混合现实的定义、工作原理和应用

想象一下,一个只有一只手臂的男人戴着耳机,耳机里显示的是他记忆中失去的肢体。这就是混合现实 (MR) 的一个例子,这是一种创新的新兴技术,是超越虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 的令人兴奋的下一步。

什么是混合现实技术?

混合现实模糊了物理世界和数字世界之间的界限,创造了一个现实世界和数字对象共存并实时交互的混合环境。MR 将虚拟现实的沉浸式体验与增强现实的交互元素相结合。这带来了丰富的交互式体验。

MR 正被广泛应用于各个领域。医疗保健行业将其用于先进的外科手术和医疗培训。在教育领域,它提供沉浸式的学习体验。制造业将其用于设计、模拟和故障排除。娱乐行业正在探索增强用户参与度的新方法。MR 还在零售业掀起波澜,提供独特的购物体验,并在建筑和工程领域用于在真实环境中可视化项目。

混合现实如何工作?

MR 的魅力在于传感器、摄像头和软件之间的和谐互动。嵌入在头戴设备中的传感器可以扫描环境、绘制物理空间并实时跟踪用户的动作。

摄像头实时捕捉用户周围环境的视频,作为虚拟内容叠加的画布。这些摄像头将图像提供给软件算法,算法将现实世界的视觉效果与数字元素智能地融合在一起。最终,虚拟物体仿佛存在于用户的物理空间中,带来身临其境的体验。

软件是将这项技术结合在一起的粘合剂。它结合了来自传感器和摄像头的数据,实时处理这些数据,并生成与用户视角一致的混合现实场景。这通常被称为“空间映射”,它确保虚拟物体与现实世界的障碍物和照明条件能够令人信服地互动。

MR 体验是这些元素的动态融合。它允许用户与全息图互动、操纵虚拟对象并探索数字世界——所有这些都在物理环境的背景下进行。无论是在游戏、教育还是工业领域,MR 都通过无缝融合现实与想象开辟了无限可能。

混合现实的主要特点

混合现实技术最重要的特性或许是其提供的交互性。用户可以在他们进入的数字混合世界中移动、改变和探索物体。这包括业务协作等实际应用。

如果两个人正在共同处理一个文档,但无法在同一个房间,他们可以同时在混合现实中查看文档,并在通过电话或视频会议软件讨论更改的同时无缝编辑。

它还通常包括多种输入方法。例如,MR 游戏可以让玩家通过手势、头部动作或语音命令来控制角色。说到这一点,另一个功能是自然语言处理。除了用户用语音控制系统外,一些程序还允许计算机以声音或视觉方式响应用户提示,使体验更加真实。

可定制设计是混合现实技术的另一个重要组成部分。一些计算机程序可能具有令人困惑或不直观的用户界面,这可能会让用户感到沮丧。借助 MR,用户可以自定义选项和菜单,以确保它们以用户想要的方式显示。这也可以与空间感知相结合,因为用户可以在房间内导航,同时避开真实或数字生成的障碍物。

混合现实可以应用于哪些领域

混合现实有许多应用,包括视频游戏行业。多年来,游戏玩家一直在电视机上玩传统的二维游戏,无论游戏多么有趣,他们仍然非常清楚自己是在电视上玩游戏。

另一个例子是医疗保健,患者可以通过使用 MR 更全面地了解自己的病情。MR 也有利于研究行业,因为科学家能够以全新的视角看待他们试图解决的医疗问题,从而实现新的医学突破。

它还具有教育价值,可以在课堂上用于各种目的。世界历史课上学习拿破仑战争的学生可以使用混合现实亲身体验滑铁卢战役,而不必阅读教科书并亲自想象。

另一方面,科学老师在向学生讲解引力时,可以向学生展示艾萨克·牛顿亲自进行的著名实验。学生可以在娱乐的同时学习,这样他们更有可能记住所看到的一切。

它还可以增强购物体验,比如在线购买服装。客户不再需要想象一双鞋子穿在脚上会是什么样子,因为他们可以看到他们想买的物品的数字版本并与之互动。