MR混合现实

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前言

随着越来越多的公司前赴后继地拓展领域和产品边界,AR/VR越来越频繁地和物联网的领域产生交叉。而混合现实就是AR/VR和物联网潮流科技的巧妙结合:虚拟世界和真实世界的冲撞产业了一个数字物体和真实物体共同存在的空间,他们的数据还可以和彼此交互。MR技术将会一层层地减少我们的感知、理解和信息之间的必要媒介以及障碍,不断地影响我们和工作模式之间的情感关系。

目前,MR领域不乏平台、设备、软件生态方面的投资,这些投资的最终目的是将我们现在习以为常的键盘鼠标、平面显示器等工具转换成全新的沟通和协作范式,比如从键盘打字到触摸屏幕,再到语音交互,每一个细微的交互模式都在为这个巨大的改变铺就道路,一旦成功,将会是现代科技纪元最最深入的根本改变。

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混合现实的定义

混合现实是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境,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。

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混合现实产业的发展与三项关键技术息息相关:

1.虚拟化技术,是指将现实的人和物体虚拟化、数字化,达到让计算机能够将现实的人和物体合成进虚拟空间的技术。比如拍摄电影时,演员身上穿着的捕捉动作用的定向反射材料;通过旋转单镜头摄像头,拍摄一个物体的多角度图像,再通过合成技术生成生物体的3D建模等。

2.感知技术,是指通过感知人体,尤其是手部动作,来传递相应信息给显示设备,让设备响应人们的动作。这些感知动作,科院通过摄像头、红外线、LIDAR、重力加速计以及陀螺仪等设备实现。

3.底层处理和传输技术,混合现实的显示需要大量的实时演算来响应感知器传递来的用户的大量动作信息,并且生成图像呈现在眼前。高速的网络传输让图像数据快速传输成为可能,5G网络的到来更是增强了网络高速传输的实力。

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MR产业发展现状

MR技术可以应用到视频游戏、事件直播、视频娱乐、医疗保健、房地产、零售、教育、工程和军事9大领域。目前混合现实主要分为两种类型:

1.头戴显示设备(HUD),是指将一些图像和文字添加到用户的视野中,并且附加在真实世界目标的表面上。主要应用在娱乐、培训与教育、医疗、导航、旅游、购物和大型复杂产品的研发中。

2.增强现实,是指除将内容和文字显示在显示目标上面之外,还可以通过计算机生产的对象与真实世界目标进行互动和交流。包括Sphero BB8玩具的智能手机APP,以及HoloLens、Magic Leap等。

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(参与混合现实产业的部分公司示例)

根据联合市场研究公司发布的报告显示,到2024年,混合现实的全球市场价值将达到53.621亿美元。这一估值在2018年到2024年间的复合年均增长率为71.6%,预计将会有大量市场机会。

大部分MR投资偏向于向视频、硬件、游戏方面的投资,以及广告/营销等变现价值高,软件、解决方案等技术价值高的领域。

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(2015-2016年全球MR投融资结构对比)

MR/AR/VR三者密不可分,且与手机行业高度相关,不论是从技术原理,还是硬件需求上都可以说明这一点。

技术原理上,比如MR/AR都涉及到对现实世界进行广场采集,进行建模处理,需要SLAM定位技术,图像渲染和处理等。甚至有人认为MR热潮的到来是以苹果的ARKit这个增强现实的平台为标志的。

硬件需求上,目前承载形式更多的都是头显、眼镜,都有相似的体感输入设备,需要摄像头、显示屏、传感器、处理芯片、光学模组、声学模组。

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(MR主要设备及应用场景)

手机产业链的成熟对MR的出现起到了推波助澜的作用,尤其是硬件性价比迅速迭代,达到了商业化的程度。比如因为手机AMOLED屏幕的迅速迭代,使其便宜又好用,头显和眼镜也大多采用了AMOLED;再比如作为手机声学方案的提供方歌尔声学可以直接向MR设备提供相应的声学解决方案。

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(MR产业链及相关情况)

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MR的场景应用和开发案例

1.广电制播

通过MR技术,用户能够快速准确地扫描真实场景,并将事先制作的动画和模型精准定位,通过与全息影像互动来延展创作思路,展示3D三维效果,尤其是在普通的微电影创作和电视综艺直播中。比如,电影发行方创奇影业使用微软HoloLens,通过Actiongram应用将兽人带到现场,并且与魔兽演员罗伯特·卡辛斯碰拳互动。

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2.汽车设计制造

MR技术能够通过三维动态展示、远程场景共享及用户信息统计等功能重塑汽车行业在展示和信息管理上的缺陷。

比如,取代以往用于黏土模型的塑形工具,对车体某一部分尝试不同的形状、尺寸和和质地,也可修改车辆的设计细节,包括外后视镜、进气格栅、汽车内饰等;通过真实比例的3D设计,了解车辆的复杂信息,在真实的汽车物体上添加新的概念或创意,对车型进行快速迭代更新,将造车流程加速;进行一些品牌特色的人机交互性体验和测试,取代以往因事实道路环境不能实现的技术体验;对传动方案进行直观化的介绍、体验和改进;对作和远程协助装配、制造以及检修环节进行可视化工等。

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3.医疗创变与教育变革

MR技术可以实现以新奇和互动的形式体验培训材料,在沉浸式培训场景中与环境进行安全交互,创作交互式学习体验。目前,不少教育和医疗机构正利用以MR、AI技术为代表的新科技,整合IT技术团队、教育医疗品牌网络和学校医院的管理团队,将传统的“医疗影像呈现技术”和“交互式交互环境营造”高科技化。

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(三维人体构成)

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机遇与挑战

自始至终,网络都是一把双刃剑。当混合现实给我们的生活带来极大便捷的同时,我们的生活也面临着巨大的安全隐患。

MR能彻底改变我们和科技交互的模式,虽然现在领域内最夺人眼球的还是消费领域的发展,比如游戏,但是MR真正的潜力还是会在企业方向上。现在跨行业的多种使用场景和概念渐渐多了起来,许多测试项目已经进入了量产。同时,物联网领域的投资热点也开始从传感器、联网设备向由物联网尖端科技打造的真实使用场景转变;热门应用正向个人健康、供应链、城市基础建设、智能城市等领域转变。

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与此同时,混合现实、虚拟现实、增强现实和物联网技术也引入了全新的知识产权内涵,可能包含设计安全和隐私控制、法规和合规性问题、商业竞争等敏感信息,例如设备的高分辨率3D渲染详情、财产和设备位置跟踪等。相关的信标、传感器等一环环的设备需要被保护、加密和进行访问资产权限管理。

小彩蛋

MR/AR/VR辨析

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虚拟现实(Virtual Reality),是指虚拟世界营造部分现实感觉,让人身临其境,最终达到现实世界。

增强现实(Augmented Reality),是指现实世界叠加部分虚拟内容,丰富现实世界,最终达到虚拟世界。

混合现实(Mixed Reality),是指现实世界和虚拟世界相融合,并强调现实和虚拟的互动。

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MR/AR/VR辨析技能get ! 麻麻再也不用担心我MR/AR/VR傻傻分不清啦~~~


注:部分图片来源网络,侵歉删


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