作为一家 AR 公司的设计师,兔斯霁偶尔也会代表公司出去参加一些展会,经常会被观众问到上面这个问题「AR 设备和 VR 设备有什么区别?」所以本文以普及 AR 入门知识为目的,内容基本上也是讲讲过去及现在热门的一些产品,不讲太多技术性的东西。
在分析 AR 设备和 VR 设备的区别之前,我们先来了解下 AR 和 VR 带来的体验是怎么样的。下图是举例:
上面这张中,分别展示 AR 及 VR的两种体验。AR 所表现的是一种现实世界与虚拟内容融合的体验,比如真实的桌面上浮现的视频聊天窗口。增强现实,字面意思也可以理解为用虚拟的数字内容增强你视觉中的现实世界。而 VR 所表现的则是一种完全沉浸式的体验,重新构建了一个虚拟世界,比如在《Summer Lesson》游戏中你就可以体验到阳光、大海、安静的小屋和妹纸。
引用其实知乎用户 Belleve 的答案,其实挺形象:
AR:把虚拟物体放在你周围
VR:把你放在虚拟的环境里
这可以简单说明 AR 设备 和 VR 设备的工作原理。
那么依靠什么样的设备,我们能体验到 AR 或 VR呢?让我们继续,先就 AR 开始吧。
智能手机(或平板电脑、PC)
其实最简单的 AR 效果,用我们口袋中的手机(或者是带 RGB 摄像头的 PC)就可以实现。下图是智能手机上的一个 AR 游戏,通过摄像头识别对应卡片,就可以在画面中看到卡片上站立了两个机器人。原理是基于 Marker 的识别与跟踪,或者也可以通过 SLAM 技术实现。
另外还有一些非一般的手机,如 Tango 平台下的 联想 Phab2Pro,可以直接通过深度传感器重新复原一个与真实环境相似的虚拟的空间(透明的),而虚拟的数字内容则存在于这个虚拟空间中,以此达到虚拟与现实融合的目的。原理主要是 Spatial mapping。
智能眼镜(或头盔)
代表:Google glass 。穿戴式的智能硬件,将屏幕中的内容直接叠加在你的视线当中(通过半反半透式棱镜)。其实可以理解为是一种光学透过式的头戴式的显示装置。类似的产品还有 Epson Moverio 系列和亮风台的 HiAR Glasses(第一代)。
Hololens 相对高级一点,它可以通过自带的传感器重新绘制整个现实空间,然后再叠加数字内容。而且还可以感知到当前设备在空间中的位置(深度信息)。它的光学显示方案上也变为了光波导式,镜片更薄。
光场技术
代表:Magic leap。直接将内容投射至人眼的视网膜。它的设备一直没用公开,下面只是是一个申请专利时用到的草图。
Magic leap 的效果可以查看这个视频:https://www.youtube.com/watch?v=GmdXJy_IdNw
以上是一些相对热门的 AR 设备,接下去再 简单聊聊 VR 设备。
智能手机
嗯,又是手机。虽然 Oculus 把VR 的概念带到了大众面前,不够能够简单体验到 VR 的还是依靠手机。比如你只需要下载 Cardboard App,然后把手机放到 Cardboard 中,就可以体验 VR 了。
VR 一体机(还需要单独的内容输出设备)
代表:Oculus Rift、PS VR、HTC Vive。这类设备拥有比手机更好的显示效果,并且有配套的外设以实现更多交互操作。不过 OculusRift 和 HTC Vive 的内容还是需要靠 PC 来输入,PSVR 则是依靠 PS4。所以简单的说,VR 只需要关注屏幕当中的内容即可,跟现实世界几乎没用任何关系。这种全封闭式的头戴式设备,也是为了避免人用余光去观察真实的世界。
其实到最后,VR 和 AR 的界限将会越来越模糊。比如像 Hololens 中有一类 App 也是强调沉浸式的体验,叫「VirtualEnvironment Apps」。不过 Hololens 的视场角度(FOV)太小,效果体验没 VR 那么好。
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