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一文看懂!虚拟现实和增强现实的区别、应用、优缺点比较

2023-02-02 12:01:11

AR与VR区别

什么是增强现实?

增强现实(AR)是一种技术,可以丰富用户的感知,并通过数字信息提供现实世界的实时视图,旨在通过添加图像,声音,视频和其他虚拟细节来扩展它。

AR的目的是增强环境,让虚拟元素与真实对象互动以创造预期的虚拟环境。在AR中,信息设计丰富的虚拟环境通过提供有关现实世界的额外数据与真实环境共存。

那么,增强现实是如何工作的呢?

大多数情况下,不需要特殊设备来创建AR,AR通常由普通设备(主要是智能手机相机)生成。虚拟三维(3D)对象和环境由AR系统根据其几何关系实时叠加在现实世界的对象上,因为系统会计算对象相对于其他对象的位置和方向。

如今,AR技术通常与GPS,4G,5G和遥感等手机技术相辅相成。组合图像通常投影到移动屏幕、增强现实眼镜和其他设备上。

AR系统的典型例子是那些用于摄影和编辑的系统,如Snapchat滤镜,虚拟更衣室,室内装饰应用程序,如宜家手机以及虚拟战场,以及任天堂的Pokémon Go等游戏。此外,AR还广泛用于营销,医疗和保健应用。

什么是虚拟现实?

虚拟现实(VR)是一种再生3D数字图像和视频,为用户创造真实视觉体验的技术和方法。

那么,虚拟现实是如何工作的呢?

VR的目的是在真人大小的3D数字环境中创造沉浸感。为了制作3D图像和视频,其中大部分再现了真实或虚构的世界,VR系统通常使用计算机视觉和高级图形来增加深度并重建静态二维(2D)图像之间的比例和距离。这些技术的最终目的就是模拟虚拟环境替代真实环境,创造一种身临其境的效果,让用户感觉自己就是虚拟环境的一部分。

为了探索并与3D环境交互,用户会使用计算机和感官设备,如VR耳机和手套。由于VR头显和控制器中的特殊镜头,以及带有传感器的控制器,用户可以像在现实世界中一样体验虚拟内容并自然地与之交互。

一些现代VR设备比3D更先进。它们具有实时跟踪功能,可以在实时探索中使用VR,并允许用户通过所有五种人类感官体验他们的VR环境。

VR应用的例子包括娱乐应用程序(尤其是视频游戏)、教育应用程序(如课堂培训)以及通常用于虚拟会议的业务应用程序。

增强现实与虚拟现实区别

增强现实与虚拟现实的区别

虽然AR和VR都旨在为用户提供计算机模拟生成3D虚拟环境体验,但每种技术都是独一无二的,并且包含不同的用例。那么AR和VR的主要区别是什么呢?

它们之间的一个重要区别是,VR倾向于取代现实世界,直到完全沉浸,而AR试图通过将数字信息投影到用户已经查看的环境之上来添加虚拟。

此外,由于VR倾向于完全沉浸,设备需要通过阻挡用户的视野来呈现VR内容,从而将用户与现实世界隔绝。因此,最好使用VR耳机或手套等特殊设备来探索VR。同时,可以在二维(2D)和3D环境中非常轻松地使用AR,例如在智能手机上。

AR增强现实的优缺点

AR可以帮助用户创造全新的交互式体验,与任何技术一样,AR有其优点和缺点(这里通常与VR进行比较)。

AR的主要优势之一是它是一种出色的教育工具,可以提供丰富的内容和背景。AR有可能通过提供增强的体验来提高用户的知识和意识。它提供个性化学习,促进学习过程。由于AR技术,用户可以远距离与他人实时分享体验。

除此之外,它的应用程序非常易于使用,因为AR系统通常受设备限制的影响较小。AR为智能手机用户提供了更多的自由,也为AR开发人员和营销人员提供了更多的机会,因为不需要头戴式显示器。

用户只需要将相机对准一个物体,AR应用程序就会显示它对该特定物品的作用。尽管如此,仍然需要高带宽来创建高分辨率和逼真的对象以获得高质量的体验。

此外,AR的巨大优势在于它现在被用于游戏,营销,教育和医疗保健等各个领域,并具有培训,学习,导航,设计和娱乐的多种应用(Snapchat,Google Lens,IKEA Place等)。

然而,缺乏隐私和安全性是AR的主要缺点。另外AR在日常生活中的使用率仍然是个大问题。目前生产和支持3D可视化的3D系统的局限性,尤其是实时的,减缓了AR技术的传播。

在成本方面,开发、实施和维护基于AR技术的项目及其应用仍然很复杂且成本很高。值得注意的是,过度使用AR可能会导致健康问题,例如眼部问题,肥胖,心理健康问题等。

VR虚拟现实的优缺点

首先,VR有助于创建一个逼真的沉浸式虚拟世界,以便用户可以探索验交互式虚拟环境。VR在沉浸感和虚拟临场感方面比AR更具沉浸感,它给玩游戏或观看视频的用户一种置身于完全不同世界的感觉。

VR最重要的优势之一是它使用户的教育和实训更容易,更安全,更舒适。通过VR进行训练和练习潜在危险的现实世界操作,如医疗培训、手术、飞机飞行或战斗等。

但与此同时,在VR环境中进行培训永远不会产生与在现实世界中练习和工作相同的结果,这是该技术的显着缺点之一。即使用户在虚拟的3D VR环境中很好地完成了模拟任务,则仍然无法完全保证他在现实世界中也能执行相同的任务。

此外,VR系统的高价格阻碍了大规模广泛使用。现阶段不是每个人都能负担得起或者愿意购买VR设备,因为它们并不便宜,对大多数人来说,VR设备的性价比还不是很高。尽管多年来VR价格有所下降,但它仍未被广泛采用,低应用率意味着VR系统不多,这又反过来限制了客户的选择空间和议价空间。

和AR以及大部分电子产品一样,过度使用VR也有潜在的健康问题,例如视力模糊,头痛和恶心。和游戏一样,可能还会有成瘾问题,在VR虚拟世界中花费了大量的时间以及带来的成就感,可能会让人们沉迷与虚拟世界。

AR增强现实的应用

从本质上讲,AR应用程序允许用户在他们的位置或连接虚拟和现实生活中的物体和体验的事情上做有趣的,特定于位置的事情。

AR应用程序的类型各不相同。例如,AR应用程序可广泛用于零售和广告。通过展示产品的3D模型并帮助消费者做出更好的选择,AR有可能改善客户体验,可用于将客户引导至虚拟商店和房间。

AR还可以应用于家装、房地产行业,为用户提供定制的家装环境,让商场的沙发增强现实在客户家中,看颜色、款式、风格、尺寸大小等是否适合用户家中环境;印刷和广告行业使用AR技术在报纸和杂志上显示3D数字内容,以帮助公司向用户推广其品牌。

除了在AR内容上放置广告外,游客还可以通过提供有关目的地,方向和观光的数据来使用AR应用程序进行导航。它们可能允许用户获取他们可以访问的酒店的建议或预览他们可能订购的菜单。

此外,对于驾驶员来说,AR应用程序可以给出位置指示或显示有关速度的统计数据,协助高级导航并帮助实时标记物体。

还有很多AR游戏,如Pokémon GO,Jurassic World Alive等,其中很多都是基于区块链的,例如DogemonGo和Terra Virtua等。该技术有助于开发实时3D游戏,以获得更好的游戏体验。

在远程协作方面,在制造和维护过程中,专业人员可以指导维修技术人员使用AR应用程序进行维修和维护工作,而无需技术人员在现场指导。

AR可以帮助培训医护人员或诊断患者,并计划和监测危急的健康状况。对于普通用户,健身AR应用程序可以在用户锻炼时在屏幕上显示用户的心率和其他医疗保健数据。

在建筑和城市规划设计方面,AR越来越多地帮助可视化建筑项目,它还用于城市更新和规划以及交通项目。

VR虚拟现实的应用

虚拟现实提供身临其境的感官体验,以数字方式模拟虚拟环境。

娱乐是VR应用中最常见和最受欢迎的领域,比如游戏、虚拟音乐会、虚拟旅行的沉浸式体验以及 360 度观看电影和场景等。

VR可以呈现高清的3D交互式成像,这对广告营销是一个很好的机会,也是数字营销和广告需求的替代渠道。

利用VR技术,员工可以远程会面和协作,同时感觉自己在其他人面前。企业可以将其用作头脑风暴工具,在发布之前测试新想法或与合作伙伴和合作者讨论。在汽车虚拟仿真方面,VR允许工程师和设计师在调试昂贵的原型之前轻松试验车辆的外观和构造。

VR沉浸式虚拟现实技术能够重现栩栩如生的自然体验和实时 3D 渲染环境,因此还可以被用于社会科学,心理学和临床治疗,因为VR视觉效果可以帮助分散患者的痛苦,并影响疼痛传播到大脑的途径。近年来,VR已成为治疗创伤后应激障碍的主要方法。现在,VR被广泛用于安抚患者,管理焦虑症以及治疗社交和自闭症、医疗虚拟仿真培训。

除了医疗保健虚拟仿真,VR还用于许多不同领域的培训和学习。例如,军方使用VR进行飞行和战场模拟。它还用于体育运动,创造必要的比赛条件,并帮助运动员衡量他们的表现并分析他们的技能。这种培训可以培养技能,而不会产生对现实产生实际影响,不仅节省成本,还降低了潜在风险。

此外,VR可以让全世界各个地方的人们随时随地打破时间空间地点的限制交互式和体验式学习,促进教育公平。

虚拟现实和增强现实在元宇宙中的作用

VR和AR均是元宇宙重要的核心技术,而目前AR和VR最大的限制便是终端的算力,强大的算力意味着需要跟更庞大冗余的终端设备,这对于VR设备的轻量化来说是极大的阻碍

所以实时云渲染便出现了,实时云渲染解决了虚拟现实和增强现实体验中存在的终端笨重化和耗电的问题,将算力放在云端,通过网络传输到设备,便可以完美解决以上难题

3DCAT实时渲染云是在5G网络、云计算、游戏引擎等技术迅速发展的前提下,为解决终端算力不足、画面表现较差、初期采购成本高等问题应运而生的一套 利用云端渲染3D应用并实时推送到终端的综合性解决方案。

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