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说在前面的

天天看到各种 VR AR 新闻，觉得 VR AR 技术好厉害，前阵子又被强行灌输了 MR 的概念，还没来得及搞清楚 VR AR 和 MR 有啥不一样，现在又蹦出个XR，这也是 R，那也是 R。这几个 R 到底都是什么意思呢？

VR AR MR XR之间有什么区别？

虚拟现实简称 VR，想象一下在梦里你和钢铁侠一起暴打灭霸，场面异常激烈。而这些呢，都是你大脑虚构出来的，现实的你正在床上打呼噜。VR 的原理就是这样，用电脑虚构一个虚拟世界，带上 VR 设备后，你听到、闻到、摸到的，全是虚构的。

再想象一下，你下班回到家看到钢铁侠，你激动地想拥抱一下他，你扑上去发现钢铁侠只是个虚影，这就是增强现实，AR 就是把计算机生成的虚拟物体出现在现实世界，但现实世界的你无法与虚拟物体互动，搞清楚了 VR 和 AR，那 MR 呢？

你再想象一下，你下了班，看到钢铁侠的虚影，这一次你让他做什么他就做什么，是不是很玄幻，这就是混合现实，简称 MR。它和 AR 最大的区别就是，不仅可以把真实世界和虚拟世界混合在一起，你还可以和虚拟世界的物体产生交互，微软就把自己的 HoloLen 称为 MR 设备。

当你知道了 VR AR MR,你就知道了 XR。因为，VR+AR+MR=XR。就像你来到了钢铁侠的世界，虚拟的他和现实的你完美结合，XR就是在现实空间里叠加虚拟空间，让有限的空间实现无限延展，让虚拟画面与现实画面的完美结合。

先上一张图。一目了然，扩展现实（XR）就是 VR AR MR 三者的集合，所以也有人根据扩展现实（XR）是“由计算机图形和可穿戴设备生成的所有真实和虚拟环境”的定义，将 XR 中的 “X” 理解成一个变量。

VR、AR、MR的基本概述

首先 VR、VR 和 MR 不是技术，而是概念。在智能眼镜、头盔、手机等等硬件上实现这些概念的手段，才是技术，也就是说这些硬件是实现 VR、AR、MR 的载体。

先看这张图：

我们把上面的话连在一起，就是说把现实和虚拟连在同一条数轴上，作为现实虚拟连续体（Reality Virtuality Continuum），那么就会得到下面这张图。 

在这个数轴上，变量仍然是增加虚拟数字信息量的多少。

最左端是我们所处的真实环境，就是我们裸眼所看到的未被修改的现实世界。向右随着数字虚拟信息的增加，我们就会处于一个完全的虚拟环境。真实与虚拟混合在一起的两个极端之间的区域称为混合现实（Mixed Reality）。

如果我们把增强的信息（数字虚拟信息）用在不同的环境就会得到下面这张图:

在真实环境和虚拟环境的区间内还是混合现实（MR）,增强现实（AR）是作用在真实环境的，VR 是作用在虚拟环境中的。

眼下，“3R”科技能干嘛？

这几种‘R’技术中，可以说 AR 民众基础最大，至于能干嘛？光 AR 应用就能让你大开眼界。

Augmented Reality | 增强现实

“将虚拟加入现实环境”，增强现实，字面解释就是，“现实”就在这里，但是它被增强了，被谁增强了？被虚拟信息。

近期刷屏朋友圈的科幻喜剧爱情电影《失控玩家》中就有 AR 片段，影片把 AR 设定为在游戏里玩家通过带墨镜查看任务点、道具，游戏中的道具。戴上这副眼镜，玩家可以看到许多叠加在场景之上的图像和指示，而没有眼镜的 NPC 则完全看不到。来看看它的应用。

一、AR 游戏

虚实融合娱乐至死，催生了 AR 游戏畅快淋漓的极致体验，也促成了 AR 游戏火爆全球。从技术上来说，脱胎于增强现实技术的 AR 游戏，在多动态 Marker、HDR 反射、遮挡碰撞及 GPS 技术的加码下，最终突破了虚实界限。

AR游戏《哈利波特：巫师联盟》

任天堂与 Niantic 联合开发的《Pokémon Go》风靡各国，进一步加速了 AR 在游戏领域的发展，哈利波特等经典IP纷纷开始 AR 游戏化。

AR游戏《The Machines》

二、AR相机

游戏之外，镜头之下，同样有 AR 的天地，再看看这个案例，《后窗狸-森林精灵的苏醒》是由法国艺术家朱莉·斯蒂芬·陈（Julie Stephen Cheng）带来的 AR 之旅。

《后窗狸-森林精灵的苏醒》by 朱莉·斯蒂芬·陈

以森林精灵化狸在城市中醒来的故事为背景，探索在书店内或隐或现、大小不一的动物们。下载免费应用程序“后窗狸”，即可开启寻宝之旅。书店中的精灵将被逐一发现，瞬时变得活跃起来，并会惊讶地向体验者发起提问。

三、AR互动装置

韩国创作团队 d’strict 在成都打造了一个互动影像与 AR 增强现实结合的大型装置作品，包括两个内部 LED 显示屏，总面积 426 平方米，d’strict 团队给做了 9 个影像， 其中两部个是利用 AR 增强现实技术的互动式影片。

Virtual Reality VR | 虚拟现实

“纯虚拟代替视觉”

一、VR游戏

要体验 VR，需要佩戴头盔之类的设备，VR 设备代表是 Oculus 公司推出的 Rift 产品，这款产品也是很多游戏玩家的最爱。

可以说，现在 VR 已经算得上是一种风靡的技术了。此外，经过游戏行业多年的探索之后，已经可以将这种技术应用到更多实际领域中了。对 VR 技术及其发展，市场一片看好。

比如电影《头号玩家》，主角通过佩戴 VR 头盔进入虚拟世界。现实世界的等级制度在虚拟世界里全部重新洗牌，就算你在现实中是一个挣扎在社会边缘的失败者，在“绿洲”里也依然可以成为超级英雄。

电影中，主人公戴着 VR 眼镜站在一个跑步机上，便可以在游戏世界中无限奔跑下去，而下面这件 VR 跑步装备，可以让你在游戏世界穿行自如。

“Virtualizer” 是奥地利创意公司 Cyberith 公司推出的一款沉浸式游戏、运动的虚拟现实设备。这款设备具有全方位跑步机的功能，它不仅可以让用户现场走路和跑步，还可以让他们旋转、跳跃、蹲伏、下跪甚至坐下，并且这些动作与游戏中虚拟人物的动作完全配合。

Virtualizer 可以兼容不同头戴式显示器，比如 Oculus Rift 护目镜，还有各种游戏枪支和控制设备，Vitualizer 有一对立体声耳机和触觉反馈功能，这加强了虚拟现实的听觉和感知力度。

二、VR电影

带上 VR 眼镜，体验者将一同探索有关参与和感知的主题。整个体验与刽子手行刑毫不相关，而是探讨人的窥探与入侵所带来尴尬与冒犯，也是质问窥视者、同谋者与旁观者三者之间的联系。

作品灵感来源于美国划时代诗人卡尔· 桑德堡的同名诗歌《The Hangman at Home（家中的刽子手）》在 #2021 戛纳 XR 互动沉浸影像展#可以看到，大家有兴趣也可以去看。

这下你应该能区分 VR、AR 了，一个简单方法区别 2R：说的直白一点，就是 VR 显示的画面全是假的，而 AR 显示的画面有一半是真的，一半是假。

Mixed Reality MR  | 混合现实

合并现实和虚拟世界而产生的三维实时互动式可视化。VR 和 AR 各自还没有走到极致，然而已经有了融合迹象，这就是混合现实，即 MR=VR*AR。混合现实（MR），也被称为 Hybrid Reality，是指真实和虚拟世界融合后产生的新的可视化环境，在该环境下真实实体和数据实体共存，同时能实时交互。也就是说将“图像”置入了现实空间，同时这些“图像”能在一定程度上与所我们熟悉的实物交互。MR 的关键特征就是合成物体和现实物体能够实时交互。

看了以上，你应该 3R 有了一定了解；那么扩展现实（XR - Extended Reality）则是 VR/AR/MR 三者的集合，同时也有人根据其“由计算机图形和可穿戴设备生成的所有真实和虚拟环境”的定义，将 XR 中的 “X” 理解成一个变量。这意味着未来还可能有 IR（沉浸现实-Immersive Reality）、BR（迷惑现实-Baffle Reality）、CR（影像现实-Cinematic Reality）、DR（蒙蔽现实-Deceive Reality）等等 “R” 字辈科技。

XR 到底是什么？众说纷纭。

但为了方便继续讲述，我们在此先对 XR 做一个定义，XR（Extended Reality）即通过摄像机追踪与实时图像渲染技术，使显示介质（LED/投影碗幕）及显示介质外的虚拟场景实时跟踪摄像机视角，在摄像机镜头前与现实拍摄画面合成，从而营造出无限空间感的技术。

不好理解？没关系，下面会进一步解释。

想要了解 XR 原理，我们需要先理解透视。因为 XR 技术贯通虚拟与现实的桥梁，正是建立在透视的基础之上。

那些把人物 P 在一个个旅游景点前的合成照片，有的能“以假乱真”，有的却能一眼看出“作假”。为什么？虚假的原因千奇百怪，真实的条件千篇一律。条件之一是它们必须具备正确的透视关系。透视学，在平面上再现空间感、立体感的方法及相关的科学。

为了满足透视这一自然科学原理，如果想要制作一张以假乱真的合成照片，照片上的所有物体都必须在空间中拥有统一的透视点。简单讲，如果照片中的背景是采用俯视的角度拍摄的，那么需要合成的那个人，绝不能采用 TA 仰视下的形象。

这是在二维平面上，混淆虚拟与现实的做法。那么在三维空间中呢？如果要合成一段视频，我希望演员身处室内，然而在镜头下其身后却是一整片森林，除了利用绿幕，还有什么方法？

如果摄像机镜头固定且位置合适，甚至可以在演员身后直接挂一面巨幅的森林图案画布，只要演员和背景平面都在镜头下呈现出正确的透视关系，就能满足一些最初级的需求。与那些合成照片一样。

但镜头一旦移动，背景森林实为平面画布的事实便无论如何也无法遮掩。实际上，场景背景的真实感，正是在镜头移动的过程中得到塑造并增强的。在镜头推拉摇移的每一帧，如俯瞰时的大全景、跟拍时的中景：演员的身后都应当呈现出一个在这个位置、这个角度，满足真实透视关系的背景场景。

如果当摄像机旋转或改变角度时，演员身后的背景也能契合摄像机镜头同步完成角度的改变，就好了。这个技术就是 XR 技术。

XR能干嘛？

XR 多用于展演，观众在镜头前看到的最终影像——无论镜头如何移动，演员始终身处在符合正确透视关系的空间前，在现实空间里叠加虚拟空间，让有限的空间实现无限延展，让虚拟画面与现实画面的完美结合。

Live xR Interactive Virtual Performance

总结

AR 创建了一个覆盖在现实上的虚拟内容，但不能与环境交互；VR 是让人沉浸在一个完全虚拟的环境中；MR 是虚拟现实与现实的结合，它创造了可以与现实环境交互的虚拟对象。XR 将所有这三种现实（AR、VR、MR）整合在一个术语下。现在你能区分了吗？

各种 Reality，现实与虚幻，也许看完本文有些人还是傻傻分不清，不过这些技术一定会慢慢渗入我们的生活，带给我们意想不到的惊喜！ENJOY IT！

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