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        VR、AR、MR

        • 來源:光虎


        虛擬現實 (Virtual Reality,VR) 技術,又稱靈境技術,是20世紀發展起來的一項全新的實用技術。虛擬現實技術囊括計算機、電子信息、仿真技術于一體,其基本實現方式是計算機模擬虛擬環境從而給人以環境沉浸感。


        所謂虛擬現實,顧名思義,就是虛擬和現實相互結合。從理論上來講,虛擬現實技術(VR)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統,它利用計算機生成一種模擬環境,使用戶沉浸到該環境中。虛擬現實技術就是利用現實生活中的數據,通過計算機技術產生的電子信號,將其與各種輸出設備結合使其轉化為能夠讓人們感受到的現象,這些現象可以是現實中真真切切的物體,也可以是我們肉眼所看不到的物質,通過三維模型表現出來。因為這些現象不是我們直接所能看到的,而是通過計算機技術模擬出來的現實中的世界,故稱為虛擬現實。


        虛擬現實技術受到了越來越多人的認可,用戶可以在虛擬現實世界體驗到最真實的感受,其模擬環境的真實性與現實世界難辨真假,讓人有種身臨其境的感覺;同時,虛擬現實具有一切人類所擁有的感知功能,比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統;最后,它具有超強的仿真系統,真正實現了人機交互,使人在操作過程中,可以隨意操作并且得到環境最真實的反饋。正是虛擬現實技術的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了許多人的喜愛。

         




        關鍵技術


         
        動態環境建模技術

        虛擬環境的建立是VR系統的核心內容,目的就是獲取實際環境的三維數據,并根據應用的需要建立相應的虛擬環境模型。


         
        實時三維圖形生成技術

        三維圖形的生成技術已經較為成熟,那么關鍵就是“實時”生成。為保證實時,至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒,最好高于30幀/秒。 


        增強現實(Augmented Reality,AR)技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術,廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段,將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后,應用到真實世界中,兩種信息互為補充,從而實現對真實世界的“增強”。


        增強現實技術也被稱為擴增現實,AR增強現實技術是促使真實世界信息和虛擬世界信息內容之間綜合在一起的較新的技術內容,其將原本在現實世界的空間范圍中比較難以進行體驗的實體信息在電腦等科學技術的基礎上,實施模擬仿真處理,疊加將虛擬信息內容在真實世界中加以有效應用,并且在這一過程中能夠被人類感官所感知,從而實現超越現實的感官體驗。真實環境和虛擬物體之間重疊之后,能夠在同一個畫面以及空間中同時存在。

         

        增強現實技術不僅能夠有效體現出真實世界的內容,也能夠促使虛擬的信息內容顯示出來,這些細膩內容相互補充和疊加。在視覺化的增強現實中,用戶需要在頭盔顯示器的基礎上,促使真實世界能夠和電腦圖形之間重合在一起,在重合之后可以充分看到真實的世界圍繞著它。增強現實技術中主要有多媒體和三維建模以及場景融合等新的技術和手段,增強現實所提供的信息內容和人類能夠感知的信息內容之間存在著明顯不同。

         



         
        跟蹤注冊技術

        為了實現虛擬信息和真實場景的無縫疊加,這就要求虛擬信息與真實環境在三維空間位置中進行配準注冊。這包括使用者的空間定位跟蹤和虛擬物體在真實空間中的定位兩個方面的內容。而移動設備攝像頭與虛擬信息的位置需要相對應,這就需要通過跟蹤技術來實現。跟蹤注冊技術首先檢測需要“增強的物體特征點以及輪廓,跟蹤物體特征點自動生成二維或三維坐標信息。跟蹤注冊技術的好壞直接決定著增強現實系統的成功與否,常用的跟蹤注冊方法有:基于跟蹤器的注冊、基于機器視覺跟蹤注冊、基于無線網絡的混合跟蹤注冊技術。


        混合現實(Mixed Reality,MR)技術是虛擬現實技術的進一步發展,該技術通過在現實場景呈現虛擬場景信息,在現實世界、虛擬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。


        MR(包括增強現實和增強虛擬)指的是合并現實和虛擬世界而產生的新的可視化環境。在新的可視化環境里物理和數字對象共存,并實時互動。系統通常采用三個主要特點:


        1.  它結合了虛擬和現實

        2.  在虛擬的三維(3D注冊)

        3.  實時運行

         



        混合現實(MR)的實現需要在一個能與現實世界各事物相互交互的環境中。如果一切事物都是虛擬的那就是VR的領域了。如果展現出來的虛擬信息只能簡單疊加在現實事物上,那就是AR。MR的關鍵點就是與現實世界進行交互和信息的及時獲取。

        VR是純虛擬數字畫面,而AR虛擬數字畫面加上裸眼現實,MR是數字化現實加上虛擬數字畫面。MR技術結合了VR與AR的優勢,能夠更好地將AR技術體現出來。



        【來源:網絡】

        http://www.realdoll-shop24.com   光虎光電科技(天津)有限公司

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