编辑： 发表于 2016 年 10 月 9 日
文章栏目: , ,
欢迎投稿：微信公众号：chuanganwang 创建人微信：iotquan后使用快捷导航没有帐号？
查看: 1175|回复: 1
增强现实技术与虚拟现实技术的比较
&&增强现实技术是随着虚拟现实技术的发展而产生的，因此二者存在不可分割的纽带关系。虽然他们所需要的基础技术相同，但二者存在较大的区别。虚拟现实技术综合了显示技术、交互技术、传感技术和计算机图形等技术，使得用户从感官效果上沉浸在一个与其周围环境不同的虚拟环境中。而增强现实技术借助显示技术、交互技术、传感技术和计算机图形技术将计算机生成的虚拟环境与用户周围的现实环境融为一体，使用户从感官效果上确信虚拟环境是其周围真实环境的组成部分。因此，构建一个增强现实应用系统的目的并非以虚拟世界代替真实世界，而是利用附加的信息增强使用者对真实世界的观察和感知。增强的信息可以是虚拟的三维模型，也可以是真实物体的非几何信息。形象地说，虚拟现实系统试图将世界送入使用者的计算机，而增强现实系统却是把计算机带入使用者的真实环境。可以说增强现实技术在虚拟环境与真实世界间架起了一座桥梁。具体而言，增强现实技术与虚拟现实技术的差异主要体现在一下四方面。
&&（1）AR与VR最显著的差别在于两者对于浸没感的要求不同。
&&VR系统强调用户在虚拟环境中，视觉。听觉、触觉等感官完全浸没，强调将用户的感官与现实世界绝缘，使其沉浸在一个完全由计算机控制的信息空间（cyberspace）之中。这通常需要借助能够将用户视觉与现实环境隔离的显示设备，一般采用浸没式头盔显示器（immersive head-mounted display,IHMD）。而与之相反，AR系统不仅不隔离周围的现实环境，而且强调用户在现实现实世界的存在性。并努力维持其感官效果的不变性。AR系统致力于将计算机产生的虚拟环境与真实环境融为一体，从而增强用户对真实环境的理解。这就需要借助能够将虚拟环境与真实环境融合的显示设备，如透视式头盔显示器（see-throught head-mounted display,STHMD）。
&&（2）AR和VR关于注册（registration）的含义和精度要求不同。
&&在浸没式VR系统中，注册时指呈现给用户的虚拟环境与用户的各种感官匹配。例如，当用户用手推开一扇虚拟的门时，用户所看到的场景就应该同步地更新为屋子里的场景，一条虚拟小狗向用户跑过来，用户听到狗吠声就应该是由远及近变化的，这种注册误差是视觉系统与其他感官系统以及本体感觉之间的冲突。而心理学研究表明，视觉往往占了其他感觉的上风。而在AR系统中，注册主要是指将计算机产生的虚拟物体与用户周围的真实环境全方位对准，而且主要是真实环境的运动过程中维持的对准关系。较大的注册误差不仅不能使用户从感官上相信虚拟物体在真实环境中的存在性及一体性，甚至会改变用户对其周围环境的感觉，改变用户在真实环境中动作的协调性，严重的注册误差甚至导致完全错误的行为。
&&（3）AR可以缓解对系统计算能力的苛刻要求。
&&一般来说，要求VR系统精确再现人们周围的简单环境，需要付出巨大的代价，而其结果在当前技术条件下也未必理想，其逼真程度总是与人的感官能力不相匹配。而AR技术则是在充分利用已存在的大量信息的基础上加以扩充，这就大大降低了对计算机图形能力的要求。
&&（4）AR与VR应用领域的不同。
&&虚拟现实系统强调用户在虚拟环境中的视觉、听觉、触觉等感官的完全浸没，对于人的感官来说，它是真实存在的。而对于构造的物体来说，它又是不存在的。因此，利用这一技术能模仿许多高成本的、危险的真实环境。其主要应用在虚拟教育、数据和模型的可视化、军事仿真训练、工程设计、城市规划、娱乐和艺术等方面。而增强现实系统并非以虚拟世界代替真实世界，而是利用附加信息增强使用者对真实世界的感官认识。因而其应用侧重于辅助教学与培训。医疗研究与解刨培训、军事侦察及作战指挥、精密仪器制造和维修、远程机器人控制等领域。图1.5是虚拟现实应用领域之一的虚拟教育示意，学生可以通过虚拟的人体内脏，形象化地理解生理学和解刨学的基本理论。加州大学的Hoffman颜值的系统可以带领学生进入虚拟人体的胃脏，检查胃溃疡并可以“抓取”它进行组织切片检查。图1.6为增强现实领域的辅助教学的培训。不仅医生能够手持手术探针实时地对患者进行胸部活动组织切片检查，而系统可根据此时活的的切片组织情况决定手术探针的位置，指导医生完成手术。对比图1.5和图1.6可以看出到，由于增强现实系统中真实环境的存在，用户比仅对融合环境的感知更具真实感，同时增强了对虚拟环境的感知。因而在某些应用领域，增强现实技术与虚拟现实技术相比更具感知优势。
图1.5虚拟人体内脏
图1.6AR辅助医疗手术过程
图1.7是Milgram等提出的从现实（reality）到虚拟（virtuality）连续变化的分类概念，从图中可以很明显地区分AR和VR的关系。虚拟环境（virtual environment）包括虚拟现实、增强虚拟（augmented virtuality，AV）和增强现实。
图1.7从现实世界到虚拟世界的顺序图
本帖子中包含更多资源
才可以下载或查看，没有帐号？
精彩评论 (1)
该用户从未签到
作者说的好，拜读了！
Copyright &
& All Rights Reserved.预测未来：虚拟现实VS增强现实 谁是赢家？--百度百家
预测未来：虚拟现实VS增强现实 谁是赢家？
分享到微信朋友圈
虚拟现实和增强现实是一个正在飞速发展的热门行业。或者应该说他们是两个行业？或者当我们走向未来时，虚拟现实和增强现实之间的区别实际上会变的无关紧要呢？
虚拟现实和增强现实是一个正在飞速发展的热门行业。或者应该说他们是两个行业？或者当我们走向未来时，虚拟现实和增强现实之间的区别实际上会变的无关紧要呢？
几个星期前，我们看到这样一篇文章：虚拟现实即将繁荣。文章中概述了我们现在的发展情况以及未来的发展方向，意在表达虚拟和增强现实令人难以置信的发展势头。之后，我们看到著名媒体人安迪·斯考特的一些回复内容：“与重头戏增强现实相比，虚拟现实只是“插曲”或热身状态”。我必须承认安迪是最聪明和最有经验的媒体和技术评论员之一并且我也同意他说的一些细节问题，但是我不能同意增强现实将会超过虚拟现实而获胜这一观点，因为我认为在他们之间选赢家忽略了一点：这两个姊妹技术都很有发展前途。
数字中的真相？
安迪引用了数字-资本（Digi-Capital）商业投资网站的一份报告，报告中提出一个令人震惊的预测：到2020年会有一个价值1500亿美元的虚拟现实和增强现实的联合产业。在‘即将繁荣’一文中，这个预测是虚拟现实行业的预测高端区域，但是只有数字-资本网站的预测将增强现实也考虑在内。数字-资本网站在其预测中断言：到2020年，增强现实产业价值将达到1200亿美元，虚拟现实的产业价值将大约为300亿美元。那么，这意味着增强现实将成为明显的赢家，对吗？
好吧，让我们后退一步来考虑我们真正在做什么，何时开始做，何时依赖于这些预测。在这种情况下，数字-资本网站的报告中假设：到2020年，将会有两个不同并且明确界定的行业，一个行业是虚拟现实，另一个行业是增强现实。这个假设也是安迪观点的依据。但是，正如Oculus Rift的发明者Palmer Luckey所说：“在未来最好的头戴式耳机将同时采用完全逼真的虚拟现实技术和融合用户真实世界视角的增强现实技术。”
如果虚拟现实和增强现实的未来是混合型的头戴式耳机，那么它也是虚拟现实和增强现实的内容和用户体验的未来，即：虚拟现实和增强现实之间无缝的互动和转换。比方说，在未来工程师有一个与他或她正在工作内容增强现实的3D示意图的叠加，使用眼睛或者手势可以启用虚拟现实模式，在一个身临其境的视角控制示意图，排除视觉的干扰，也可以切换回增强现实模式来继续在真实的世界中工作，那么将虚拟现实和增强现实划分成不同的独立的行业可能不会有太大的意义。
未来或者现在？
你可能想知道虚拟现实和增强现实之间的融合需要多久才能实现。我断定，如果Oculus的发明人Palmer Luckey正在讨论和关注虚拟现实和增强现实混合型的头戴式耳机，那是因为公司正处于开发这样一个产品的早期阶段。当然，如果融合发生的话，可以放置一个Oculus VR/AR混合型头戴式耳机在不确定的未来发布，但是目前已经有多个项目处在原型开发和演示阶段，目的是将虚拟现实和增强现实技术都集中在一个头戴式耳机中。
Sulon Cortex
Sulon Technologies科技公司成立于2012年，一直致力于将能给用户提供虚拟现实和增强现实功能的头戴式耳机带入市场。该设备称为Sulon Cortex，已经有很多的迭代原型，开始使用智能手机作为该头戴式耳机的显示。但该项目已经被细化为两个演示模式，一种是个人电脑和空间追踪器（一个身体位置追踪的内外系统）以及头部追踪和手势输入的传感器，另一种是不受限制的，没有空间追踪器。两种模式使用一种与Magic Leap公司的光场技术不同的方法来增强现实，将光线直接照射进入用户的眼睛来实现该功能。在Sulon Cortex设备上，通过两个重要位置的相机进行图像的输出，让真实世界的3D立体图像通过头戴式耳机来显示，通过3D视觉的互动和身临其境的虚拟现实体验来增强一个或者两个姿态。
然而有些人可能会反对Sulon Cortex不是一个真正的增强现实的头戴式耳机，这是对Magic Leap公司一个巨大的打击之一（从使用过该设备的少数人中得知），并且尤其是微软的全息眼睛Hololens，为这些早一代的增强现实头戴式耳机提供了比较小的视野显示范围。然而，Oculus Rift用户版本的水平视野范围将达到110度。（Magic Leap 公司的产品至少有大约40×40度视场，而微软的Hololens产品大约是40×20度视场）。Sulon Technologies科技公司声称：Cortex产品大概有140度的水平视场，并且提供增强现实体验的照相功能，再连同虚拟现实的功能，这将能覆盖头戴式耳机的全视场。
今年晚些时候，Sulon Cortex设备的开发工具包可以使用并售价499美元。
类似于Sulon Cortex设备，Gameface公司的头戴控制台（HMC）设备正在Gameface公司的实验室里蓄势待发，它们用自己的虚拟现实和增强现实的混合型头戴式耳机展示出一些令人印象深刻的方面。当前设备原型的目标是成为完全独立带有NVIDIA系统芯片（四核，2.3 GHz的TK1，将来可以升级到TX1）的安卓VR/AR设备，Gameface公司声称该设备要比两个Xbox的功能还要强大，此外，该设备还采用了4GB容量的RAM，SSD闪存存储，的分辨率和140度水平视场。而且，像Sulon Cortex设备，它也使用了版载摄像机得到3D立体视频源作为真实世界的视野来增强现实体验。该设备开发工具包的价格尚未公布，但该公司已定于该设备在2016年第二季度上市。
智能手机增强现实？
如果你想只在一个设备中体验虚拟现实和增强现实并且使用你的智能手机来做到这一点，近期Kickstarter公司的Cmoar设备成功实现了这个功能，此设备通过其网站接受预购订单，价格在99美元到250美元之间。你可以获得一个采用模块化透镜系统的谷歌纸板式耳机。用户可以依次调出虚拟现实，3D视频和2D视频。也许最有趣的是，该公司声称虽然实现了增强现实的功能，但是提供的智能手机必须有一个3D摄像头才能实现该增强现实的功能。
Cmoar头戴式耳机确实有低延迟传感器，能使头部追踪和手势控制更加精确，但是由于大部分智能手机没有3D摄像头，所有增强现实可能不是Cmoar头戴式耳机的一大卖点，除非智能手机制造商开始用心特别设计其手机，使其手机支持具有虚拟现实和增强现实功能的头戴式耳机。
我同意安迪的说法，将来用户使用增强现实可能比使用虚拟现实更加频繁。但是，在未来，这个决定是在用户使用中产生的，而不是在购买时产生的，并且硬件和软件制造商将会最充分的利用他们的发现创新能力在增强现实和虚拟现实之间来回转移。
（本篇文章系Cgangs独家编译，如有转载，请注明）
——————————————————————————————————
强氧科技旗下VR（虚拟现实）平台，第一时间为大家提供最新最有料VR/AR资讯！娱乐资源、VR项目及各种有趣内容，促进开发者、投资人及用户交流，增强产业影响力！
欢迎关注VR速递 每日一读，私享创意
分享到微信朋友圈
在手机阅读、分享本文
还可以输入250个字
推荐文章RECOMMEND
阅读：8151
阅读：6856
阅读：10万
热门文章HOT NEWS
三星需向华为支付8050万元赔偿额且22款Galaxy手机将禁...
娱乐独角兽
体育大生意
百度新闻客户端
百度新闻客户端
百度新闻客户端
扫描二维码下载
订阅 "百家" 频道
观看更多百家精彩新闻}