混合现实新纪元已经到来
混合现实（MR）的到来预示着一个新时代的开启，它将对购物、教育、医疗、专业培训、制造业乃至太空探索等领域带来颠覆性的变革。
为了追求更真实的数字体验，我们已经拥有了像谷歌纸板、谷歌VR、Meta Quest等一系列令人惊叹的技术产品。然而，科技的进步永不止步，现在，我们已经能够实现虚实结合的互动体验。
这种被称为MR的技术，吸引了众多目光和投资。本文将以通俗易懂的方式，带您了解混合现实，以便您可以将这些知识运用到您的职业、专业、商业活动中，甚至只是为了娱乐消遣。
什么是混合现实 (MR)?
混合现实指的是介于真实环境和完全虚拟环境之间的一系列技术。它巧妙地融合了虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及它们之间的互动性。
虚拟现实和增强现实通常是以一种单向交流的形式呈现的，更像是一种独白，而混合现实则是在您和您的数字资产之间建立起一种在现实世界中的对话。
在混合现实中，您可以在现实世界的环境中与数字内容互动，并进行有意义的操作。比如，在Instagram上使用AR滤镜制作有趣的图片或视频，就是混合现实最成功的应用案例之一。
该领域的研究人员发现，虚拟现实和增强现实的商业应用范围较为有限。这些技术将主要影响娱乐领域，并在一定程度上影响教育行业。
然而，MR的应用范围更加广泛，它将影响那些利用网络数字内容，并希望在物理环境中为客户提供服务的商业场景。
什么是混合现实门户？
目前，最容易获取且较为可靠的MR应用案例之一是微软公司的混合现实门户应用程序。 您可以从 Microsoft Store 下载并安装这款适用于 Windows 10 及更高版本计算机的应用程序。
但是，该应用程序需要VR或MR头显才能发挥其全部潜力。在撰写本文时，MR Portal Windows 应用程序支持 HP Reverb G2、Microsoft HoloLens 2、Microsoft HoloLens、Magic Leap One、Occipital Bridge 等可穿戴设备。
除了上述任何可穿戴设备，您还需要一台游戏电脑、访问 SteamVR 虚拟现实游戏库，以及在虚拟环境中用于学校或办公室工作的 AltspaceVR。对于专业用途，微软还为 Teams 应用推出了 Microsoft Mesh。
混合现实的优势
相对于其他数字现实领域，混合现实的主要优势在于其商业应用的广泛可能性，它不仅局限于游戏和视频观看等娱乐活动。
除了其商业化潜力外，混合现实还有其他显著的优势：
创建数字内容
您可以将您的数字艺术画布叠加在实物之上，并在几秒钟内创建精确的复制品，以便在网站、YouTube、社交媒体等平台上在线发布。
生产实物
在需要人工精细组装或手工劳动的消费品、汽车和电器制造工厂，可以使用这项新兴技术来最大限度地降低生产成本。技术人员可以远程操作，并通过MR可穿戴设备和控制器来控制数千个机械臂。
减少商务旅行费用
混合现实一方面带来资金，另一方面则能减少开支。企业可以通过 Microsoft Mesh 和 HoloLens 产品进行逼真的商务会议。专业人士无需长途跋涉来参加会议。
减少营销费用
像现场营销和体验式营销这样的活动往往涉及数百万美元的预算。当MR像智能手机一样普及的时候，您的目标受众就可以在家中舒适地参与这些营销活动，从而为企业节省大量的营销费用。
提升客户体验
购物中心和奥特莱斯可以通过在场所内引导消费者来提升他们的购物体验。
软件、网站和应用程序开发项目可以通过基于MR的远程参与和讨论，邀请少数用户在敏捷开发的各个阶段进行产品测试。
混合现实中的挑战
混合现实仍然是一项新兴的技术。尽管许多硬件制造商推出了可穿戴设备，但它们仍存在一些局限性。
根据Expert Market Research的数据，2020年全球混合现实市场价值为6.81亿美元。在2023-2028年期间，该市场将以77%的复合年增长率进一步增长。预计到2026年，市场价值将达到207.08亿美元的里程碑。
大部分资金将用于解决以下挑战：
环境测绘
映射环境坐标并将3D对象放置在该空间内，这是一项仍在开发中的技术。公司必须开发更简单、更强大的空间映射系统。
人类行为映射
映射用户的动作并动态调整整个3D环境是另一个挑战。
空间声音
空间声音的生成和收听设备价格昂贵且尚未广泛普及。
定位和定位对象和用户
使用环境和用户的空间映射数据来协调虚拟和物理环境，存在自身的局限性。
3D 资产创建和交互
在测试条件下，您可以创建一些3D对象并证明混合现实概念的可行性。但是，当这项技术走向市场时，它需要创建数十亿个物理世界的3D复制品。因此，大规模的3D建模是另一个瓶颈。
成本
Microsoft HoloLens 2、HP Reverb G2、Microsoft HoloLens、Magic Leap One等设备价格不菲。更不用说，智能手机的价格也在逐年上涨。
此外，扩展现实软件、互联网、5G网络等成本也在不断增加。
人工智能、机器学习和大数据
混合现实将广泛使用人工智能(AI)、机器学习(ML)和大数据来提供您想要的无缝体验。然而，这些领域还存在局限性，需要进一步发展。
长时间的研究和开发 (R&D)
研发过程既昂贵又漫长。初创公司可能需要数年时间才能在混合现实领域生产出最小可行产品(MVP)。
培训现有员工
公司还需要开展广泛的活动，来培训现有员工使用混合现实硬件和软件。
据世界银行统计，全球有34.5亿工人。即使我们只计划培训技术工人，我们也在讨论数百万员工的培训问题。
辅助功能
当企业向公众推销混合现实产品和服务时，他们会发现很少有足够精通技术的用户能够使用该技术。建立庞大的消费者基础需要多年的宣传和培训。
混合现实如何运作？
混合现实主要在MR头显、高性能计算机和手持控制器的配合下工作。
MR眼镜中包含的硬件可以在同一眼镜的LCD屏幕上可视化3D内容的全息投影。 通过使用周围环境和上下文的空间映射，眼镜会叠加3D图形，使整个场景看起来与上下文相关。
就像视频中鲸鱼和海水与学校篮球场的互动一样。
MR头显通过 Wi-Fi 与源计算机连接。源计算机使用混合现实门户等 MR 应用程序来处理所有计算和 3D 渲染工作。
大多数眼镜还配备了空间音频耳机，以便您体验只有在真实环境中才能体验到的动态声音。
为了进一步提升用户体验，一些MR设置可能包含以下附件：
- 用于智能手机的 LiDAR 以创造 MR 体验
- 跑步机、运动传感器、紧身衣和摄像头作为输入设备
- 高科技 MR 影院中增强的灯光和音响系统
- MR 软件中基于 AI 的 3D 建模
混合现实的显著应用
您会发现扩展现实已经适用于以下场景。 随着技术的成熟，硬件和软件开发人员正在探索更多的应用领域：
- 企业可以直接在用户的 AR 和 MR 设备上推广他们的产品。
- 消费者可以虚拟地浏览您货架上的产品，并与之互动。
- 教师可以通过在真实环境中展示学习内容的3D版本，更有效地进行教学。
- 通过使用MR可穿戴设备和软件，人们可以在家中舒适地享受冒险体验。
- 公司可以在家培训大量员工，然后只召集那些成功通过培训的工人，从而将招聘成本降至最低。
空中客车公司使用 Hololens 2。 图片来源：微软
- 据微软称，空中客车公司正在使用 Microsoft Hololens 2 和 Azure Mixed Reality 来更快地制造飞机。
- 微软的另一则消息称，美国陆军将使用微软的HoloLens技术为步兵生产高科技眼镜。
- 在关键的外科手术过程中，外科医生可以使用X射线驱动的MR眼镜来比现有技术更清楚地观察患者的内部器官。
- 医学院可以开始在实践和理论课程中使用MR眼镜，医学生需要在3D空间中与患者的器官进行互动。
- 很快，基于MR的可穿戴计算机就会出现在您的手中，它可以将待办事项列表叠加在冰箱上，或者将虚拟文件叠加在桌子上。
混合现实与增强现实
相似之处
AR 和 MR 有以下共同特征：
- MR 是在 AR 的基础上发展起来的，您可以将 MR 视为 AR 的下一代技术。
- 使用数字屏幕在物理环境中叠加 3D 对象。
- 使用全息或其他 3D 内容。
- 在半虚拟环境中使用头显、控制器和计算机进行内容交付。
- 使用空间映射、空间声音等。
差异
虽然 MR 是由 AR 演变而来，但也存在一些差异，如下所示：
- 在混合现实中，您可以通过转动、拉开、解剖、佩戴、修理等方式与 3D 对象进行交互。相反，AR 只会在各种环境物体上叠加或覆盖3D内容，不提供交互功能。
- MR 比 AR 更先进，它需要大量的数据和图形处理能力。另一方面，AR 是一种相对较旧的技术，对硬件处理能力的要求也低于MR。
- MR 在各个行业都有许多实际应用。相反，AR 主要用于娱乐、社交媒体和游戏。
混合现实与虚拟现实 (VR)
相似之处
以下是 MR 和 VR 共有的技术特点：
- 可穿戴头显
- 连接到个人电脑或智能手机的眼镜
- 控制器
- 控制头显的触觉传感器
差异
以下是 MR 和 VR 的不同之处：
- MR 比 VR 使用更高的处理能力
- MR 将虚拟内容叠加在物理房间、办公室、游戏场等。另一方面，VR 创建了一个完全虚拟的环境，其中一切都是计算机生成的。
混合现实的未来
在未来，MR 将由于以下原因而变得更好、更便宜：
- 5G网络将广泛普及，定价更具竞争力，越来越多的玩家将进入市场。
- 智能手机和平板电脑制造商将采用激光雷达(LiDAR)技术来增强设备的AR功能。
- AR 和全息头盔将以更低的价格包含更多功能。
- 企业将对用例进行标准化，并针对各个行业和应用场景发布标准操作规程(SOP)。
对混合现实的看法：作者的笔记
MR 将像互联网和智能手机一样普及。 然而，在投资者看到利润之前，它还需要数十亿美元的投资。
如果您是一家企业，可以参加研讨会和网络研讨会，以了解用例和业务范围，以便您可以从未来的投资中获利。
同样，如果您是IT或计算机科学专业的应届毕业生，请努力获得相关认证和技能，以便您可以为开发项目做出贡献。
总结
混合现实是一个全新的概念，正在迅速获得消费者和投资者的信任。 它将彻底改变我们看待娱乐、游戏、医疗保健、体育、旅游、购物、工作场所活动以及其他所有商业利益的方式。
为了在这个领域保持竞争力，您还必须关注增强现实的趋势，并了解最好的 VR 头显，以便近距离体验扩展现实。