01、VR/AR技术概念
虚拟现实(VR )技术是以处理器、陀螺仪、显示介质、传感控制等为主要硬件，以计算机图形学图像为主要软件构建的综合终端。 VR技术在视觉、听觉方面产生高度真实的数字化环境，用户可以通过VR设备与数字化环境交互，给用户带来感官上的“见证数字世界”沉浸感。 增强现实(AR )和虚拟现实(VR )的区别在于，虚拟现实将用户的感觉完全放在计算机生成的完全数字环境中，而AR并不完全屏蔽人对现实世界的感知，而是在虚拟现实中重叠环境感知、高精度定位、光学成像等技术构建的终端实现虚拟信息与现实环境在同一时空屏幕上动态实时共存，给用户带来“在现实中超越现实”的新体验。
目前，元宇宙概念持续发酵，许多科技企业、投资机构、智库机构等都从多个角度对元宇宙展开愿景和探讨。 虽然对元宇宙的终极定义尚未确定，但从各方面来看，“下一代互联网”、“Web3.0重要发展”、“全真互联网”等都表明，人们对元宇宙最殷切的期待已经发展了十几年的移动互联网因此，将2D升级为3D并将虚拟融合到现实中的VR/AR设备备受期待，正如智能手机在当今的移动互联网中一样，它有望成为元宇宙最重要、最流行的终端。
02、VR/AR技术图谱
(由中关村产业研究院整理描绘)
VR/AR设备由显示、交互、图形三大关键技术组成，从技术重要性的高低来看，核心技术影响最重要的视觉效果，因此其重要性最高，交互关键技术影响用户的操作逻辑，而从元宇宙发展趋势看，未来VR/AR技术将与高端芯片、人工智能、云计算、网络通信等技术相融合，形成性能更好、功能更丰富的VR/AR设备。
显示技术
显示技术是用VR/AR器件显示图像画面的硬件，VR/AR器件具有近视眼显示特性，因此对显示硬件的PPI (像素密度)、分辨率、刷新率、反应速度、体积等性能指标的要求非常高。 目前主流的VR/AR器件采用快速液晶屏，从显示性能来看，该屏色域宽、反应速度快，从生产方面来看，该屏生产成本低、批量供应稳定，但仍缺乏分辨率，体积较大未来，Micro-LED屏幕将成为VR/AR设备的最佳选择，其优势在于超高的显示性能，特别是在PPI、分辨率、反应速度、体积、功耗等性能指标上实现飞跃性优化，但目前Micro-LED还处于研发阶段由于AR在现实的画面上重叠虚拟图像，所以AR除了屏幕之外还需要追加配置摄像元件。 目前，AR装置的主流摄像元件采用棱镜式、自由曲面反射式和全面光栅衍射式3种，都存在视场角与元件体积矛盾(在获得宽视场角的同时元件体积、重量相应增大)的弊端，但光波导式在解决该问题上具有优势，但现在
交互式技术
交互技术是指VR/AR设备捕捉用户的意图和行为，通过反馈模拟的感觉体验，进行交互的技术。 能否降低交互手段的存在感，接近人体自然的感觉体验是交互技术的重要衡量。 目前，手势交互是VR/AR设备的主要交互手段，以控制器等外围设备感知手势为主，部分设备已升级为计算机可视识别手势，但识别效果不佳； 全视角的屏幕显示为VR/AR设备提供视觉反馈，部分设备补充全真声场技术提供听觉反馈，但在嘈杂的环境中效果不佳。 总体来看，交互技术成熟度还存在不足，离自然、便捷、模拟交互体验的目标还有很长的距离。 未来，还需要通过扩展更高级的用户意图和行为捕捉技术，如使用脑机接口捕捉用户意识并与之交互，以及扩展全方位的感知反馈，如触感反馈，进一步发展和丰富交互技术
图形技术
图形技术是计算机中处理、构建、优化图形图像的技术，图形图像的清晰度、保真度、噪声干扰、延迟等是评价这类技术优劣的重要指标。 用于构建虚拟环境、虚拟建筑、虚拟角色等的3D建模技术。 目前主流的3D建模技术有unity、UNREAL (幻想引擎)、Autodesk、Blender等，其中unity和UNREAL在高清晰度、高真实感上占主导地位。 渲染技术实现三维建模在空间、人物、建筑等二维屏幕上的投影显示。 目前，VR/AR多依赖于传统游戏、电影制作中使用的渲染技术，属于“静态渲染”，根据既定的环境和素材进行渲染，但可以自由制作、全方位感知元宇宙的需求内容，而现有的渲染技术难以满足元宇宙对渲染延迟的要求，未来的渲染技术用于云计算、与人工配合的定位技术，用于获取实际物理空间的位置点，捕获用户的动作、姿势等定位信息，帮助虚拟环境、人物等的成像目前，VR/AR有两种定位技术路线，一种是外基站辅助空间定位，应用于室内场景(另一种是基于VR/AR自身的摄像头)
文/上海蓝盟 IT外包专家
中文
电话咨询
微信咨询
公众号
