擴展現(xiàn)實(XR)是虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)和混合現(xiàn)實(MR)等沉浸式技術(shù)的總稱。

擴展現(xiàn)實技術(shù)的進步已經(jīng)改變了我們的工作、生活和娛樂方式，而這才剛剛開始。

擴展現(xiàn)實(XR)是虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)和混合現(xiàn)實(MR)等各種新沉浸式技術(shù)的統(tǒng)稱。

從游戲到虛擬生產(chǎn)再到產(chǎn)品設計， XR 使人們能夠在計算機生成的環(huán)境中進行前所未有的創(chuàng)造、協(xié)作和探索。

什么是擴展現(xiàn)實?

VR、 AR 和 MR 都屬于 XR 技術(shù)。

VR 能夠?qū)⒂脩魩胩摂M環(huán)境中。VR 用戶一般需要戴上頭盔才能進入到虛擬世界——一瞬間，他們就可以從現(xiàn)實世界沉浸入模擬環(huán)境中。

最新的 VR 技術(shù)突破了這些界限，使模擬環(huán)境看起來和運作得更像真實世界，同時還增加了對觸覺、聽覺和嗅覺等其他感官的支持。

通過 VR，玩家可以獲得完全沉浸式的視頻游戲體驗，設計師和客戶可以在施工前審查建筑項目以確定細節(jié)，而零售商可以在購買實物之前進行虛擬顯示測試。

AR 能夠?qū)秩緢D像疊加到真實世界中。手機游戲《精靈寶可夢GO》(Pokémon GO)讓玩家在社區(qū)里閑逛時，可以看到計算機渲染的寶可夢“出現(xiàn)”在草坪和人行道上。這款游戲使 AR 成為了一項主流技術(shù)。

AR 圖像可以通過手機、平板電腦和其他設備顯示，為用戶帶來新的互動體驗。例如 AR 可以改進導航功能。相比 2D 地圖，增強現(xiàn)實可以將方向疊加在駕駛員透過擋風玻璃所看到的道路上，駕駛員可以根據(jù)模擬箭頭準確地轉(zhuǎn)向。

MR 將真實世界與渲染圖形完美融合，創(chuàng)造出用戶可以直接與數(shù)字和物理世界一起互動的環(huán)境。

MR 將真實和虛擬事物融合在一起，并在同一個顯示器中呈現(xiàn)。用戶可以通過頭顯、手機或平板電腦體驗 MR 環(huán)境，并通過移動數(shù)字物品或?qū)?shù)字物品放入物理世界來與之互動。

MR 分為兩種類型：

將虛擬事物融入真實世界，例如用戶通過 VR 頭盔中的攝像頭看到真實世界與完美融入到視圖中的虛擬事物。

將真實世界中的事物融入虛擬世界，例如將攝像頭拍到的 VR 參與者視圖融入到虛擬世界中。在虛擬世界中游玩的 VR 游戲玩家就是很好的例子。

XR 的發(fā)展史

了解 XR 的發(fā)展歷程，首先要了解作為其起源的 VR。

起先， VR 技術(shù)用于在飛行模擬器中訓練人員。能源和汽車設計行業(yè)也從很早就開始采用 VR。當時的這些模擬和可視化 VR 用例需要大型超級計算機以及專門的空間，包括由超高分辨率顯示器組成的 powerwall 立體投影顯示系統(tǒng)，以及將 VR 環(huán)境投射到房間墻壁和天花板等各個表面的 VR CAVE(Cave Automatic Virtual Environment，洞穴式自動虛擬環(huán)境)。

之后的幾十年，大多數(shù)用戶始終負擔不起 VR，而小型 VR 的使用者主要是大型機構(gòu)和學術(shù)研究人員。

但在上一個十年的初期，幾項關(guān)鍵的組件技術(shù)迎來了轉(zhuǎn)折點，推動了 HTC Vive 和 Oculus Rift 頭戴式顯示器(HMD)以及 SteamVR runtime 的出現(xiàn)。

如今，普通人可以購買個人 HMD 來體驗高度沉浸式的內(nèi)容，而且可以通過個人電腦或配備強大 GPU 的工作站來驅(qū)動這些 HMD 和 VR 體驗。

數(shù)百萬人仿佛在一夜之間都可以接觸到 VR，充滿創(chuàng)新和熱情的龐大生態(tài)系統(tǒng)也隨之迅速興起。

近年來，一體式(AIO)頭盔的推出點燃了新一輪的 VR 創(chuàng)新。在此之前，完全沉浸式的 VR 體驗需要與功能強大的個人電腦進行物理連接。由于既沒有操作系統(tǒng)，也沒有圖像計算能力，因此 HMD 無法作為獨立的設備運行。

AIO 頭盔是設置簡單并且可以隨時隨地為用戶提供完整 VR 體驗的專用設備。再加上 VR 流式傳輸技術(shù)方面的創(chuàng)新，用戶現(xiàn)在即便在旅途中也能體驗令人震撼的 VR 環(huán)境。

最新 XR 趨勢

高質(zhì)量的 XR 正變得越來越容易獲得。全世界的消費者正在購買 AIO，以獲得沉浸式游戲、遠程學習、虛擬培訓等各種 XR 體驗。大型企業(yè)正在將 XR 加入到其工作流程和設計流程中。隨著數(shù)字孿生的出現(xiàn)，擴展現(xiàn)實大幅改善了設計執(zhí)行。

通過 5G 從云端流式傳輸 XR 體驗是當今最大的趨勢之一，它使 XR 體驗不再受到工作站或空間的限制。

通過 5G 云端流式傳輸，人們可以使用 XR 設備并從數(shù)據(jù)中心獲得運行 XR 體驗所需的算力，而且不受地點和時間的限制。像 NVIDIA CloudXR 這樣的先進解決方案正在使沉浸式的流式傳輸變得更加普及，使更多 XR 用戶可以在任何地方體驗高度逼真的環(huán)境。

AR 也正變得日益普及。在《精靈寶可夢GO》家喻戶曉之后， AR 又出現(xiàn)在一些以消費者為中心的領域：許多社交媒體平臺增加了具有美顏功能的濾鏡;零售企業(yè)使用 AR 展示逼真的 3D 產(chǎn)品，使客戶能夠?qū)⑦@些產(chǎn)品放入房間并在任何空間中顯示。

此外，建筑、制造、醫(yī)療等行業(yè)的企業(yè)正在使用這些技術(shù)大幅改進工作流程并創(chuàng)造獨特的交互式體驗。例如，建筑師和設計團隊正在將 AR 整合到建筑項目的監(jiān)控中，這樣他們就可以看到現(xiàn)場的進展并與數(shù)字設計進行比較。

雖然 MR 仍是相當新的技術(shù)，但它已在 XR 領域開始發(fā)展。用戶可以從 Varjo XR-3 等許多新的 MR 專用頭盔中看到其發(fā)展趨勢。憑借 MR 頭盔，工程、設計、模擬和研究領域的專業(yè)人士可以在現(xiàn)實生活中開發(fā) 3D 模型并與之互動。

XR 的未來

隨著 XR 技術(shù)的發(fā)展，另一項技術(shù)——人工智能(AI)正在推動用戶進入新時代。

從為 VR 中的設計師提供幫助的虛擬助手，到引導個人完成 DIY 項目的智能 AR， AI 將在 AR 領域發(fā)揮重要的作用。

想象一下，戴著頭盔就可以通過自然語言和手勢作出指令;憑借免提和語音驅(qū)動的虛擬代理，即使是非專業(yè)人士也能創(chuàng)造出令人驚嘆的設計、完成極其復雜的項目并充分發(fā)揮強大應用的功能。

像 NVIDIA Omniverse 這樣的平臺已經(jīng)改變了用戶創(chuàng)建 3D 模擬和虛擬世界的方式。Omniverse 使全球各地的用戶都可以開發(fā)和操作數(shù)字孿生模擬。通過該平臺，用戶可以靈活地通過 2D 顯示器或他們喜愛的 XR 體驗進入物理精確的全光線追蹤虛擬世界，身臨其境地體驗廣闊的虛擬世界。

XR 的發(fā)展將帶來近乎無限的可能性。

原文標題：什么是擴展現(xiàn)實(XR)?

文章出處：【微信公眾號：NVIDIA英偉達企業(yè)解決方案】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅