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VR ( Virtual Reality ) 虛擬實境

AR ( Augmented Reality ) 擴增實境

SR ( Substitutional Reality ) 替代實境

MR ( Mixed Reality ) 混合實境

CR  ( Cinematic Reality ) 影像實境


以下圖解釋三種實境。圖愈靠近左端愈「現實」，愈右端愈「虛擬」。

 

虛擬實境Virtual Reality (VR)

   虛擬實境VR的的定義就是模擬出一個真實感很高的空間，要讓使用者感覺產生好像處在現實中一般的錯覺，這是最基礎的用法，也就是VR的精隨，而現行技術還不夠理想，尤其是觸覺方面還有待加強，最完美的虛擬實境大概像駭客任務那樣，它是把人的腦波跟電腦結合，用數位資料來刺激腦波以達到五感體驗，想要達到這種境界上有許多技術層面要克服。
 

 

擴增實境 Augmented Reality (AR)

  AR是由VR所衍生出來的一種技術，它是一種將虛擬資訊擴增到現實空間中的技術，它所強調的不是要取代現實空間，而是在現實空間中添加一個虛擬物件，藉由攝影機的辨識技術與電腦程式的結合，當設定好的圖片出現在鏡頭裡面，就會出現對應的虛擬物件。

擴增實境（Augmented Reality，AR）
透過裝置，眼睛所見是虛擬與真實空間結合的畫面。不管是去年風靡的Pokémon Go或是變臉app，都是AR產品的一種。

AR的發展延伸出由美國實境技術研發商Magic Leap提出的影像實境（Cinematic Reality，CR）概念：意思是虛擬場景跟電影特效一樣逼真，且融入真實空間 ("interact with your real world, not on top of your real world")。目前Magic Leap並不是裸眼全息，是需要一個頭戴顯示器。

AR與VR的差異在哪？

  廣義上來講，所謂的AR〈Augmented Reality 擴增實境〉，是將電腦的資訊疊合到現實世界，讓我們在正確的時間正確的地點取得〈感官的〉正確資訊，

而VR〈Virtual Reality 虛擬實境〉，企圖取代真實世界，以往通常就是在電腦裡面製作產生一個虛擬的環境，將資訊放置在裡面，而操作者可以藉由控制器或鍵盤在這個虛擬的環境下穿梭或互動，相對之下AR則是在現實中擴增資訊。

 

混合實境 Mixed Reality (MR)

  混合實境 (MR) ( 也被稱作是擴增實境或是擴增虛擬)， 也就是把現實世界與虛擬世界合併在一起，從而建立出一個新的環境以及符合一般視覺上所認知的虛擬影像，在這之中現實世界中的物件能夠與數位世界中的物件共同存在並且即時的產生互動。也就是真實環境、擴增實境、擴增虛擬、與虛擬真實環境的混合。
 

 

替代實境 Substitutional Reality (SR)

 

以科技跨越真實與虛擬：淺談VR、AR、MR

關注最近的科技議題，你可能會發現「VR」（虛擬實境）這個詞彙的出現頻率忽然變得很高，無論是 Oculus、Sony、HTC，或是三星、LG 等手機業者，都先後朝向 VR 領域前進，HTC 董事長王雪紅甚至預言，2016 年將是 VR 的元年。

另外，你也可能聽過另一個很類似的詞，叫做「AR」（擴增實境），甚至你還會看到所謂的「MR」（混合實境）。究竟 VR、AR、MR 這三者之間有什麼差異？以下將為各位進行簡單的介紹。

 

【VR：Virtual Reality 虛擬實境】

VR 是 Virtual Reality 的縮寫，中文稱做虛擬實境，即透過電腦創造出一個虛擬的 3D 空間，並以各種技術「欺騙」人類的感官讓它們產生錯覺，使用者將如身歷其境般地進入一個完全人造的 3D 世界，並在裡面做各式各樣的事情。

通常，要達到 VR 的效果，必須提供視覺、聽覺、互動、以及其他感官的模擬元素，上述項目做得越好，虛擬環境越「以假亂真」，使用者也更容易「信以為真」。我們通常將這種「信以為真」的感覺稱做「沉浸式體驗」；越優秀的 VR 效果，其提供的「沉浸式體驗」更佳。


虛擬實境（Virtual Reality，VR）
透過裝置，眼睛所看的一切都是虛擬。舉例：在辦公室的你戴裝置後，所見的畫面會立刻改變到不同場景，所見將不再是辦公室。VR延伸出由日本理化學研究所腦科學研究中心的鈴木圭介所提出的「替代實境」(Substitutional Reality，SR)：相對於VR是改變空間，SR主要改變的是時間。
 

▲VR 是 Virtual Reality 的縮寫，中文稱做虛擬實境，即透過電腦創造出一個虛擬的 3D 空間，並以各種技術「欺騙」人類的感官讓它們產生錯覺，使用者將如身歷其境般地進入一個完全人造的 3D 世界，並在裡面做各式各樣的事情。

眼見、聽見不為憑：VR 虛擬實境的視覺與聽覺體驗

視覺方面多半是透過一個頭戴式的 VR 顯示器播放各種 3D 擬真場景，無論是 HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR，甚至手機用的 SAMSUNG Gear VR 等，都是使用這類的解決方案。

這些裝置裡面有兩個畫面分別對應左右眼，兩個畫面的內容相同但角度略有差異，來模擬人眼的視差，因此當使用者戴上 VR 顯示器後，就可以獲得逼真的立體感與空間感，搭配環繞感明確的音源與耳機，使用者無論看到的、聽到的都是來自虛擬環境的感官刺激，自然就會感覺好像真的置身其中。

 

▲VR 裝置透過兩個畫面對於左右眼所造成的視差，讓使用者得到立體感與空間感。圖為手機播放 VR 素材時的狀態。左右兩邊的圖像幾乎相同，但角度略有差異。

影響 VR 虛擬實境沉浸式體驗的另一重點：互動性

視覺與聽覺的模擬將用戶帶入了虛擬的世界，但如果無法在裡面做點什麼事情，還不算是完整的 VR 體驗。一個基本完善的 VR 體驗除了看得到聽得到，還必須有互動。VR 裝置的互動類型，目前的主流大概有三種：「體感」、「控制器」、「動態偵測」。

▲一個基本完善的 VR 體驗除了看得到聽得到，還必須有互動。圖為 Oculus Rift。

「體感」主要是透過重力感測器或陀螺儀，判斷使用者的各種動作，例如前面提到的頭戴式 VR 顯示器，搭配體感元件後就可以針對使用者的頭部轉動。

「控制器」的類型就比較多元，目前主流是採用手持控制器，例如 HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR 都屬於此類型。手持控制器除了內建各種體感元件，來判斷使用者的動作，通常也會有一些按鍵來進行輔助。

手持式 VR 控制器的下一步，可能是手套控制器，可以反映更細膩的手部動作，更直覺精確地在虛擬世界中完成各種需求。
 

▲手套型的控制器是 VR 的下一步，可進一步提升用戶的操作體驗。

VR 顯視器中的體感元件是為了模擬頭部轉動、手持控制器是為了模擬手部功能，「動態偵測」就是為了擷取包含姿勢、移動等更大的動作，其可分為兩大類型，

第一種是在使用者身上穿戴各種感應器（例如 3D 動畫電影常用的動態捕捉技術），
第二種是透過外部的定位裝置進行判斷（例如 HTC Vive、微軟 Kinect 等，均屬此類），
前者的裝備相對複雜，穿戴比較麻煩，但動作判斷相對準確，
後者是外部裝置，使用者不需要穿一堆東西，但偵測的範圍有限，超出感應器的範圍就沒辦法完成捕捉。

 

▲目前主流的 VR 裝置均採用手持式的控制器進行操作，同時模擬手部動作。圖為 PlayStation VR。

增強 VR 的沉浸式體驗：模擬其他感官

當 VR 導入以上的互動性設計後，使用者在 VR 環境下不僅可以看到擬真的畫面、聽到擬真的環繞音，視線會隨著頭部轉動，可以用雙手做很多事情，還可以在虛擬的空間中走動、閃躲。

但除此之外，如果可以加上各種觸覺、嗅覺的刺激，將會帶來更強烈的「沉浸式體驗」。

例如在 VR 遊戲中，試想玩家身處於一個戰場，除了可以直覺地舉槍瞄準、移動、躲避敵人視線，如果這時再聞到一點煙硝味，爆炸時感受到被彈飛的碎石擊中，握拳擊倒對手時可感受到某種衝擊，那是不是更逼真呢？

目前類似的體驗在一些 4DX 電影院可以看到，但各種感官的刺激如何與體積較小的家用 VR 設備結合，還有待後續的技術突破。


VR 虛擬實境的應用

VR 虛擬實境在一些專業領域已經有一些實例，但面向一般商用市場的 VR 虛擬實境應用才正要起步，目前最大宗的依然是在遊戲產業，主流的類型像是射擊、競速、解謎、飛行，未來無論角色扮演、模擬、格鬥等也都可望陸續加入。除了遊戲，VR 虛擬實境應用於商業也有許多想像空間，例如虛擬店面、虛擬辦公室、虛擬導覽等。

 

https://www.youtube.com/watch?v=DKH4w9VlQUw


▲無憂我房展示以 VR 技術虛擬看房。

VR 虛擬實境也可以用於教育，提供更深刻活潑的學習體驗。影視產業也很有可能陸續導入 VR 製作，目前已經有一些使用全角度拍攝的 MV 或節目出現。

除此之外，VR 虛擬實境也可以用在軍事、醫療、體育等產業，可以加強訓練，降低不必要的風險。

因此可以說，VR 虛擬實境的運用範圍涵蓋廣泛，經過了很長一段的醞釀期，目前關鍵技術陸續到位，預期未來幾年內這項技術將可能以飛快的速度進入我們的生活之中。

https://www.youtube.com/watch?v=Vq8mBArrpPs

▲Surgical Theater 示範以 HTC Vive 的 VR 技術結合腦神經醫療。

與智慧型手機結合的 VR 虛擬實境應用

隨著效能提高、螢幕加大與畫質提升，讓智慧型手機結合 VR 變得可行。近年來陸續有一些廠商推出類似的產品，方式不外乎就是把手機插入有兩個觀景窗的頭戴式套件中，搭配特殊設計的素材（VR 遊戲或 VR 影片），就可以獲得全 3D 的沉浸式體驗，像是 Google Cardboard、三星 Gear VR 都是具體的例子。


不過，以智慧型手機呈現 VR 內容，除了受限於硬體效能，加上不同款式手機間的規格歧異度大，各種客觀條件使得手機難以提供 PC 或遊戲主機般的沉浸效果，互動方面也缺乏額外的控制器輔助，因此目前的手機 VR 體驗依然以頭部的體感互動為主，再搭配一些簡單的觸控操作。
 

▲三星 Gear VR 是手機結合虛擬實境應用的主要例子。

【AR：Augmented Reality 擴增實境】

AR 是 Augmented Reality 的縮寫，中文稱為擴增實境。AR 與 VR 的名字雖然很像，但其呈現方式卻有很大的差異。如果說 VR 的目標是讓使用者完全脫離現實，進入虛擬的空間，AR 就是將現實的空間加入一些虛擬的物件，而使用者基本上還是存在於真實的世界。

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▲Sony Xperia 手機的「AR 效果」拍攝模式，就是擴增實境的實際運用。

AR 擴增實境的應用

AR 的應用其實很廣泛，尤其是與智慧型手機的結合案例不勝枚舉，像是一些手遊（如 One Piece ARCarddass Formation）、玩具（如 Kazooloo Vortex），或是拍照 App（如 Sony Xperia 手機的「AR 效果」拍攝模式），都運用了 AR 的技術。

AR 在遊戲以外的應用常見於地圖軟體，將虛擬的行車指示，與手機相機取得的畫面疊合，提供更直觀的導航體驗。


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▲地圖或導航軟體也很常用到 AR 技術，將地點的標示與真實畫面做結合。圖為 Nokia Live View。

 

https://www.youtube.com/watch?v=MRn30Qgxu7M


▲一些手遊也會運用 AR 擴增實境來進行。

【MR：Mixed Reality 混合實境】

MR 的全名為 Mixed Reality 混合實境，是介於 AR 與 VR 之間的一種綜合狀態。AR 擴增實境在本質上還是現實，只是加入了一些虛擬的元素；VR 虛擬實境的目標則是全面的虛擬。

MR 綜合實境的則是將虛擬的場景與現實進行更高程度的結合。具體的實例像是 Microsoft HoloLens，使用者可以透過半透明的顯示器看到真實的世界，但畫面中也會有許多人造的 3D 影像，創造一種似真似假、有真有假、亦真亦假使用體驗。

混合實境（Mixed Reality，MR）
混合實境是現實與模擬的混合，假與真的結合，由兩種不同的體驗的混合。舉例 THE VOID 的遊戲概念：就像穿戴VR裝置玩賽車時，除了視覺改變，還操控真實的方向盤、並感受車子過彎時的真實G力，讓使用者真實感受賽車情境。

MR的發展，現在雖然只常現於遊戲產業，但MR未來是可以被期待的。去年(2016)年底微軟發表HoloLens裝置，可能拉近了智慧型手機更換周期的到來，進入實境裝置的起點。HoloLens不需要額外電腦與手控線路配備，就像智慧型手機一樣一體成形，但它不像VR裝置會完全覆蓋使用者視線，而是部分結合AR實境。所以你可以帶著裝置去任何地方、但不影響原本視線。

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▲Microsoft HoloLens 是一款混合實境裝置。

【總結 VR、AR 以及 MR】

總結來說，VR 虛擬實境將在 2016 年全面開跑，無論 HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR 都預計在 2016 上半年發售，到時候除了各平台的功能與使用者體驗，能否在第一波推出好的內容陣容，同時取得足夠的通路資源、適當銷售方式的與可令人接受的終端售價，將是 VR 能否成功打響第一砲的重要因素。

至於 AR 與 MR 短期內發展可能不會像 VR 那麼快速，但等到技術進一步突破，或是有新的需求出現時，AR 與 MR 才能可會迎來下一波高速成長。

16公尺座頭鯨，瞬間從體育館地板一躍而出，掀起大浪花！比AR、VR更厲害的MR來了

Magic Leap是美國一間混合實境新創公司，他們利用前所未有的混合實境（MR, Mixed Reality）技術，讓虛擬世界的影像能夠非常真實地與自己互動，使人難以區分兩者的差別。這間公司產品尚未上市，就獲得許多知名企業的鉅額融資，目前估計市值已達45億美元。

創新心法：
擷取VR虛擬實境與AR擴增實境的優點，創造出更有價值的「混和實境MR」。Magic Leap做到了從創新裡持續挖掘創新！

 

2016年7月，阿里巴巴對Magic Leap進行8億美元的鉅額融資，其他公司如華納兄弟、摩根史坦利投資管理公司及富達管理（Fidelity Management）等不同領域的企業也紛紛加入融資的行列，前景令人稱羨。

 

1、VR和AR的介紹與應用

 

Magic Leap的「數位光場顯示技術」引起業界許多大型企業的關注，利用混合實境（MR），讓消費者可以在購買產品前於虛擬空間中體驗產品，再搭配科技業的行銷及電子產業產品上的結合，對於投資Magic Leap可說是大有前途，讓顧客能夠深刻體會產品與自身的關聯。而目前市面上也有很多VR及AR技術的應用。
 

虛擬實境（VR, Virtual Reality）技術藉由電腦技術設計出一個三維空間，讓人身處於虛擬的世界，所有看到的影像皆為虛擬的。建築設計模擬利用這樣的技術讓買家可以清楚了解房屋的內部結構，彷彿置身於真實的情境中。設計公司Moment更預計利用虛擬實境，讓重力、電磁波等抽象的科學知識及概念融入學校的課堂中。
 

擴增實境（AR, Augmented Reality）技術不同於VR，讓人身處於現實世界，搭配裝置影像與使用者互動。即將推出的iPhone 8也將融入擴增實境的技術，運用於臉部辨識及市區導航。

Google Glass可以將儀表板及地圖的影像顯示於眼鏡螢幕，如此一來，使用者在開車時不用低頭就能夠知道車速等資訊。在Pokémon Go中，各種神奇寶貝可在現實世界中與玩家互動，這樣的技術打破以往的想像，是現在最受歡迎的擴增實境技術。

 

 

2、Oculus Rift和HoloLens與Magic Leap的比較

 

臉書的Oculus Rift（一種虛擬實境的頭戴式顯示器）與微軟的HoloLens（一種擴增實境的眼鏡）都曾為了設計出虛擬實境（VR, Virtual Reality）技術而絞盡腦汁，兩者的產品也在2016年上市且獲得不少買家的迴響。
 

Oculus Rift雖然已經有非常完整的設計，讓使用者可以沉浸在虛擬世界，但產品本身太大，無法讓使用者隨身攜帶，在軟體的安裝上也無法普及。

HoloLens的評價也不錯，裝置大小適中能夠讓使用者隨身使用且不會有線纜的限制，但他的影像會讓人在使用一段時間後產生暈眩，視角太窄無法擴大。
 

 

 

不同於Oculus Rift的虛擬實境（VR）技術以及HoloLens與Pokémon Go的擴增實境（AR）技術，Magic Leap的混合實境（MR）技術可以說是前面兩者的綜合體，融入虛擬實境的虛擬感與擴增實境與影像互動的優點，將裝置發展至極致。也因此許多企業會因為它的未來性而如此看重。
 

反觀Magic Leap的裝置為類似眼鏡的輕薄裝置，透過「數位光場顯示技術」，讓影像直接映射在視網膜上，模擬人體眼睛的成像方式。因此使用者所看到的影像能夠隨著眼球的移動而快速變化，使得成像非常自然，不會有暈眩或視角受限制的問題出現。
 

Magic Leap混合實境的這項技術，模糊了現實與虛擬之間的界線，讓人無法區分兩者間的差別，因此更能為現實世界增添許多虛擬色彩，讓臉書及Google的技術相比之下遜色不少。
 

Magic Leap在去年透過錄製的一段影片展現產品的驚人之處，讓觀眾嘖嘖稱奇。其中在體育館內鯨魚出水以及在辦公室中與行星互動的技術，讓大家對於其產品更加期待。

aglc Leap的實境科技概念是數位與現實的物件共同存在並且即時的產生互動，他們之後也把這科技歸類為「混合實境」。

https://www.youtube.com/watch?v=hPLKL_B1gGA

 

3、行銷長突然離職，是危機還是轉機？

 

在大家一致看好Magic Leap無可限量的前景時，一件聳動的事件發生了。
 

Magic Leap的市場營銷總監－布萊恩·華萊士（Brian Wallace）已確定於10月份離職，這突如其來的消息引起業界許多人的擔憂與討論。布萊恩曾任職於黑莓、三星等企業，有著豐富的智慧型手機行銷經驗，因此他的離職，對於Magic Leap在往後不管是行銷面還是策略執行等走向都有著重大影響。
 

而Magic Leap對於此事件做出這樣的回應：「人員流動是公司的正常現象。華萊士完成了出色的工作，給公司帶來了很大的幫助。」雖然還不確定布萊恩離開的原因以及後續會對Magic Leap造成甚麼影響，但此次的離職事件對於公司來說或許是個重要的提醒，把握住可靠人才是公司走下去的關鍵因素。
 

Magic Leap的技術可以改變人與人及人與世界之間的互動模式。例如藥商在與醫生解釋藥的療效時，可以運用擴增實境模擬藥在人體內如何被人體吸收進而與反應部位結合的情境，讓藥商與醫生能夠增加雙方溝通上的連結。如此的應用對於未來科技、醫療、服務等各種領域，在產業上的合作及溝通都可以真實地體現虛實之間的結合，讓產品更具人性化，滿足顧客實際需求。
 

Magic Leap目前為止未上市任何產品，原因很有可能為此技術目前仍無法量產，人員的流動讓研發與行銷無法並進。雖然已獲鉅額融資、裝置也極具未來性，但若是遲遲未見其混合實境裝置，想必會讓消費者與投資者有更多的疑慮。


最神秘的實境科技公司Magic Leap。
Magic Leap的裝置在美國專利局申請的專利


 

(2) 虛擬實境 VR、混合實境 MR、擴增實境AR

 

在昨日 (10/6) 微軟最新產品發表會上，發表了 混合實境 (Mixed Reality, MR) 眼鏡 HoloLens 的最新開發者版本售價和遊戲配件訊息，引起了行業轟動。

除了 HoloLens 開發者版本眼鏡售價高達 3000 美金令人乍舌之外，對於微軟所介紹的 「混合實境 (MR)」遊戲的定義，也引起開發者諸多討論。到底 虛擬實境 (VR)、 混合實境 (MR)、 擴增實境 (AR) 的差別是什麼，對遊戲的影響又有何不同？

 

一.  何謂 「虛擬實境」 (Virtual Reality, VR)? 

利用電腦技術模擬出一個立體、高擬真的 3D 空間，當使用者穿戴特殊顯示裝置 (VR 眼鏡) 進入後，會 產生好像處在現實中一般的錯覺 。在這空間中，操作者可以藉由控制器或鍵盤在這個虛擬的環境下穿梭或互動!

大家可以從以下影片感受 VR 遊戲 帶來的感官震撼:

 

二、何謂 「混合實境」 (Mixed Reality,MR)?

把現實世界與虛擬世界合併在一起，從而建立出一個新的環境以及符合一般視覺上所認知的虛擬影像，在這之中現實世界中的物件能夠與數位世界中的物件共同存在並且即時的產生互動。

現在，讓我們打開想像力......

你身處於 真實世界房間 之中，忽然被一聲巨響驚醒， 你感受到某種生物吼叫所帶來的振動和氣流，連窗戶都被震開，你情急下舉起雙手想要阻擋這一切。 但卻發現一股氣流和光芒從手中開始滋長 ，當你想著就這樣飛出窗外的下一秒，光已射至窗外，隨之而來的是光芒的爆炸，窗戶關了起來，一切又恢復原狀.....

上述就是 混合實境遊戲 ( Mixed Reality Game) 所帶來的魅力， 你能感受到虛擬的回饋，也能與虛擬世界做互動 。微軟昨日展示使用穿戴式全息投影配備 Project- XRay 的 demo 即是 MR 遊戲。
 

 

三、何謂 「擴增實境 ( Augmented Reality, AR)」?

一種將虛擬資訊擴增到現實空間中的技術， 它不是要取代現實空間，而是在現實空間中添加一個虛擬物件 ，藉由攝影機的辨識技術與電腦程式的結合，當設定好的圖片出現在鏡頭裡面，就會出現對應的虛擬物件。
 

AR 是這三種實境技術中最早開始廣為應用在行銷、廣告業中，AR 遊戲最大的不同點是: 虛擬的內容和互動仍止於虛擬之 中，但可以透過營幕等輔助裝置的呈現讓你看到虛擬和真實世界的結合狀態。

近期最有名的遊戲案例則是 神奇寶貝 GO 。 這款 AR 遊戲是由任天堂、神奇寶貝公司和 Niantic, Inc. 共同合作開發，預計於 2016 年 iOS 和 Android 平台上發布。

該遊戲同時配有神奇寶貝 Go Plus 通知器，利用藍牙連接手機，在附近有神奇寶貝時推送通知給玩家。
 

 

經過以上的定義說明和搭配影片例證，大家是否有更清楚認識這三種實境技術了呢?

VR 幼幼班 Mr.G 老師的專欄網誌

 
 

(3)  除了VR之外，AR、MR以及CR，究竟這些到底指的是什麼? 

 

VR=虛擬實境 看到的一切都是虛擬的

VR，原文Virtual Reality，譯為「虛擬實境」，較知名的產品包含HTC Vive以及Oculus Rift，還有Sony PlayStation VR頭盔等等。

虛擬實境是透過電腦來模擬具備整合視覺與聽覺訊息的3D虛擬世界，臨場感與沉浸感格外強烈，也就是容易讓你身歷其境，不過一切你所看到看到的都是虛擬的！正因為如此，為了用戶使用安全，Sony甚至建議要坐著使用，以免使用時過於投入虛擬實境而發生意外。
 

HTC Vive。(圖／HTC提供)

 

AR=擴增實境 將虛擬資訊加入實際生活場景

AR，原文Augmented Reality，台灣多翻譯為擴增實境，顧名思義就是將現實擴大了，是在現實場景中加入虛擬資訊。明顯例子包含Google Glass以及汽車車載系統(可將車速、導航等資訊投影(或反射)在擋風玻璃上，讓駕駛可以避免低頭，以提高駕駛的安全性)，另外近期被Facebook收購的MSQRD App，還有LINE Camera等App，也都使用了AR技術的例子，兩者都可讓你在自拍時，加入偽裝成鋼鐵人，或是戴上兔寶寶髮箍、墨鏡的虛擬效果。
 

Google Glass可運用於博物館導航。(圖／Google提供)



臉書CEO也曾在個人臉書展示過使用MSQRD App的效果。(圖／翻攝臉書)

 

MR=混合實境 包含AR以及AV(擴增虛擬, Augmented Vituality)

MR，原文是Mixed Reality，也稱為Hybrid Reality。透過下圖可以了解，混合實境的定義其實包含AR以及AV(擴增虛擬)。相對於AR是將虛擬訊息加在現實環境中，AV(擴增虛擬)則是將真實訊息加入在虛擬環境裡，例如電玩遊戲時可透過遊戲手把感應重力，並且將現實中才有的重力特性，加入到遊戲中，用來調整、控制賽車的方向。

 

透過了解AR與AV後，可以了解MR就是將虛擬世界與真實世界混合在一起，產生全新的視覺化環境。用戶眼睛所見到的環境同時包含了現實的物理實體，以及虛擬訊息，且可以實時呈現。而較為知名的MR產品包含Magic Leap以及微軟的Hololens。

AR、AV(擴增虛擬)、VR與MR之別。(圖／翻攝微信公眾號傳媒圈)



微軟Hololens是一款MR設備。(圖／翻攝微軟)

 

AR與MR兩點不同帶你看清

就MR的定義來看，或許會讓你感覺與AR(擴增實境)十分接近。但其實兩者之間有著兩點明顯的不同，一是可由虛擬物體的相對位置會否隨你而改變，第二則是你是否能明顯區分虛擬與現實的物品。

 

第一點，以Google Glass(屬於AR產品)為例，它透過投影的方式在眼前呈現天氣面板，當你的頭部轉動的時候，這個天氣面板都會隨之移動，跟眼睛之間的相對位置不變。

反之，Hololens (MR產品)也有類似功能，當Hololens在空間的牆上投影出天氣面板，無論在房間如何移動，天氣面板都會出現在固定位置的牆上，也就是所投影出的虛擬資訊與你之間的相對位置會改變。

 

Google Glass投影虛擬物體與Hololens(右)的狀態不太一樣，
前者與視角的相對距離不會改變，用戶可比較容易分辨。
(圖／翻攝Google以及微軟)

AR與MR不同的第二點，則是呈現在於投影出來的物件，在AR設備中能夠明顯被辨識，例如MSQRD App中所呈現的虛擬效果。然因為Magic Leap是向眼睛直接投射4D光場畫面，因此使用者無法在戴上Magic Leaps分辨出真實物體與虛擬物體。

 

CR=影像實境，Magic Leap曾提出的概念

CR，Cinematic Reality，是Magic Leap曾提出的概念，指的是可以讓虛擬實境效果呈現出宛如電影特效的逼真效果。但後期Magic Leap比較常用MR來歸類自家產品，再加上要實現CR效果，充滿更多現實中的挑戰，相關探討並不多。
 

Magic Leap曾釋出這一張圖來解釋CR，讓人感覺彷彿可裸眼看到彷彿電影特效的虛擬場景，
但目前已證實，Magic Leap技術仍需要配戴頭戴式顯示器，圖中的鯨魚僅是後製出來的效果。
(圖／翻攝Magic Leap)

 

從HTC Vive、Oculus Rift的出現，以及微軟釋出Hololens開發者版，跟Google先前曾對Google Glass投注眾多開發心力來看，不難了解科技大廠極欲將科幻電影實現在真實生活中的慾望與期待。

雖然這些產品都距離完美還有一段距離，但仍為了你我的生活帶來更多想像空間。

( 4)虛擬實境

虛擬實境（英語：virtual reality，縮寫VR），
簡稱虛擬技術，
也稱虛擬環境，
是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，
提供使用者關於視覺等感官的模擬，讓使用者感覺彷彿身歷其境，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。

使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行複雜的運算，將精確的三維世界影像傳回產生臨場感。

該技術整合了
電腦圖形、
電腦仿真、
人工智慧、
感應、
顯示及網路並列處理等技術的最新發展成果，
是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統。
 

從技術的角度來說，虛擬實境系統具有下面三個基本特徵：
即三個「I」
immersion-
interaction-
imagination（沉浸—互動—構想），
它強調了在虛擬系統中的人的主導作用。

人能夠用多種傳感器與多維資訊的環境發生互動作用；
人有可能從定性和定量綜合整合的環境中得到感知和理性的認識從而深化概念和萌發新意。

在未來的虛擬系統中，人們的目的是使這個由電腦及其它傳感器所組成的資訊處理系統去儘量「滿足」人的需要
 

現在的大部分虛擬實境技術都是視覺體驗，一般是通過電腦螢幕、特殊顯示裝置或立體顯示裝置獲得的，不過一些仿真中還包含了其他的感覺處理，比如從音響和耳機中獲得聲音效果。

在一些高階的觸覺系統中還包含了觸覺資訊，也叫作力反饋，在醫學和遊戲領域有這樣的應用。

人們與虛擬環境相互要麼通過使用標準裝置例如一套鍵盤與滑鼠，要麼通過仿真裝置例如一隻有線手套，要麼通過情景手臂和/或全方位踏車。

虛擬環境是可以是和現實世界類似的，例如，飛行仿真和作戰訓練，也可以和現實世界有明顯差異，如虛擬實境遊戲等。

就目前的實際情況來說，它還很難形成一個高逼真的虛擬實境環境，這主要是技術上的限制造成的，這些限制來自電腦處理能力，圖像解析度和通訊頻寬。

然而，隨著時間的推移，處理器、圖象和資料通訊技術變得更加強大，並具有成本效益，這些限制將最終被克服。

 

2001年-2016年

經濟實惠和方便的Google Cardboard.

2001年，SAS3或SAS Cube成為第一個桌上型電腦立體空間，由Z-A生產，2001年4月在法國拉瓦爾完成。

2007年，Google推出街景視圖，顯示越來越多的世界各地全景，如道路，建築物和農村地區。一個立體3D模式在2010年推出。

2010年，帕爾默·拉奇創辦歐酷拉，設計虛擬實境頭戴式顯示器Oculus Rift。

2013年，任天堂申請專利，提出使用虛擬現實技術概念使2D電視擁有更逼真的3D效果。

2015年7月，OnePlus成為第一家利用虛擬現實推出產品的公司。他們用虛擬現實的平台推出OnePlus 2，在Google應用程式Play商店，YouTube上發布。

2015年，Jaunt開發照相機和雲端平台。

2016年4月27日，Mojang提供宣布Minecraft可以在三星Gear VR上使用。

2016年7月，HTC 推出 VIVE 虛擬實境產品．

2016年7月，指揮家VRconductorVR發布全球首個大空間多人互動VR行業應用VRoomXL。

對螢幕最重要的要求是反應時間，目前電腦、手機等裝置所使用的螢幕多為 TFT-LCD，反應時間太長難以滿足虛擬實境的要求，這也是行動虛擬實境最大的挑戰．當前所知效果最好的螢幕為 OLED，但全世界能夠達到足夠品質要求的公司寥寥無幾．

使用

教育和培訓

已經有對虛擬實境學習所做研究，因為它身臨其境的品質可以加強學習。

娛樂

帶給人身臨其境的遊戲和觀影體驗

商業地產

通過虛擬實境、混合現實、眼控巨量資料等多項技術的研發與整合成為VR地產場景化行銷的工具。
應用最廣泛的為VR樣板房。

健康疑慮
過度使用可能對身體健康造成傷害。 目前最廣為人所知的是一種稱之為「VR暈」的症狀，意思就是連續使用 VR 產品超過一段時間（或為大約20分鐘），即會產生類似暈車般頭暈目眩的效果。




(5) 擴增實境（Augmented Reality，簡稱AR）

透過攝影機影像的位置及角度精算並加上圖像分析技術，讓螢幕上虛擬世界能夠與現實世界場景進行結合與互動。

這種技術估計於1990年提出。隨著隨身電子產品運算能力的提升，擴增實境的用途也越來越廣。
 

擴增實境包括三個方面的內容：

將虛擬物與現實結合
即時互動
三維




 

科技與應用

擴增實境與硬體、軟體、以及應用層面息息相關。
在硬體方面，結合處理器、顯示器、傳感器以及輸入設備的載具，方能適合成為AR平台。
在軟體方面，AR系統的主要關鍵是如何將擴增的物件與現實世界結合。
在應用層面，最早用於軍事，而後擴及日常生活。
 

硬體

已上市的AR硬體包含光學投影系統、監視器、行動裝置、頭戴式顯示器、抬頭顯示器、電腦。在開發中的如仿生隱形眼鏡。
 

頭戴式顯示器

透過眼罩或頭盔的形式，將顯示螢幕貼近用戶的眼睛，目前有以下幾個公司推出了AR頭戴型顯示器

• uSens
• Gestigon
• Meta
• Google眼鏡
   

抬頭顯示器

與頭戴式顯示器不同，抬頭顯示器是利用光學反射原理，將資訊投射在鏡片上，並經過平衡反射將影像投射入使用者的眼睛。目前最為知名的AR抬頭顯示器為：Microsoft HoloLens。
 

行動設備

目前在iPhone，Windows Phone以及Google Android手機上，已經出現不少的擴增實境的應用。
 

演算法軟體

AR系統的關鍵在於如何將擴增物件與實際環境結合，AR演算法軟體必須要從入設備中的影像取得真實世界的座標，再將擴增物件疊合到座標上。 為了能讓擴增實境更加容易開發，市面上已有許多軟體開發套件，例如ARKit、Unity，工研院亦有以下技術可提供轉移：Tangible UI與擴增實境快速開發平台技術、高空間密合度擴增實境技術、深度感知擴增實境追蹤技術

 

娛樂

擴增實境在遊戲和娛樂中的應用同樣很多。位於加拿大蒙特婁的麥吉爾大學研究人員們開發出一種很神奇的地板磚，這些地磚可以模仿沙地、雪地、草地的環境（包括視覺、聽覺、感覺等）。這些地磚可能被用於一些擴增實境的應用，包括電話會議、遠程培訓、遠距醫療等等。
 

這個地磚系統是由虛浮在一個平台上的一些可變型的盤子組成。在盤子和平台之間有很多的用於感應用戶腳部力量的傳感器。這些盤子可以震動，以模擬步入不同環境中的感覺。還有一個從上到下的投影與一個揚聲器，用於給出視覺與聽覺的反饋。
 

麥吉爾大學智能機器研究中心的研究員楊·維塞爾（Yon Visell）說：「這些地磚既可以用於人機互動，也可以用於沉浸式的擴增實境中」。
 

這個地磚系統還能被用作一個巨型的由腳控制的觸摸屏，例如，可以用作一種導航投射在建築物大樓或者公共廣場的巨型地圖的方法。同時還能被用於遊戲和娛樂之中，增加人機之間的互動性。
 

日本遊戲巨頭任天堂在其掌機任天堂3DS系列中加入了對擴增實境的支持，其中遊戲機自帶的軟體中就有一款是以擴增實境為主要玩法的遊戲。PSP遊戲《隱形妖怪》就是一款擴增實境遊戲。2016年推出的精靈寶可夢GO為目前最火爆的AR遊戲。
 

輕小說刀劍神域改編的劇場版，即是以AR裝置為主軸開始的故事，劇場版將在2017年2月18日於日本上映動畫遊戲王的決鬥盤，是以AR顯示卡牌怪獸、魔法效果、陷阱效果。
 

商機

擴增實境應當被歸為一種地理位置信息服務GIS，是地圖、GPS地圖導航的升級。在GPS地圖導航中，類似PAPAGO!等導航軟體提供商通過在他們的導航地圖中嵌入相關的一些商業信息可也賺錢。AR產品展示，應用AR技術將產品模型疊加到現實場景中。
 

擴增實境或許不僅被歸為一種地理位置信息服務GIS，他並不只是地圖、GPS地圖導航的升級。
 

地理位置信息服務GIS所指的其實只是一種所謂的LBS擴增實境系統，與真正以視覺為基礎的擴增實境系統並不相同。它算是一種「很有創意、很有巧思」的LBS應用，但僅只能做到表層街景的應用，與「真正的擴增實境」是不同的。
 

單純的LBS應用不能作為擴增實境的一種，其原因為LBS擴增實境並未直接在攝影機的影像上做辨認對應，僅具有關聯性。將LBS應用作為擴增實境是不合適的,甚至是使用了攝影機的LBS應用，基本上攝影機只是提供畫面，沒有任何作用。

假設今天攝影機鏡頭歪掉，或衛星定位偏差了，那所呈現的LBS擴增實境對應資訊都將是錯誤的（因為二者本立存在」無關聯性的）。LBS擴增實境與視覺為基礎的擴增實境最大的差異，在於後者的應用是更廣泛、更貼近人類自然生活。目前更進階的擴增實境則是大量編碼式與快速內容編製式的視覺為基礎擴增實境，這樣的技術將可以大量應用於日常生活之中。


(6) MR「混合實境」Mixed Reality

將現實與虛擬世界合併，建立出一個新的環境，符合視覺上所認知的虛擬影像，現實世界中的物件能夠和虛擬世界中的物件即時產生互動。

2017/11 / 1 ，微軟 HoloLens 和 Windows Experiences 總經理 Lorraine Bardeen 在官網發表文章，講到混合實境 MR 在現代工作場景更多應用的可能性，同時，隨著市場需求 MR 增加，微軟 HoloLens 也將進入 29 個新的歐洲市場。

 

他表示，微軟曾推出不少技術，如 Microsoft 365、Microsoft HoloLens、Windows Mixed Reality 等，來幫助公司、一線工作者工作，讓現代工作向數位化轉變。他特別談到，微軟對混合實境在現代工作場景的應用十分看好。
 

微軟想做的是，讓地球上的每個人和機構能完成更多的事情。MR 有這樣的潛能，幫助消費者和企業完成一些不可能的事。MR 讓企業員工更快、更安全、更有效地完成關鍵工作，並創建與消費者和合作夥伴聯繫的新方式。
 

如同農業革命加速農業生產，工業革命產生新的生產方式，而數位革命已重新定義了工作的含義。人們的智慧、富有創造性的問題解決方式，以及合作的技能正在重新定義何為「工作」。這也產生了對可支援新工作方式的技術需求。
 

對一線工作者來說，他們經常直接接觸消費者，是第一個展示公司品牌的人，也是第一個向外界展示產品和服務的人。他們是企業的支柱，但很大程度卻被技術低估了價值所在。混合實境將幫助他們與新技術一起工作，解決問題及交流。
 

對訊息工作者，混合實境將幫助他們更能合作和遠程工作，他們可更自然地與數位世界互動。有了混合實境，工作者可在幾秒內改變內容，改變人們，甚至是變換會議場景。混合實境呈現的介面，可幫助工作者直接在儀錶板或訊息裝置生成的數據上工作，並且與真實世界的其他事物無縫連接。
 

文章中 Lorraine Bardeen 正式宣布 HoloLens 將進入 29 個新的歐洲市場，至此 HoloLesn 上市的市場達到 39 個。

目前，一些企業已使用混合實境工作，如福特汽車、全球著名的醫療公司史塞克（Stryker）、鋼鐵公司 thyssenkrupp。
 

那麼具體的工作場景中，混合實境能達成的功能有哪些呢？

• 遠程助手，與遠程專家合作，即時在真實空間完成任務。
• 訓練、創建客製化第一人稱視角的訓練手冊，以及新產品、流程和設備的步驟指南。
• 設計、計劃和布置空間，與他人協作，無需用真實的模型設計。
• 3D 辦公、3D 內容製作，將電腦螢幕的內容與混合實境體驗對接。
• MR 數據與分析。
   

HoloLens 已通過北美和歐洲防護眼鏡標準，並且遵循 ANSI Z87.1、CSA Z94.3 和 EN 166 最常規防護眼鏡證書標準。同時，防塵防水等級達 IP50。為了工作人員的安全，明年初微軟還將推出一款 HoloLens 安全帽。
 

此外，Lorraine Bardeen 還提到微軟在軟體層面支援 HoloLens，例如 Windows 10 支援 3D 內容創建，而 Windows 10 秋季創新者版本也提供了更完善的 3D 製作工具和資源。
 

目前商業版套裝和開發者版本的 HoloLens 已可在微軟商店購買。微軟也為開發者和尋求 MR 解決方案的合作夥伴提供專門通路（可查看微軟官網）。

(7) SR「替代實境」Substitutional Reality

頭戴顯示器，將不存在的人事物投射在眼前
 

(8) CR「影像實境」Cinematic Reality

讓虛擬實境呈現出像電影特效的逼真效果，較常歸類在MR中。



Reference:
https://zh.wikipedia.org/wiki/
http://www.businessweekly.com.tw/article.aspx?id=19405&type=Blog
http://benevo.pixnet.net/blog/post/63012046
http://www.chinatimes.com/realtimenews/20160420005364-260412
http://www.sogi.com.tw/articles/ar_vr_mr/6245558http://www.linkbcit.ca/virtual-reality-for-business/

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