什么是元宇宙，AR/VR和它又是什么關(guān)系呢？

最近蘋果公司的Vision pro上市預售掀起了一波潮流，元宇宙的概念又火了。那么什么是元宇宙，AR/VR和它又是什么關(guān)系呢？

“元宇宙”的概念是1992年美國小說家尼奧·斯蒂文森在他的科幻小說《雪崩》中提出的概念，書中的人們在網(wǎng)絡世界中都有一個分身，這個由分身組成的世界就是“元宇宙”。正如2018年上映的電影《頭號玩家》中所描述的，全世界的玩家通過戴上一副特殊的眼鏡就進入了一款虛擬游戲，在里面可以體驗不一樣的人生和經(jīng)歷。這副特殊的眼鏡就是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)的。

什么是虛擬現(xiàn)實技術(shù)？

通常我們所說的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，包含了AR、VR、MR等技術(shù)。AR是Augmented Reality的縮寫，即增強現(xiàn)實，它是將虛擬信息或計算機生成的圖像疊加在我們看到的現(xiàn)實場景中，以達到對現(xiàn)實場景的增強效果。比如汽車駕駛中的抬頭顯示技術(shù)（HUD），可以為人們在駕駛中實時提供車速、導航等實用的信息，大大地提升了駕駛體驗和安全性。

AR技術(shù)進入公眾視野最早的產(chǎn)品是2012年4月谷歌發(fā)布的一款叫Google glass的單目顯示眼鏡。它可以為使用者提供簡單的信息和圖像提示，自帶一枚攝像頭，并且可以和手機進行互連，帶有一些簡單的app。開發(fā)版售價為1500美元。從那時起，各類公司和機構(gòu)開始了對AR產(chǎn)品和顯示技術(shù)的研究，所以Google glass發(fā)布那年可稱為AR元年。

VR是Virtual Reality的縮寫，即為虛擬現(xiàn)實，它是通過計算機模擬技術(shù)，為用戶提供一種完全虛擬三維環(huán)境，虛擬環(huán)境里面的一切看起來像真的，聽起來像真的，給人帶來沉浸式的體驗，讓用戶有一種置身于真實世界的感覺。VR技術(shù)最早被用來訓練飛行員，配合幾個維度的運動座椅，可以非常逼真的模擬飛行中的各種場景，大大降低了培養(yǎng)飛行員的成本以及飛行風險。

早在2012年，帕爾默·洛基啟動Oculus Rift眾籌項目，開發(fā)一款真正意義上具備商業(yè)應用價值的VR眼鏡。后來2014年Facebook斥資20億美元收購了Oculus Rift項目，標志著眾多IT界巨頭開始進軍虛擬現(xiàn)實這個領域。2014年-2016年期間，Sony PlayStation、三星、HTC以及Facebook (Meta)相繼推出了各自的首款VR眼鏡，標志著VR元年的到來。

除了我們熟知的AR和VR兩個技術(shù)外，行業(yè)內(nèi)還有MR和XR的說法。MR是Mixed Reality的縮寫，即混合現(xiàn)實。我們可以理解為上述AR和VR技術(shù)的融合，它把虛擬生成的數(shù)字對象完美地融合到現(xiàn)實環(huán)境里，讓人毫無違和感，并且用戶可以和數(shù)字對象實時交互操作。Vision Pro就是非常典型的MR產(chǎn)品，用戶既可以看到真實的外界環(huán)境，也可以在空中生成不同的app空間，分別顯示不同的虛擬內(nèi)容，并且可以通過手勢對虛擬內(nèi)容進行操作。

實際上，AR/VR/MR等各種形式的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的邊界越來越模糊，擴展現(xiàn)實技術(shù)XR（Extended Reality），可以理解為上述幾種技術(shù)的統(tǒng)稱。XR技術(shù)的核心由三部分組成，即：顯示技術(shù)、感知和交互技術(shù)、3D運算處理技術(shù)。

XR的顯示技術(shù)根據(jù)光學原理的不同，主要分為波導顯示技術(shù)、傳統(tǒng)透鏡類顯示技術(shù)、pancake折疊式顯示技術(shù)。波導顯示技術(shù)又可以細分為反射波導、表面浮雕光柵波導和全息體光柵波導等技術(shù)。感知和交互技術(shù)主要涉及各類成像攝像、紅外攝像、眼球追蹤攝像、手勢識別，3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)等。3D運算處理技術(shù)主要涉及到對獲取的現(xiàn)實環(huán)境信息通過計算機系統(tǒng)進行數(shù)字化建模，并把生成的虛擬對象如何實時動態(tài)地展現(xiàn)在顯示環(huán)境中。