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科普 | 什么是 VR / AR / MR / CR / HR？

很多人都搞不清 VR 和 AR 的区别，更别提还有 MR、CR、HR 了。今天，中科维鑫小编就给大家整理了这篇终极扫盲帖，看完你就秒懂它们的区别了。

VR（Virtual Reality）即虚拟现实。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

VR使用者会完全感觉处于一个虚拟现实环境中，VR的分辨率越高，虚拟现实给人的感觉越真。但就目前的市场反应来看，VR设备价格过高，舒适度不好，应用市场不足，用户体验不好，实用性不够。

AR(Augmented Reality)即现实增强。现实增强技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

AR是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。

两个典型的AR系统是车载系统和智能手机系统，被讨论最多的AR设备是Google Glass。很多汽车在其车载系统当中加入了AR应用，比如，GMC在其挡风玻璃上投射虚拟图像，用意是让驾驶者不需要低头查看仪表的显示与资料，始终保持抬头的姿态，降低低头与抬头期间忽略外界环境的快速变化，以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适；或者帮助驾驶者更好地感知路况信息，提高驾驶安全性。

AR车载系统

智能手机上实际上有很多应用都属于AR，比如前段时间比较火的FaceU，也算是AR应用，它实时地捕捉用户的头部，并把类似「帽子」「彩虹」「兔子耳朵」这些虚拟信息叠加于用户的头部。

MR(Mixed Reality)既是“混合现实”，而又是由“智能硬件之父”多伦多大学教授Steve Mann提出的介导现实，全称Mediated Reality。混合现实可以说是三者当中最不为人所知的，但有意思的是，它可能是进入主流市场最容易的方式。

混合现实的关键词是灵活性，它试图把VR和AR的优点集于一身。从理论上讲，混合现实可让用户看到看到现实世界（类似AR），但同时又能呈现出可信的虚拟物体（类似VR）。随后，它会把虚拟物体固定在真实空间当中，从而给人以真实感。

在混合现实当中，体验者是可以感受到虚拟物体与现实世界之间的依存关系的。它也完全符合现实世界中的透视法则，走近看会变大，而离远之后会变小。这听上去的确很棒，但有关混合现实方面的应用研究目前还都处于闭门测试状态。

MR混合现实技术，更强调为不同的客户定制符合自身的解决方案，这在一定程度上会帮助传统企业实现数字化转型，而人们的工作生活方式也会被改变。如：远程医疗，远程教学，远程技术支持等相关领域改变。

「现实-虚拟」区间（reality-virtuality continuum）

区间向左至无穷表示「现实环境」，依次向右为「增强现实（AR）」、「增强虚拟（AV，Augmented Vituality）」，直到向右至无穷表示「虚拟环境」，而「混合现实」则包含了「增强现实」与「增强虚拟」。增强现实（AR）上面解释过了，是将虚拟信息加在真实环境中，来增强真实环境；那么增强虚拟（AV）是什么？同样的道理，是将真实环境中的特性加在虚拟环境中。

举个例子，手机中的赛车游戏与射击游戏，通过重力感应和来调整方向和方位，那么就是通过重力传感器、陀螺仪等设备将真实世界中的「重力」「磁力」等特性加到了虚拟世界中。那么MR定义是：将真实世界和虚拟世界混合在一起，来产生新的可视化环境，环境中同时包含了物理实体与虚拟信息，并且必须是「实时的」。MR的两大代表设备就是Hololens与Magic Leap。

CR是Magic Leap曾经宣扬的概念，说自己是Cinematic Reality，影像现实，意思是虚拟场景跟电影特效一样逼真。但是后来好像他们的发言人也把自己归做MR了。还有一点很重要，就是Magic Leap并不是裸眼观看的，不要被曾经红极一时的「鲸鱼视频」误导，Magic Leap同样需要一个头戴显示器，「鲸鱼视频」应该是后期做的特效。

HR（Holographic Reality ）即全息现实，也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。

记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象(又称初始象)和共轭象。

再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。