《HoloLens與混合現(xiàn)實(shí)開發(fā)》—1 什么是混合現(xiàn)實(shí)
第1章
什么是混合現(xiàn)實(shí)
1.1 混合現(xiàn)實(shí)的概念
參考文檔：https://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/mixed_reality。
混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality, MR）的概念最早是由加拿大人Paul Milgram和日本人Fumio Kishino在其論文《混合現(xiàn)實(shí)視覺顯示的分類》***同提出來的，文章中提出：虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)經(jīng)常與各種其他環(huán)境相關(guān)聯(lián)使用，不一定完全是沉浸式的體驗(yàn)，而是處于真實(shí)與虛擬之間的虛擬連續(xù)體（Virtuality Continuum, VC）上的（見圖1.1）。這種將“虛擬”與“真實(shí)”合并的技術(shù)，我們將其統(tǒng)稱為混合現(xiàn)實(shí)（MR）。
圖1.1
混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是真實(shí)世界與數(shù)字世界互相融合的結(jié)果，也是人、計(jì)算機(jī)及環(huán)境之間相互作用、不斷演化的結(jié)果。在過去的幾十年中，人們不斷探索人與計(jì)算機(jī)的輸入和輸入關(guān)系，即所謂的人機(jī)交互。我們通常可以通過鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏、聲音，或者類似Kinect這樣的體感設(shè)備等與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。甚至隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，讓計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)不同類型的傳感器輸入，有效地理解或感知環(huán)境。比如，感知環(huán)境的邊界、表面、光照、聲音，識別對象和對象的位置等。圖1.2所表達(dá)的就是這種人與環(huán)境、計(jì)算機(jī)之間的相互作用。
在今天，總的來說，計(jì)算機(jī)不但可以接收到人的輸入，還可接收到環(huán)境的輸入。這是混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的基礎(chǔ)，有了這些技術(shù)，我們才能將物理世界的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。例如，當(dāng)一臺混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備發(fā)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中有一個(gè)球在運(yùn)動(dòng)時(shí)，馬上將球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為虛擬的球運(yùn)動(dòng)。這就相當(dāng)于環(huán)境對計(jì)算機(jī)進(jìn)行了輸入，如果沒有環(huán)境的輸入，這種轉(zhuǎn)換是不可能實(shí)現(xiàn)的。
AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）和MR（混合現(xiàn)實(shí)）的區(qū)別是什么？這是我經(jīng)常會(huì)遇到的問題。這個(gè)問題很難準(zhǔn)確回答，因?yàn)镸R并不是一個(gè)有明確邊界的概念。因此我給出的答案大部分情況下都不能讓提問者滿意，但是依然可以嘗試解釋一下。
AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）：不具有環(huán)境感知能力，僅僅將圖形疊加于物理世界的視頻流上。注意這里的“疊加”一詞，說明AR無法形成圖形與真實(shí)環(huán)境的混合體驗(yàn)，比如不能與真實(shí)環(huán)境產(chǎn)生互相的遮擋關(guān)系。
VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）：完全沉浸式的體驗(yàn)，無法知道真實(shí)世界發(fā)生了什么，或者說，你根本看不到真實(shí)世界。
MR（混合現(xiàn)實(shí)）：處于AR與MR中間的狀態(tài)。
由于MR是一個(gè)中間狀態(tài)，在其兩端，左為物理世界，右為數(shù)字世界。如圖1.3所示，從左到右依次為：物理現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)，數(shù)字現(xiàn)實(shí)。這個(gè)圖譜又稱為混合現(xiàn)實(shí)光譜（mixed reality spectrum）。
今天我們能夠看到的大多數(shù)設(shè)備都只實(shí)現(xiàn)了這個(gè)圖譜上非常小的一部分，目前沒有哪一個(gè)設(shè)備可以呈現(xiàn)整個(gè)光譜上的體驗(yàn)。但是相信隨著時(shí)間的推移，技術(shù)的進(jìn)步，MR設(shè)備也將擴(kuò)展其在圖譜中的適用范圍。雖說路漫漫，但我們?nèi)匀粓?jiān)信未來屬于MR。
圖1.3
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