第1章　什么是混合現(xiàn)實

1.1　混合現(xiàn)實的概念

參考文檔：https://developer.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/mixed_reality。

混合現(xiàn)實（Mixed Reality,MR）的概念最早是由加拿大人Paul Milgram和日本人Fumio Kishino在其論文《混合現(xiàn)實視覺顯示的分類》中共同提出來的，文章中提出：虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)經(jīng)常與各種其他環(huán)境相關(guān)聯(lián)使用，不一定完全是沉浸式的體驗，而是處于真實與虛擬之間的虛擬連續(xù)體（Virtuality Continuum,VC）上的（見圖1.1）。這種將“虛擬”與“真實”合并的技術(shù)，我們將其統(tǒng)稱為混合現(xiàn)實（MR）。

混合現(xiàn)實技術(shù)是真實世界與數(shù)字世界互相融合的結(jié)果，也是人、計算機及環(huán)境之間相互作用、不斷演化的結(jié)果。在過去的幾十年中，人們不斷探索人與計算機的輸入和輸入關(guān)系，即所謂的人機交互。我們通?？梢酝ㄟ^鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏、聲音，或者類似Kinect這樣的體感設(shè)備等與計算機進行交互。甚至隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，讓計算機能夠根據(jù)不同類型的傳感器輸入，有效地理解或感知環(huán)境。比如，感知環(huán)境的邊界、表面、光照、聲音，識別對象和對象的位置等。圖1.2所表達的就是這種人與環(huán)境、計算機之間的相互作用。

在今天，總的來說，計算機不但可以接收到人的輸入，還可接收到環(huán)境的輸入。這是混合現(xiàn)實體驗的基礎(chǔ)，有了這些技術(shù)，我們才能將物理世界的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。例如，當(dāng)一臺混合現(xiàn)實設(shè)備發(fā)現(xiàn)真實環(huán)境中有一個球在運動時，馬上將球的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為虛擬的球運動。這就相當(dāng)于環(huán)境對計算機進行了輸入，如果沒有環(huán)境的輸入，這種轉(zhuǎn)換是不可能實現(xiàn)的。

AR（增強現(xiàn)實）和MR（混合現(xiàn)實）的區(qū)別是什么？這是我經(jīng)常會遇到的問題。這個問題很難準(zhǔn)確回答，因為MR并不是一個有明確邊界的概念。因此我給出的答案大部分情況下都不能讓提問者滿意，但是依然可以嘗試解釋一下。

·AR（增強現(xiàn)實）：不具有環(huán)境感知能力，僅僅將圖形疊加于物理世界的視頻流上。注意這里的“疊加”一詞，說明AR無法形成圖形與真實環(huán)境的混合體驗，比如不能與真實環(huán)境產(chǎn)生互相的遮擋關(guān)系。

·VR（虛擬現(xiàn)實）：完全沉浸式的體驗，無法知道真實世界發(fā)生了什么，或者說，你根本看不到真實世界。

·MR（混合現(xiàn)實）：處于AR與MR中間的狀態(tài)。

由于MR是一個中間狀態(tài)，在其兩端，左為物理世界，右為數(shù)字世界。如圖1.3所示，從左到右依次為：物理現(xiàn)實，增強現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實，數(shù)字現(xiàn)實。這個圖譜又稱為混合現(xiàn)實光譜（mixed reality spectrum）。

今天我們能夠看到的大多數(shù)設(shè)備都只實現(xiàn)了這個圖譜上非常小的一部分，目前沒有哪一個設(shè)備可以呈現(xiàn)整個光譜上的體驗。但是相信隨著時間的推移，技術(shù)的進步，MR設(shè)備也將擴展其在圖譜中的適用范圍。雖說路漫漫，但我們?nèi)匀粓孕盼磥韺儆贛R。