1.1 虚拟现实到底是什么

如果你问身边的人什么是VR，绝大多数的回复将是：“VR就是虚拟现实”。因为VR的全称就是Virtual Reality，那什么是虚拟现实呢？通俗直观地说，虚拟现实就是通过各种技术在计算机中创建一个虚拟世界，用户可以沉浸其中。用户用视觉、听觉等感觉来感知这个虚拟世界，与虚拟世界中的场景、物品，甚至是虚拟的人物进行交互。近几年，虚拟现实越来越活跃在人们的视线中，即使在一些不太发达的地区都可以看到“VR体验馆”的身影，如图1-1所示。淘宝、京东等各大电商平台上也经常有VR眼镜、VR头盔的商品宣传和销售，如图1-2所示。2018年年初，电影《头号玩家》描绘了未来的虚拟现实世界，更是在全球掀起了一阵VR热潮，如图1-3所示。

图1-1 VR体验馆

图1-2 京东HTC-Vive销售信息

图1-3 《头号玩家》海报

但是，上面提到的这些都是狭义的虚拟现实，而广义上的虚拟现实除了狭义的VR以外，还包括AR（Augmented Reality，增强现实，如图1-4所示）和MR（Mixed Reality，混合现实，如图1-5所示），三者合称“泛虚拟现实”。因此，有时也把泛虚拟现实产业称为3R产业。以计算机技术为核心，通过将虚拟信息构建、叠加，再融合于现实环境或虚拟空间，从而形成交互式场景的综合计算平台，这便是“泛虚拟现实技术”的核心。具体来说，就是建立一个包含实时信息、三维静态图像或者运动物体的完全仿真的虚拟空间，虚拟空间的一切元素按照一定的规则与用户进行交互。而VR、AR、MR三个细分领域的差异，就体现在虚拟信息和真实世界的交互方式上。这个虚拟空间既可独立于真实世界之外（使用VR技术），也可叠加在真实世界之上（使用AR技术），甚至与真实世界融为一体（使用MR技术）。

图1-4 增强现实

图1-5 混合现实

本书所说的VR一般指的是狭义的VR技术，但是AR与MR两个领域也各有其独特魅力。如果说VR是“虚拟实境”，那么AR可称作“实拟虚境”。通过对摄影机影像的位置及角度精算，加以图像分析技术，屏幕上的虚拟世界能够与现实世界场景进行结合、互动。苹果公司在2017年的WWDC（Worldwide Developers Conference，全球开发者大会）推出ARKit，催生了一波AR热潮。随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实这种产生于1990年的技术定将被广泛运用，大放异彩。

而混合现实技术，能结合真实和虚拟世界，创造新的环境，能让物理实体和数字对象共存，实时相互作用，从而将现实、增强现实、增强虚拟和虚拟现实混合在一起。虽然MR的提出时间晚于VR和AR，市场普及度也远低于VR和AR。但有学者指出，MR未来将是三者中最容易在市场中普及的。在国内，贵州颐爱科技有限公司下属的颐爱混合现实拍摄实验室在混合现实方面有所研究，所开发的基于HTC-Vive的混合现实系统能让非VR用户在二维平面上以“第三视角”同时看到虚拟世界和VR设备佩戴者。这一系统已经在国内一些中小学有了实际部署。