相信大家對VR、AR技術已經耳熟能詳，喜歡游戲的朋友也許都購買了相應的設備在家沉浸式體驗。但是：

你對MR是否足夠了解？

VR+AR+MR會湊成什么「終極大boss」技術？

這么多「R」技術之間主要的區別是什么？

......

IDG君精心為大家準備了關于眼下所有虛擬現實技術的輕科普，輕松好讀不燒腦，還有諸多應用場景實例參考。

帶著對未來和虛擬現實技術的好奇，一起走進今天的文章吧！

全文共3794字

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01 快速明確AR/VR/MR/XR的區別

VR能讓人完全沉浸在虛擬環境中；

AR能創建一個疊加在虛擬內容的世界，但不能與真實環境交互;?

MR是虛擬與現實的混合體，它能創造出可以與真實環境交互的虛擬物體。

XR是VR+AR+MR的技術總稱。

雖然虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）和擴展現實（XR）的技術來源不一、實現目標也不同，但都用到了相似的技術，比如3D和AI技術。以下是這些前沿科技名詞的清晰概念和定義：??

虛擬現實（Virtual Reality ,VR）

虛擬現實（VR）是一種沉浸式體驗，也被稱為計算機模擬現實。具體則是指通過頭戴設備產生包括聲音、圖像及其他人體能夠與感受到的媒介的一種技術，通過這些媒介能復制或創造出一個虛擬世界，能讓用戶完全沉浸在虛擬的世界中。 ?

真正的VR環境應該涉及所有五種感官：味覺、視覺、嗅覺、觸覺和聲音，但不得不說，想要完美同步實現以上五感是非常困難的。眼下，經過游戲行業多年的探索之后，VR已經準備好被應用到更多實際領域當中。 ?

增強現實（Augmented Reality,AR）

增強現實（AR）是指實時的物理現實環境視圖。AR通過計算機生成的感官輸入，比如聲音、視頻、圖形或GPS數據等，增強或補充其視圖內的元素。 ?

基于現實的AR利用某些設備增強了現實,所以它能為我們提供更大的可能性——與現實世界相比較，在AR世界中，一切皆有可能！ ?

目前，手機、平板電腦、頭戴裝置是最流行的AR設備，通過設備攝像頭，AR應用可以將虛擬的數字內容導入真實環境；此外，常見的AR應用有前幾年風靡的如Pokemon Go，和以Snapchat為代表的推出的各種AR bitmojis。

Snapchat Bitmojis AR 效果

所以，VR和AR的主要區別在哪里？

VR的使用者在體驗過程中，是無法看到現實環境的，因此VR 的感官刺激會更貼近沉浸式體驗；而AR的定義是增強現實，因此使用者可以在使用過程中看到現實環境，并且看到算法增添在現實環境中的物體。

因此，VR的應用需要更大的運算技術與穩定的網路，當然完全的虛擬環境更需要臻熟的3D 建模技術，才能將使用者完全帶入情境之中。

混合現實（Mixed Reality,MR）

混合現實（MR）也被稱為Hybrid Reality，是在AR的基礎上更進一步的技術，其關鍵特征就是合成物體和現實物體能夠實時交互。

通過對空間掃描定位與實時運行，MR可以將虛擬對象合并在真實的空間中并實現精準定位，從而實現一個虛實融合的可視化環境。在真實和虛擬世界融合的環境下，真實實體和數據實體共存——簡單來說，就是將“圖像”置入了現實空間，同時這些“圖像”能在一定程度上與所我們熟悉的實物交互，于是MR就在在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。

眼下，MR技術已經被成熟運用在游戲行業中，如微軟官方發布的Fragments和RoboRaid都利用用戶的物理環境，比如墻壁、地板、家具的布局來將數字內容放置在真實世界上，使得用戶在真實的物理環境中與進行游戲操作。

微軟Fragments MR游戲界面

此外，MR技術也開始被應用在智能家居、視頻通話和教育領域中。宜家與微軟合作將MR技術應用于用戶預裝修，根據室內環境將數字家居擺放在空間中，方便用戶提前查看裝修效果；在視頻通話時，建筑師和設計師可以直接在對方空間環境中繪制數字標注，協助指導對方做現場工作或感受設計效果；醫學院教授也可通過MR技術為學生展示模擬手術等等。

宜家用MR技術讓用戶更方便地查看家具擺放效果

再舉個簡單的例子：下班回家的你戴上MR裝置看烹飪節目，主持人本人會跳出屏幕，在你眼前切菜、烤牛排。而且不管你的視線如何移動，他都一定會對準你為你演示（學不會這道菜都不行）！

擴展現實（Extended Reality，XR）

擴展現實（XR）指通過計算機技術和可穿戴設備產生的一個真實與虛擬組合的、可人機交互的環境，是VR、AR和MR的統稱。 ? XR技術可以讓VR、AR和MR三種視覺交互技術融合，分為多個層次，可以實現從通過有限傳感器輸入的虛擬世界到完全沉浸式的虛擬世界，最終達到虛擬世界與現實世界之間無縫轉換的“沉浸感”體驗。 ?

在未來，XR將改變人們與周圍世界交互的方式，而空間計算在XR交互應用中是最基礎的技術，它包含了兩個維度：

1）用戶的身體感知。比如用戶頭部的自由度定位、手柄定位，以及手勢、眼球、表情和腿的定位等；

2）空間定位，即對環境的感知。眼鏡通過精準計算，讓用戶知道桌子、地板以及周邊物品的位置。基于上述兩類精準計算，才能夠實現把虛擬物體放在現實世界，并和現實世界達到完美融合。

同時，渲染能力支持的畫面質量也會影響XR體驗。由于移動終端對功耗的限制，很難將終端的渲染能力提到非常高來承擔要求高速度和高精準度的用戶和空間計算，因此，需要同時通過Wi-Fi和5G高速率的優勢讓網絡和云端完成內容生成和渲染的任務，再通過高速連接傳輸到終端側，這樣將會帶來更具沉浸感的無界XR（Boundless XR）體驗。

02 ?XR會被應用在哪些場景？

XR目前主要被成熟應用在游戲、影視娛樂等to C領域; 近一兩年來，XR也開始在制造業、零售業、醫療、教育等to B場景中逐漸被廣泛使用。以下主要為大家分享3類XR技術的應用作參考： ? | 電視節目及舞臺效果

2020年11月，我國「奮斗者號」載人潛水器在瑪利亞納海溝成功座底，座底深度10909米。為了真實記錄這一重要時刻，中央廣播電視總臺央視新聞頻道、央視新聞新媒體運用AR、XR、3D技術進行了全程直播報道。

XR技術也被應用在舞臺效果上?！队⑿勐撁恕稴10全球總決賽開幕式層聯手Riot Games，在現場運用32K分辨率渲染畫面打造炫目特效和全息影像，并結合了XR特效配合，為“云觀賽”的電競愛好者們帶來了一場高級舞臺呈現，對戰雙方之間仿佛被懸崖隔開。

|?辦公場景

我們的被投企業、推出第一款進入消費市場AR眼鏡的RokidC端市場已經構建了觀影、游戲、教育科普等諸多場景，開始探索XR場景的應用。

Rokid與釘釘合作, 推出了釘釘WorkSpace XR設備版。通過Rokid Air AR智能眼鏡進入后，使用者就可以在XR辦公模式中使用釘釘聊天、開會、寫文檔，進入可多屏協作、隱私性高、便捷的移動數字化辦公空間（好酷！想體驗）。

Rokid x 釘釘Workspace使用場景

| 醫療應用

XR在醫療和醫療保健領域有很大的潛力，AI和XR 的結合提供了廣泛的生物技術應用，并能夠以多維方式與物理環境進行數字交互，醫生和患者都會有更身臨其境的臨床和術前體驗。 首先，XR技術一定會讓手術計劃的制定會變得更加容易。即使是最有經驗的外科醫生，為患者進行手術時有時也會碰到意外狀況，而臨場反應則決定了手術的最終結果。在未來，虛擬技術的介入會大幅減少意外，有效提高手術的預演效率，同時大大降低手術風險。

另外，研究人員還研究了使用 VR 在手術前對患者進行教育的方法，例如，患有心胸或腦疾病的患者，可以在復雜的手術錢看到自己心臟或大腦的數字化版本，外科醫生可以更具體地指出需要修復的問題，以及修復過程。

當然，XR還能提高醫學院的培訓效率。擁有世界頂級醫學院之一的約翰 · 霍普金斯大學著手打造了一個項目，可以看到醫學生將其解剖學應用程序轉化為 AR 界面——通過AR技術身體的內部視圖被清晰呈現，還搭載了一個對真人手勢極為敏感的交互式操控程序。

03 發展XR技術的關鍵是什么？

擁有專用的軟硬件是一項技術或產品走向產業化的標志。

作為兼有顯示、感知、定位、交互等多種功能的電子設備，虛擬現實產品需要處理器、MCU、面板驅動芯片、MEMS、感測芯片、加速度計芯片、陀螺儀等多種芯片及零部件——其中，處理器是電子設備的靈魂。

與手機類似，虛擬現實設備需要計算、存儲、通信、視覺處理等多種功能，因而第一代VR一體機多采用高通、聯發科等廠商的手機SoC作為主芯片。然而，隨著虛擬現實設備的分辨率日益提升、交互功能更加豐富，對專用芯片的需求也步入正軌。

在XR芯片領域，高通一家獨大，驍龍XR2芯片被廣泛應用于各種VR一體機中。但這款芯片事實上并不是針對AR/VR的專用芯片，無法支持視網膜級別的清晰度，性能上尚有優化空間。此外，國內和國外在XR領域有不小的差距，國內的XR芯片研發大有可為。

IDG資本看到了這樣的潛力，也大力支持優秀本土XR芯片在硬科技領域扎根、進行長期研究，比如在2021年9月成立的萬有引力。

從創立至今，萬有引力的XR芯片研究已經取得顯著進展，并預計將于2024年完成第一代芯片的量產。這款芯片將是業內首款專門針對XR應用，高硬件應用定制化、高集成度的芯片平臺，且在顯示、感知、圖像等多方面具備硬件加速處理的定制化設計，致力于解決以下4個問題：?

1）緩解主SoC通用平臺的渲染負荷，更智能地達到8K / 120Hz；

2）采用視頻穿透式 (VST)，解決VR硬件終端的老大難暈眩問題；

3）增強VR / MR 的畫質效果，包括動態高質量的顯示/光學增強和相機處理；

4）為感知技術提供足夠的靈活性和計算能力，使得XR頭顯在不同的交互感知性能中，能夠靈活分配算力資源

我們認為，歷史上，新的消費終端爆發往往會帶來上游核心零部件的投資機會。AR和VR設備對顯示質量的極高要求，需要專用處理器來提供算力資源，萬有引力團隊在該領域積累深厚，我們十分期待能支持優秀團隊，推動我國XR芯片的研究與發展。

隨著物聯網、AI以及5G的蓬勃發展，XR相關產業將持續受到關注和應用。

審核編輯：劉清