增强现实（AR）与虚拟现实（VR）：深入解析
增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 作为现代科技的杰出代表，正被广泛应用于诸多领域，包括但不限于教育、电商、营销、游戏、娱乐、培训以及远程医疗诊断。
这两项技术的核心理念都是通过模拟体验来增强或替代真实生活中的感受，为用户带来前所未有的互动体验。
在智能手机、电脑和高清电视普及的今天，我们正步入一个激动人心的新时代。AR 和 VR 技术正在彻底改变我们与屏幕互动的方式，创造出独特且全新的体验。
据统计，当前大约有 90% 的公司 都在积极探索和利用 AR 和 VR 技术。
这种吸引力显而易见，越来越多的企业开始认识到这些技术的实际应用价值。
因此，现在正是利用科技增强客户体验的绝佳时机。
例如，在营销领域，你可以利用 AR 技术向客户实时展示产品的使用方法，以及他们能从中获得的益处，从而更有效地传递产品价值。
AR 和 VR 技术都能以更具互动性、个性化和参与度的方式，有效地让客户沉浸其中，从而提升用户体验。
但是，在实际应用中，如何确定哪种技术更适合你的业务呢？
在本文中，我将深入探讨 AR 和 VR 之间的主要区别，并分别解释每种技术的概念、优势、应用场景、特性以及一些实际案例，希望能帮助你找到答案。
让我们开始吧！
什么是增强现实 (AR)？
增强现实 (AR) 技术正日趋重要，随着支持 AR 的设备在全球范围内的普及，其应用范围也在不断扩大。它允许我们在现实环境中虚拟地看到各种元素，例如公园里的树木、玩耍的孩子，甚至是追逐皮球的小狗。
增强现实系统可以被定义为具有以下三个基本特征的系统：
- 现实世界与虚拟世界的结合
- 实时互动
- 真实物体与虚拟物体的精确3D视图
在屏幕上看到的感官信息可以是增强现实环境中附加的，也可以是对自然环境的掩盖。
举例来说，你可以使用支持 AR 的应用程序，查看你的土地按照特定设计建造和维护后的效果。在这个过程中，你不会看到任何真实的物体，而是会完全沉浸在虚拟环境中，从而清晰地了解土地的最终样貌。
AR 技术的主要作用是丰富现实环境，提供增强的体验。它为我们所处的世界增添了人为的元素，为现有场景创造了新的价值。
AR 系统的硬件组件包括处理器、传感器、输入设备和显示器。平板电脑或智能手机等现代设备都配备了这些组件以及微机电系统传感器，如固态罗盘、GPS、加速度计以及摄像头等。
AR 中使用的两项重要技术是反射波导和衍射波导。
例如，全球风靡的 精灵宝可梦 Go，自 2006 年发布以来，一直是 AR 技术的典范。玩家们可以通过设备在现实世界中寻找和捕捉虚拟的口袋妖怪角色。
AR 的特性与优势
增强现实技术在各行各业的应用正在迅速普及。其使用方法非常简单，即使没有太多技术基础的人也能轻松掌握，并利用这项技术执行特定的任务。
以下是 AR 技术的一些主要特性和优势：
地理定位
AR 系统支持地理定位追踪器，这能帮助用户通过支持 AR 的镜头，在现实世界中看到虚拟物体。
以 Pokemon Go 为例，只有通过地理位置跟踪，玩家才能找到口袋妖怪。
准确性
AR 技术能够在你需要的时候，显示你周围准确的物体。虽然它的准确率可能不是 100%，但也接近 100%，因此你可以近距离地观察和体验真实物体。
例如，当你玩 Pokemon Go 并搜索口袋妖怪时，你会在 3D 环境中看到虚拟的口袋妖怪。另一个例子是测量应用程序，它可以测量任何物体的数量、距离、重量等，并提供精确的结果。
易用性
AR 技术背后的机制和概念非常简单，无论用户是否具有使用 AR 的经验，都可以在任何设备上轻松使用它。
例如，如果你想测量两堵墙之间的距离，只需下载支持 AR 的应用程序，打开支持 AR 的相机，就可以轻松测量出你想要的距离。
可变性
AR 的核心概念是将虚拟信息叠加到现实世界的视图上。因此，AR 的关键特征在于虚拟信息会动态变化，而现实世界的信息保持不变。当你移动时，屏幕上显示的信息会立即改变，以反映最新的结果。
什么是虚拟现实 (VR)？
虚拟现实（VR）是一种模拟环境，其中的对象和场景看起来真实且用户友好，使用户可以在他们的现实世界中体验虚拟环境。 你可以通过看起来像头盔的虚拟现实耳机感知这样的环境。
VR 的主要应用领域包括娱乐、教育、营销、培训和虚拟会议等。虚拟现实系统可以生成逼真的声音、图像和其他真实感受，让用户完全沉浸在虚拟世界中。
佩戴 VR 头戴设备的人可以环顾四周、四处走动、与虚拟物品或功能互动以及做更多事情。您会发现各种虚拟现实方法，包括：
- 基于模拟的虚拟现实
- 基于头像图像的虚拟现实
- 基于投影仪的虚拟现实
- 基于桌面的虚拟现实
其他形式的 VR 可能包括头戴式显示器、AR、混合现实 (MR)、网络空间和模拟现实。
现代虚拟现实耳机通常包含以下组件：
- 用于跟踪头部运动、身体和手部位置的运动传感器
- 体积小、速度快、重量轻的计算机处理器
- 用于完整显示的小型高清屏幕
- 陀螺仪
尽管它看起来像来自未来，但实际上，VR 的起源并非最近。第一台机器 Sensorama 专为播放 3D 电影而设计，用户可以在其中感知气味、振动、运动和其他效果，从而获得逼真的体验。
随后的研发带来了一种新型的独立 VR 设备，人们可以轻松购买并在其中安装移动设备，在家中感受虚拟物体。
例如，用户可以在虚拟实验室环境中进行实验，例如深入人脑学习其化学成分，体验火星或太空的虚拟旅行，参观虚拟博物馆，探索古代世界等等。
VR 的特点与优势
由于其卓越的保真度和交互性系统，虚拟现实正在成为最高级别的多媒体应用之一。它支持强大的系统仿真技术。
VR 技术融合了计算机图形学、计算机视觉、网络技术、微电子技术、智能技术、视觉生理学和语音识别等多种技术。
以下是 VR 技术的一些主要功能和优势：
身临其境的体验
沉浸感的另一种说法是临场感，指的是实时虚拟物体的真实程度。你可以通过佩戴数据手套和头盔显示器等交互式设备，将自己完全沉浸在虚拟图像或视频的世界中。这些设备让你感觉自己身处现实世界，但实际上并非如此。
想象力
由于 VR 技术是利用听觉、动觉、触觉和视觉的响应和传感设备开发的，因此用户可以通过人机交互获得多种感知。VR 帮助用户扩展感知和认知能力，建立人机环境。
互动性
交互是指对象在虚拟设计环境中的参与程度。虚拟世界中的人机交互是类自然的交互。你的头部、眼睛、语言、身体和手部的动作都会调整图像和音频。
感官管理系统
假设你在 VR 头戴式设备中观看一些视频，并且突然出现声音、振动、方向和运动的变化。现在，你可以感觉到这些变化。
例如，当你戴着 VR 头显观看《侏罗纪世界》时，你可以感受到恐龙的咆哮、奔跑的效果以及风的效果等等，你会觉得自己身处恐龙的世界中。
艺术倾向
开发人员设计了具有不同概念的 VR。其中一个概念是艺术倾向。在这种概念中，艺术家将重点放在气氛、娱乐和吸引力的因素上，以使 VR 环境深入人心，让用户自动感受到变化。
AR 与 VR：相似之处
AR 和 VR 技术有很多相似之处。两者都可以在现实生活中提供虚拟对象。下面我们来了解一下这些相似之处：
- 在两种情况下，都需要使用 3D 内容。在 AR 中，也可以使用 2D 内容。
- 两者都可以显示放大或真实大小的物体。
- 你可以在笔记本电脑、PC、智能手机等设备上使用 AR 和 VR。
- 两者都支持手部、眼睛、手指等的高级运动追踪功能。
- 两者都提供沉浸式体验。
- 两者使用的设备相似。
- 两者都被广泛应用于不同的行业。
- AR 和 VR 开发人员所需技能相似。
AR 与 VR：主要区别
增强现实和虚拟现实是容易混淆的技术，因为它们共享相似的技术。它们在不久的将来具有广阔的应用前景。对于那些对 AR 和 VR 感兴趣的人来说，有很多选择可以在他们的智能手机、平板电脑、PC 和 VR 耳机上体验，比如电影、游戏和 3D 内容。
尽管两者有很多相似之处，但它们仍然存在显著差异。虽然两者都与虚拟对象有关，但用户体验会因硬件和软件的不同而略有差异。
让我们看一下 AR 和 VR 之间的一些主要差异：
- 增强现实使用现实世界的场景来放置虚拟物品，可以通过镜头查看。另一方面，虚拟现实是完全虚拟的，包括周围的环境。
- AR 用户可以控制自己在现实世界中的思想和存在，而 VR 系统则会引导 VR 用户。
- 用户可以使用智能手机、笔记本电脑或平板电脑访问 AR，而访问 VR 则需要佩戴头显。
- AR 增强了虚拟和现实世界，简化了用户的工作流程，而 VR 则增强了虚构的现实。
两种现实技术之间的更多区别是：
| 增强现实 (AR) | 虚拟现实 (VR) |
| AR 增强真实世界场景 | VR 是完全沉浸的虚拟环境 |
| 在这里，你可以与虚拟物体一同感知自己的存在 | 在这里，你的视觉由系统控制。你只能从视野中的图像中感知物体和声音 |
| 在AR中，虚拟世界占比25%，现实世界占比75% | 在VR中，虚拟世界占比75%，现实世界占比25% |
| 让你部分沉浸在动作中 | 这项技术与你的身心充分互动 |
| AR 需要较高的带宽，大约 100 Mbps | VR可以在低带宽下工作；大约需要 50 Mbps 的连接带宽 |
| 它为现实世界增加了虚拟元素，并增强了虚拟和现实世界 | 它取代了整个现实，并增强了虚拟现实 |
| 有多种应用，如游戏、营销等 | AR 检测用户位置和标记，以及系统调用的预定义内容 |
| VR 创建身临其境的动画、URL、视频、音频等序列 | 在这里，你不需要佩戴任何头显 |
| 有时候，你需要佩戴VR头显来体验虚拟世界 | AR是现实世界的结合 |
| 虚拟现实 VR 是创造虚拟世界 | AR 是部分沉浸式的，且是开放的 |
| VR是完全沉浸式的且是封闭的 | Tagwhat、Wikitude、Layar、Junaio 等是一些 AR 应用 |
| 虚拟世界，如 Smallworlds 和 Second Life 是 VR 环境 | 现实世界的应用包括消费者和零售参与、测量家庭或物品、培训和教育等 |
| 现实世界应用包括军事、教育、游戏和医疗等 |
增强现实与虚拟现实：应用
AR 的应用
增强现实的一些重要应用包括：
- AR 技术可以让你开发翻译应用程序。这些应用程序可以将你用一种语言扫描的文本翻译成你需要的另一种语言。
- 在 Unity 3D Engine 工具的帮助下，AR 技术还用于游戏行业开发实时 3D 图形和游戏。
- 借助 AR，你可以从智能手机或实时对象扫描任何对象，以查看它是否在网站上可用，或者找到该对象的正确名称。例如，谷歌镜头。
- 广告和印刷行业使用这项技术在杂志顶部显示数字内容。
VR 的应用
虚拟现实的一些基本应用包括：
- VR 技术用于丰富游戏环境的功能性现实。
- 军方使用 VR 技术通过展示飞行和战场模拟来训练他们的士兵。
- 在 VR 技术的帮助下，医学生可以通过对每个器官或全身进行 3D 扫描来更好地学习。
- VR 还用于治疗创伤后应激障碍，让患者了解其疾病的真正原因，以及其他医疗保健场景。
- 专业人士使用 VR 来衡量运动员的表现，并使用数字训练设备分析技术。
- 基于 VR 的设备，例如 Oculus Rift、HTC Vive 和 谷歌纸板 等，帮助用户想象一个并不完全存在的环境。用户可以感受环境，例如企鹅的叫声、恐龙的世界和龙的背部等等。
结论
虚拟现实 (VR) 是增强现实 (AR) 的著名“亲戚”。
AR 将虚拟数据叠加在现实世界上，而 VR 用计算机生成的现实取代了现实世界。两者都可以通过让你体验人工但看起来和感觉自然的场景，来帮助你增强决策能力、沟通和理解力。
VR 在娱乐行业、军事、工程和医疗等领域有许多应用，也被广泛用于培训。另一方面，AR 则被企业广泛应用。
因此，如果你想要获得最佳结果，请考虑将这两种技术结合起来。这将有助于你在适应性、生产力、上市时间和投资回报率等方面实现更多的目标。
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