一、VR
为什么要研究虚拟现实？
《头号玩家》里的世界你不向往吗？
但，“元宇宙”如同青少年间的爱恋，“每个人都在谈论，但目前很少有人真的了解。”🌸🌸
对“虚拟世界”的追求是人的一种本能
虽然VR和AR是虚拟的，但带来的体验却是真实的，这样人类很多需求和欲望都是可以通过虚拟现实来进行满足。
人们每天走神的次数大约有两千次；大脑大约15%-25%的时间都在开小差
当你走神、做梦、读小说、看电影、玩游戏的时候，何尝不是一种对另一个世界的短暂构建。只不过此时去往另一个“虚拟世界”的仅仅是你的灵魂、思想，肉体依旧在现实世界深深扎根。
虚拟现实技术在教育、医疗、培训领域的地位逐步扩大
就教育领域而言，VR能帮助学生完成空间知识表征要求比较高的任务，以及现实世界中不切实际或不可能完成的体验式学习任务；通过情景化学习促进学生对科学知识的理解和技能迁移，每个人都亲自参与，激发学生的内在动机和学习兴趣。试着想象，在不久的智慧课堂，你面对地将不仅仅是枯燥无味地文字、图片，而是一个个虚拟空间、虚拟人物，每个世界都扎根事实，却无限延伸，伸向我们不曾触摸的领域。文字不再索然无味，几何不再难以搭建，历史不再遥远……
就医疗领域而言，这些技术能够更直观真实还原3D纵深感，为微创手术、显微手术等提供立体化、数字化、智能化影像解决方案，这个世界不再有活体实验！
而在培训领域中，不仅能符合亲身体验这个条件，还能减少资源的浪费。试着想象，在家练科二有多爽~
娱乐领域的刚需
这是数字进化的使然，就像为什么会从大哥大、小灵通一步步发展到今天的智能手机一样。
人们追求更高密度、维度的信息表现形式。从一开始的无屏幕到有屏幕，从有屏幕到以空间为锚点的无尽屏幕。
研究AR、VR是因为从生产角度能够创造更高效的信息交互形式，从娱乐角度能够给人们带来更爽的游戏体验。
现在你玩王者荣耀、原神觉得很棒了，而未来一定会有一款游戏比王者荣耀还爽，比原神的游戏场景更多元，玩家数量更多。受制于屏幕尺寸和交互模式，手机能够想象到的玩法已经快被开发到极限了，如果这款游戏凭手机无法承载，那会是用什么设备来承载呢？是不是开始向往《头号世界》里构建出来的虚拟世界了~💗💗
究竟什么是虚拟现实！
虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互，从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，沉浸感，身临其境的感觉。
VR的特点：
• 多感知性：计算机生成一个给人多种感官刺激的虚拟环境：视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
• 交互性：指人能以自然方式与虚拟世界进行交互操作。专用交互设备，如数据手套、跟踪器、触觉和力反馈装置。
• 沉浸感：指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上和认知上符合人的已有经验，从而使介入者感到自己处于一个“真实”的环境中。
• 构想性：是指VR技术激发用户创造力和想象力的能力。一个好的VR体验不仅应该提供丰富的视觉和听觉刺激，还应该激发用户的思考和创造力。通过VR技术，用户可以创建自己的虚拟世界、设计自己的作品或解决问题。这种构想能力有助于提高VR技术的实用性和吸引力。
VR的系统的概念性结构
• 人：体验者
• 虚拟环境：运行VR的计算机系统、VR的内容
• 人机交互：
与VR相关的学科
1、 生理学；心理学；脑科学/神经生物学；
2、计算机网络；
3、光学；传感技术；自动化控制；对声音、触觉等多感知的研究；
4、计算机图形学、人机交互；
二、AR
AR的定义
增强现实（Augmented Reality）：将计算机生成的虚拟物体或信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。
主要解决：
1、虚、实如何同时显示？虚、实怎么融合？（要叠加的虚拟物体该放哪？怎么放？）
能同时显示虚、实的显示技术：
• 投影式显示
• 视频式AR显示
• 光学透视式AR显示
• 全息
2、它如何知道我们看的是什么？（仅靠方向判断吗？）
为什么需要增强现实？
一种新的体验（虚实交互）；
为用户提供更丰富、更有效的信息显示，由此产生更方便的应用；
减少生成复杂环境的开销；
有可能与真实的生活情境相结合，产生实质性的商业价值；
AR的应用场景
1、娱乐：AR游戏可以让玩家在现实世界中进行游戏，并与周围的环境进行互动。例如，玩家可以在公园里进行虚拟的宝藏寻觅，或者在家里与虚拟的宠物玩耍。
2、购物：AR购物可以让用户虚拟地试穿衣服或家具，以更好地做出购买决定。例如，用户可以通过AR眼镜来虚拟地试穿衣服，并查看不同颜色、尺码的效果。
3、导航：AR导航可以帮助用户找到目的地，并提供沿途的信息，信息不仅仅是在屏幕上显示，它可以立体投放在你眼之所及的物体。例如，用户可以通过AR眼镜来查看街道名称、交通状况和附近商店的信息。
4、医疗：AR可以用于进行手术导航和可视化，并提供患者的3D模型。例如，可以使用虚拟道具进行手术前的预设，或通过AR眼镜查看患者的器官和组织，并进行更加精准的手术。
5、广告与营销：AR广告可以让用户与广告进行互动，并获得更加身临其境的体验。
6、旅游：游客可以通过AR眼镜来查看景点的信息，或者进行虚拟的导览。以及AR更重要的一个作用：对一些遗迹或损失文物的虚拟修复、再现。
7、社交：用户可以通过AR眼镜来与虚拟的角色互动，或者与其他用户进行AR游戏。
AR的特点
1、虚实融合：能同时显示虚、实的显示技术；正确处理虚实物体的遮挡、光影关系；使虚实融合为一体
2、三维注册：建立实景环境的三维空间坐标系；计算用户视野在实景空间中的方位；从而可将虚拟物体加入到用户视野中。
3、实时交互：通过语言、手势等自然方式与虚拟场景中的事物进行实时交互，创建出一种真实与虚幻相结合的多维信息空间。
AR的系统的概念性结构
与AR相关的学科
AR与VR的联系与区别
☛ 都有VR了，为什么还需要AR? ☚ ⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩
AR是包含VR的扩展集！
VR强调的是虚拟世界给人的沉浸感；
AR则强调在真实场景中融入计算机生成的虚拟信息的能力，它并不隔断观察者与真实世界之间的联系。这是AR在应用形式上区别于VR的最大特点。
三、MR
MR的定义
先来看一下百度百科怎么说的： 混合现实（科学概念词语）_百度百科 (baidu.com)
混合现实是一组技术组合，不仅提供新的观看方法，还提供新的输入方法，而且所有方法相互结合，从而推动创新 。输入和输出的结合对中小型企业而言是关键的差异化优势。这样，混合现实就可以直接影响您的工作流程，帮助您和您的员工提高工作效率和创新能力。让我们来看一些可行的方案，了解其工作原理和对何有助益。
混合现实技术（MR）是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。
Milgram P, Takemura H, Utsumi A, et al. Augmented reality: a class of displays on the reality-virtuality continuum[J]. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1994, 2351:282--292.
MR实例
Holoportation 的“3D 虚拟传送”技术
Holoportation 可以将远程的人和物几乎实时地带到面前，目前这个技术还在早期阶段，从视频现场来看，仍需要很多辅助的摄像头和麦克风来捕捉 3D 环境的人和声音。
AV又是什么，它和VR什么区别？
AV（Augmented Virtuality ） ：增强虚拟 / 扩增虚境
虚拟环境中加入现实信息来增强效果……
更明确地定义：将现实世界中的元素（视频，现实物体或人）整合到虚拟环境中；现实世界信息可对虚拟环境产生影响。
MR与AR一样吗？
MR是虚实融合技术的总称，其包括AR。且目前宣传的MR技术其实没有超出AR的概念范畴。
四、VR、AR、AV、MR相互区别及联系
VR（虚拟现实）：多感知、实时交互、有沉浸感的虚拟环境；
AR（增强现实）：将计算机生成的虚拟物体或信息叠加到真实场景中；
AV（扩增虚境）：将现实世界中的元素（视频，现实物体或人）整合到虚拟环境中；现实世界信息可对虚拟环境产生影响；
MR（混合现实）：虚实融合技术总称。
总之，MR的风口很大， 仍缺乏明晰的界定现阶段，MR往往被大公司宣传为一种比AR高级的技术，刻意把MR, AR区分开来的意义并不大。