2023年10月26日

什么是混合现实

作者 admin

本文内容

混合现实是计算领域的下一波浪潮,其次是大型机、计算机和智能手机。 混合现实正在成为消费者和企业的主流。 它在我们的生活空间中提供与数据和朋友的本能互动,将我们从屏幕束缚的体验中解放出来。 全球数十亿在线探索者通过手持设备体验混合现实。 移动AR提供了社交媒体上最主流的混合现实解决方案。 人们甚至可能没有意识到他们在 Instagram 上使用的 AR 滤镜是混合现实体验。 Windows Mixed Reality 通过令人惊叹的人体全息图、高保真全息 3D 模型和周围的现实世界,将所有这些用户体验提升到一个新的水平。

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混合现实是物理世界和数字世界的融合,实现人、计算机和环境之间自然、直观的 3D 交互。 这一新现实基于计算机视觉、图形处理、显示技术、输入系统和云计算的进步。 Paul Milgram 和 Fumio Kishino 在 1994 年的论文“混合现实视觉显示分类法”中首次引入了“混合现实”一词。 本文探讨了“虚拟连续体”的概念和视觉显示的分类法。 从那时起,混合现实应用程序已经扩展到显示内容之外,包括:

混合现实范围图像/

图片:混合现实是物理世界与数字世界融合的结果。

环境输入和感知

近几十年来,人机关系通过输入方式的变化不断演变。 这催生了一门名为人机交互(HCI)的新学科。 人工输入现在可以包括键盘、鼠标、触摸、手写、语音和 Kinect 骨骼跟踪。

传感器和处理能力的进步基于先进的输入方法创造了新的环境感知。 这就是为什么Windows中显示环境信息的API被称为感知API。 可以捕获环境输入:

显示计算机、人类与环境之间的交互的文氏图/

插图:计算机、人类和环境之间的交互。

这三个基本元素的组合为创建真正的混合现实体验奠定了基础:

当我们在物理世界中移动时,我们的动作将反映在数字现实中。 物理边界会影响混合现实体验,例如游戏或生产设施中基于任务的指导。 随着环境输入和感知,体验开始在物理现实和数字现实之间融合。

混合现实范围

混合现实融合了物理世界和数字世界。 这两个现实定义了称为“虚拟连续体”的频谱的两个极端。 我们将这种现实范围称为“混合现实谱”。 一方面是人类存在的物理现实。 另一端是相应的数字现实。

增强现实和虚拟现实

目前市面上的大部分手机几乎不具备环保意识功能。 这些手机提供的体验无法融合物理现实和数字现实。

在物理世界上叠加图形、视频流或全息图的体验称为“增强现实”。 一种通过遮挡视觉来呈现完全沉浸式数字体验的体验就是“虚拟现实”。 增强现实和虚拟现实之间过渡的体验形成混合现实,通过混合现实:

当用户处于虚拟现实中时,他们周围的物理障碍物(例如墙壁和家具)会在体验过程中以数字方式表示,以防止用户与这些物理障碍物发生碰撞。

混合现实范围/

图片:混合现实范围

当今大多数增强现实和虚拟现实体验仅代表混合现实的一小部分。 Windows 10 的开发考虑了整个范围,以整合现实世界中的人物、地点和事物的数字表示。

设备和体验

有两种主要类型的设备可以提供 Windows Mixed Reality 体验:

全息设备的特点是能够显示数字对象,就像它们存在于现实世界中一样。 沉浸式 VR 设备的特点是能够隐藏物理世界,并用完全沉浸式的数字体验取代它,从而创造一种“临场感”。 特点 全息设备 沉浸式设备

示例设备

微软全息镜头

Microsoft

三星 HMD 奥德赛+

Samsung

监视器

看透显示内容。 允许用户在佩戴头戴式显示设备时查看物理环境。

显示不透明。 佩戴耳机时阻挡物理环境。

移动

六自由度运动,支持旋转和平移。

六自由度运动,支持旋转和平移。

注意

设备是否连接到单独的计算机(通过 USB 电缆或 Wi-Fi)或断开连接并不反映该设备是全息的还是沉浸式的。 提高移动性的功能可提供更好的体验。 全息设备和沉浸式设备都可以保持连接或断开连接。

混合现实体验是技术进步的结果。 Windows 10 为设备制造商和开发人员提供了通用的混合现实平台。 如今任何可用的设备都可以支持特定范围的混合现实。 未来,新设备预计将支持更广泛的设备:全息设备将变得更加沉浸,沉浸式设备将变得更加全息。

混合现实范围内的设备类型/

图片:设备位于混合现实范围内的位置

作为应用程序或游戏开发者,您想要创造什么类型的体验? 体验往往针对混合现实范围的特定点或部分。 您需要考虑您希望定位的设备的功能。 依赖物理世界的体验最好在 HoloLens 上运行。

下一个发现检查点

您正处于我们为您准备的探索混合现实基础知识的旅程的开始。 从这里,您可以继续下一个基本主题:

什么是全息图?