AR/VR的区别是什么，虚拟现实的关键技术

　　虚拟现实技术（英文名称：VirtualReality，缩写为VR），又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。

　　所谓虚拟现实，顾名思义，就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲，虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。

　　因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实。

　　同时，虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统。

　　最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。

　　发展历史

　　1、第一阶段（1963年以前）有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的阶段

　　1929年，EdwardLink设计出用于训练飞行员的模拟器;1956年，MortonHeilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama。

　　2、第二阶段（1963—1972）虚拟现实萌芽阶段

　　1965年，IvanSutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极的显示）;1968年，IvanSutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（HMD）;1972年，NolanBushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。

　　3、第三阶段（1973—1989）虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段

　　1977年，DanSandin等研制出数据手套SayreGlove;1984年，NASAAMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器;1984年，VPL公司的JaronLanier首次提出“虚拟现实”的概念;1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。

　　4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段

　　1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术;VPL公司开发出第一套传感手套“DataGloves”，第一套HMD“EyePhoncs”;21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有代表性的如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。

　　什么是VR的核心准则？

　　如何将事物更全面、更真实、更廉价的呈现在人类感知中，始终是促进人类表达的历史的主要动力，为此我们发明了文字和绘画。随着技术的进步，电子科技再一次承载了这一梦想，同时也永久性的改变了人类表达的习惯。通过绘制技术的提升，我们不单单可以呈现表现自然，甚至可以在绘画中增加自己的情感。对于绘画的接受者来说，「重现」只是内容呈现的基础，引起生理和心理的共鸣才是最大的需求，「沉溺」很好的表达了这种需求的正当性。

　　无论是17世纪的的全景画还是越来越逼真的电子游戏，技术始终从各个方面推动了人类的表现能力，当技术达到了人类对世界的感官认识的最低要求的时候，虚拟现实——VR就出现了。所以VR的核心准则就是：使用技术手段，尽可能地满足人类的感官，最终达到甚至超越人在自然世界的感官效果。这种感官认识能力是人作为一个完整的接收设备，对自然的认识能力，包括了视觉、听觉甚至整个身体的感受能力。

　　AR、VR的区别是什么？

　　目前来说VR产业指的是虚拟现实产业，通过头戴显示器和交互设备将用户和现实割裂开来，让用户在虚拟世界中可以获得一个独立的完整的体验。

　　而AR（现实增强）的核心内涵是现实和数据的叠加。即是让用户在现实世界使用设备保持观察现实世界的同时，对现实进行标记，并对标记内容增加数据展示、视频播放和可互动内容展示，并通过计算视觉（摄像头）、手柄等设备在真实世界中，获得服务或进行游戏。AR对于用户来说就是视觉在现实世界的增强。通过AR设备，将现实世界网络化服务化。AR产品一般分为反射式和视频式，长期作为军用设备被广大爱好者所熟知。

　　视频式可以看做AR设备和VR设备的一次整合，这类设备一般使用近距离显示设备展示信息，用外置摄像头采集信息。

　　当然如果VR产业能茁壮成长的话，那么我认为未来还会有另一层面含义的VR+AR的模式，即是机器人为介质的整合，这个将在未来的篇幅中进行讨论。

　　MR即所谓的混合显示是我不建议使用的词汇，因为凡是MR的模式，首先必然是AR模式的，这个词更多的是一种状态的描述，当用户使用AR设备时，必然将数据服务和现实世界的现实进行了叠加，即是MR形态。所以，把MR作为一种独立的形态来提出是不合时宜的。

　　虚拟现实的关键技术主要包括：

　　1、动态环境建模技术

　　虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。

　　2、实时三维图形生成技术

　　三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为保证实时，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。

　　3、立体显示和传感器技术

　　虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展，现有的设备不能满足需要，力学和触觉传感装置的研究也有待进一步深入，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。

　　4、应用系统开发工具

　　虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，选择适当的应用对象可以大幅度提高生产效率，减轻劳动强度，提高产品质量。想要达到这一目的，则需要研究虚拟现实的开发工具。

　　5、系统集成技术

　　由于VR系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统集成技术起着至关重要的作用，集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等。
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