什么是元宇宙，AR/VR和它又是什么關系呢？

最近蘋果公司的Vision pro上市預售掀起了一波潮流，元宇宙的概念又火了。那么什么是元宇宙，AR/VR和它又是什么關系呢？

“元宇宙”的概念是1992年美國小說家尼奧·斯蒂文森在他的科幻小說《雪崩》中提出的概念，書中的人們在網絡世界中都有一個分身，這個由分身組成的世界就是“元宇宙”。正如2018年上映的電影《頭號玩家》中所描述的，全世界的玩家通過戴上一副特殊的眼鏡就進入了一款虛擬游戲，在里面可以體驗不一樣的人生和經歷。這副特殊的眼鏡就是通過虛擬現實技術來實現的。

什么是虛擬現實技術？

通常我們所說的虛擬現實技術，包含了AR、VR、MR等技術。AR是Augmented Reality的縮寫，即增強現實，它是將虛擬信息或計算機生成的圖像疊加在我們看到的現實場景中，以達到對現實場景的增強效果。比如汽車駕駛中的抬頭顯示技術（HUD），可以為人們在駕駛中實時提供車速、導航等實用的信息，大大地提升了駕駛體驗和安全性。

AR技術進入公眾視野最早的產品是2012年4月谷歌發布的一款叫Google glass的單目顯示眼鏡。它可以為使用者提供簡單的信息和圖像提示，自帶一枚攝像頭，并且可以和手機進行互連，帶有一些簡單的app。開發版售價為1500美元。從那時起，各類公司和機構開始了對AR產品和顯示技術的研究，所以Google glass發布那年可稱為AR元年。

VR是Virtual Reality的縮寫，即為虛擬現實，它是通過計算機模擬技術，為用戶提供一種完全虛擬三維環境，虛擬環境里面的一切看起來像真的，聽起來像真的，給人帶來沉浸式的體驗，讓用戶有一種置身于真實世界的感覺。VR技術最早被用來訓練飛行員，配合幾個維度的運動座椅，可以非常逼真的模擬飛行中的各種場景，大大降低了培養飛行員的成本以及飛行風險。

早在2012年，帕爾默·洛基啟動Oculus Rift眾籌項目，開發一款真正意義上具備商業應用價值的VR眼鏡。后來2014年Facebook斥資20億美元收購了Oculus Rift項目，標志著眾多IT界巨頭開始進軍虛擬現實這個領域。2014年-2016年期間，Sony PlayStation、三星、HTC以及Facebook (Meta)相繼推出了各自的首款VR眼鏡，標志著VR元年的到來。

除了我們熟知的AR和VR兩個技術外，行業內還有MR和XR的說法。MR是Mixed Reality的縮寫，即混合現實。我們可以理解為上述AR和VR技術的融合，它把虛擬生成的數字對象完美地融合到現實環境里，讓人毫無違和感，并且用戶可以和數字對象實時交互操作。Vision Pro就是非常典型的MR產品，用戶既可以看到真實的外界環境，也可以在空中生成不同的app空間，分別顯示不同的虛擬內容，并且可以通過手勢對虛擬內容進行操作。

實際上，AR/VR/MR等各種形式的虛擬現實技術的邊界越來越模糊，擴展現實技術XR（Extended Reality），可以理解為上述幾種技術的統稱。XR技術的核心由三部分組成，即：顯示技術、感知和交互技術、3D運算處理技術。

XR的顯示技術根據光學原理的不同，主要分為波導顯示技術、傳統透鏡類顯示技術、pancake折疊式顯示技術。波導顯示技術又可以細分為反射波導、表面浮雕光柵波導和全息體光柵波導等技術。感知和交互技術主要涉及各類成像攝像、紅外攝像、眼球追蹤攝像、手勢識別，3D結構光技術等。3D運算處理技術主要涉及到對獲取的現實環境信息通過計算機系統進行數字化建模，并把生成的虛擬對象如何實時動態地展現在顯示環境中。