最近蘋果公司的Vision pro上市預(yù)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(guān)系呢？

“元宇宙”的概念是1992年美國(guó)小說(shuō)家尼奧·斯蒂文森在他的科幻小說(shuō)《雪崩》中提出的概念，書(shū)中的人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)世界中都有一個(gè)分身，這個(gè)由分身組成的世界就是“元宇宙”。正如2018年上映的電影《頭號(hào)玩家》中所描述的，全世界的玩家通過(guò)戴上一副特殊的眼鏡就進(jìn)入了一款虛擬游戲，在里面可以體驗(yàn)不一樣的人生和經(jīng)歷。這副特殊的眼鏡就是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？

通常我們所說(shuō)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，包含了AR、VR、MR等技術(shù)。AR是Augmented Reality的縮寫，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，它是將虛擬信息或計(jì)算機(jī)生成的圖像疊加在我們看到的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，以達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的增強(qiáng)效果。比如汽車駕駛中的抬頭顯示技術(shù)（HUD），可以為人們?cè)隈{駛中實(shí)時(shí)提供車速、導(dǎo)航等實(shí)用的信息，大大地提升了駕駛體驗(yàn)和安全性。

AR技術(shù)進(jìn)入公眾視野最早的產(chǎn)品是2012年4月谷歌發(fā)布的一款叫Google glass的單目顯示眼鏡。它可以為使用者提供簡(jiǎn)單的信息和圖像提示，自帶一枚攝像頭，并且可以和手機(jī)進(jìn)行互連，帶有一些簡(jiǎn)單的app。開(kāi)發(fā)版售價(jià)為1500美元。從那時(shí)起，各類公司和機(jī)構(gòu)開(kāi)始了對(duì)AR產(chǎn)品和顯示技術(shù)的研究，所以Google glass發(fā)布那年可稱為AR元年。

VR是Virtual Reality的縮寫，即為虛擬現(xiàn)實(shí)，它是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，為用戶提供一種完全虛擬三維環(huán)境，虛擬環(huán)境里面的一切看起來(lái)像真的，聽(tīng)起來(lái)像真的，給人帶來(lái)沉浸式的體驗(yàn)，讓用戶有一種置身于真實(shí)世界的感覺(jué)。VR技術(shù)最早被用來(lái)訓(xùn)練飛行員，配合幾個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)座椅，可以非常逼真的模擬飛行中的各種場(chǎng)景，大大降低了培養(yǎng)飛行員的成本以及飛行風(fēng)險(xiǎn)。

早在2012年，帕爾默·洛基啟動(dòng)Oculus Rift眾籌項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)一款真正意義上具備商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的VR眼鏡。后來(lái)2014年Facebook斥資20億美元收購(gòu)了Oculus Rift項(xiàng)目，標(biāo)志著眾多IT界巨頭開(kāi)始進(jìn)軍虛擬現(xiàn)實(shí)這個(gè)領(lǐng)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(biāo)志著VR元年的到來(lái)。

除了我們熟知的AR和VR兩個(gè)技術(shù)外，行業(yè)內(nèi)還有MR和XR的說(shuō)法。MR是Mixed Reality的縮寫，即混合現(xiàn)實(shí)。我們可以理解為上述AR和VR技術(shù)的融合，它把虛擬生成的數(shù)字對(duì)象完美地融合到現(xiàn)實(shí)環(huán)境里，讓人毫無(wú)違和感，并且用戶可以和數(shù)字對(duì)象實(shí)時(shí)交互操作。Vision Pro就是非常典型的MR產(chǎn)品，用戶既可以看到真實(shí)的外界環(huán)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(nèi)容，并且可以通過(guò)手勢(shì)對(duì)虛擬內(nèi)容進(jìn)行操作。

實(shí)際上，AR/VR/MR等各種形式的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的邊界越來(lái)越模糊，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)XR（Extended Reality），可以理解為上述幾種技術(shù)的統(tǒng)稱。XR技術(shù)的核心由三部分組成，即：顯示技術(shù)、感知和交互技術(shù)、3D運(yùn)算處理技術(shù)。

XR的顯示技術(shù)根據(jù)光學(xué)原理的不同，主要分為波導(dǎo)顯示技術(shù)、傳統(tǒng)透鏡類顯示技術(shù)、pancake折疊式顯示技術(shù)。波導(dǎo)顯示技術(shù)又可以細(xì)分為反射波導(dǎo)、表面浮雕光柵波導(dǎo)和全息體光柵波導(dǎo)等技術(shù)。感知和交互技術(shù)主要涉及各類成像攝像、紅外攝像、眼球追蹤攝像、手勢(shì)識(shí)別，3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)等。3D運(yùn)算處理技術(shù)主要涉及到對(duì)獲取的現(xiàn)實(shí)環(huán)境信息通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化建模，并把生成的虛擬對(duì)象如何實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)在顯示環(huán)境中。