到了鬼，而AR则是大白天见到了鬼。

这种说法有道理吗？

回答这个问题之前，我再提出一个问题，为什么要区别AR与VR？

先来对比两者的概念：

l AR是将计算机生成的虚拟世界套在现实世界上，即把数字想象世界加在真实世界之上；

l VR是创建一个酷似客观环境并能沉浸其中的和谐人机环境，以实现真实的体验和方便自然的人机交互。

再来看两者的区别：

l 首先，两者技术本身有差异；

l 两者目标看起来就不一样（VR：追求“沉浸感”；AR：并不强调“沉浸感”，而是追求虚实信息之融合）

l 更重要的，这是行业垂直细分的需要。

最后，看看两者的联系：

观点一：AR是VR的一种特殊应用形式；

观点二：AR 是包含 VR 的扩展集；

在此基础上，笔者有一个观点：AR和VR，你中有我、我中有你；相辅相成、密不可分。

o AR包含了VR

VR提供了AR所需的虚拟景物，并实现了三维实时渲染；

但AR还包括三维配准和融合显示。

o VR也包含了AR

VR的定义里从来没有提出过隔断现实；

AR是实现VR沉浸感、交互性和想象力重要手段，目前行业中的AR还缺乏在自然交互方面的内涵。

当然，笔者这套观点，是从从业者角度提出的，因为，VR与AR的交集，很大程度上便是内容。同一套内容，可以通过衍生，这两者之前复用，从而降低开发成本。

MR

MR又是什么鬼？

MR是英文Mixed Reality的简称，中文为混合现实。它是1994年提出的一个概念，是虚实融合技术的总称。

现阶段，MR往往被大公司宣传为一种比AR高级的技术。比如：

l 微软号称Hololens是混合现实

l Intel提出Merged Reality （融合现实）的概念（2016.8）

l Magic Leap曾提出Cinematic Reality（CR， 影像现实）的概念。

然而从本质上而言，目前宣传的MR技术并没有超出AR的概念范畴，更多只是一个商业概念。刻意区分MR、AR，实际意义并不大，读者朋友们知道就行。