AR/VR產品經理

VR和AR在2015年著實火了一把，根據高盛2016年2月份釋出的《VR與AR：解讀下一個通用計算平臺》報告顯示：基於標準預期，到 2025 年 VR/AR 市場規模將達到 800 億美元。

一、概述

1.1 VR概述

1.1.1 VR定義

根據百度百科中對VR的定義：
VR（Virtual Reality，即虛擬現實），是由美國VPL公司建立人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是：綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等介面裝置，在計算機上生成的、可互動的三維環境中提供沉浸感覺的技術。其中，計算機生成的、可互動的三維環境稱為虛擬環境（即Virtual Environment，簡稱VE）。虛擬現實技術是一種可以建立和體驗虛擬世界的計算機模擬系統的技術。它利用計算機生成一種模擬環境，利用多源資訊融合的互動式三維動態視景和實體行為的系統模擬使使用者沉浸到該環境中。
通俗一點講，VR是模擬出來了一個虛擬的三維場景，然後把人的意識放進去，並進行一些列互動操作。比如模擬建立一個三維的LOL（英雄聯盟）地圖，然後把人的意識放到（沉浸在）地圖裡充當英雄進行遊戲（VR全都是假的）。

1.1.2 VR特徵

根據維基百科中對VR特徵的描述：
從技術的角度來說，虛擬現實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。從過去人只能從計算機系統的外部去觀測處理的結果，到人能夠沉浸到計算機系統所建立的環境中；從過去人只能通過鍵盤、滑鼠與計算環境中的單維數字資訊發生作用，到人能夠用多種感測器與多維資訊的環境發生互動作用；從過去的人只能以定量計算為主的結果中啟發從而加深對事物的認識，到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。
通俗一點講，VR強調將人完全沉浸在虛擬的世界中，並儘量使人無法察覺在其中，同時在虛擬世界中通過位置追蹤、頭部追蹤、手勢動作捕捉等進行互動操作。

1.2 AR概述

1.2.1 AR定義

根據百度百科中對AR的定義：
AR（Augmented Reality，即擴增實境），它是一種將真實世界資訊和虛擬世界資訊“無縫”整合的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間範圍內很難體驗到的實體資訊(視覺資訊、聲音、味道、觸覺等)，通過電腦等科學技術，模擬模擬後再疊加，將虛擬的資訊應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。
通俗一點講，擴增實境就是將虛擬疊加到真實之上，從而使得真實的感官體驗更真實。比如把一朵虛擬的三維玫瑰花影像放在一個真實的花瓶裡，並會隨著風吹而舞動花瓣（AR是半真半假的）。

1.2.2 AR特徵

根據維基百科中對AR特徵的描述：
北卡大學羅納德·阿祖瑪（Ronald Azuma）於1997年提出，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。
很明顯，AR就像它的中文名字“擴增實境”一樣，是在三維世界裡通過虛擬對真實的豐富，並可以實時互動。

二、關係與區別

2.1 VR與AR的關係

在學術研究上對相關領域的關係劃分如下圖所示：

注：Mixed Reality：混合現實；Modulated Reality：調製現實；Mediated Reality：介導現實。關於這三個的介紹，感興趣的同學可以從英文版維基百科中檢視。

其中，根據維基百科混合現實的定義如下：

混合現實（Mixed Reality，簡稱MR）指的是結合真實和虛擬世界創造了新的環境和視覺化，物理實體和數字物件共存並能實時相互作用，以用來模擬真實物體。混合了真實、擴增實境、增強虛擬和虛擬現實技術，其中還包含有擴增實境和增強虛境（Augmented Virtuality）。

1994年，保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的現實-虛擬連續統（Milgram’s Reality-Virtuality Continuum）。他們將真實環境和虛擬環境分別作為連續統的兩端，位於它們中間的被稱為“混合現實（Mixed Reality）”。其中靠近真實環境的是擴增實境（Augmented Reality），靠近虛擬環境的則是增強虛境（Augmented Virtuality）。

通過上述介紹可以看出：在學術研究上擴增實境包含虛擬現實，而擴增實境和虛擬現實又均包含於混合現實之中。
不過，在現階段已有的產品裝置上，VR裝置和AR裝置還是有明顯的區別的，在2.2.2我們將介紹如何區分現階段的VR裝置與AR裝置。

2.2 VR與AR的區別

就像前面在介紹VR和AR的定義時所講，VR全都是假的，而AR是半真半假的。VR是把人的意識帶入到一個虛擬的世界裡，而AR則是把虛擬的資訊帶入到現實世界中。VR是虛擬的入口，注重虛擬的真實感，使人忘記其正身處虛擬之中，而AR是虛擬與現實的連線入口，與VR裝置主張的虛擬世界沉浸不同，AR注重虛擬與現實的連線，是為了達到更震撼的現實增強體驗。
目前主流的VR裝置是通過建立一個虛擬的三維場景，並追蹤人的位置、頭部、動作等資訊來進行互動的。而目前主流的AR裝置是通過裝置識別判斷（二維、三維、GPS、體感、面部等識別物）將虛擬資訊疊加在以識別物為基準的某個位置，並顯示在裝置螢幕上，可實時互動虛擬資訊。

2.2.1 互動區別

VR裝置：由於VR是純虛擬場景，所以VR裝置更多的是用於使用者與虛擬場景的互動互動，更多的使用是：位置跟蹤器、頭部追蹤、動作追蹤、眼部追蹤、資料手套、資料頭盔等等。比如Oculus的Rift、HTC的Vive、三星的Gear VR、暴風影音的暴風魔鏡等，當然，還有一些VR視訊直播裝置，如NextVR的紅龍攝像機系統、Jaunt家的Jaunt ONE。
AR裝置：由於AR是現實場景和虛擬場景的結合，所以基本都需要攝像頭，在攝像頭拍攝的畫面基礎上，結合虛擬畫面進行展示和互動。比如Google的GoogleGlass、微軟的Hololens等。

2.2.2 現有裝置區別

正如上述互動區別所講，VR裝置（普通使用者消費級裝置）注重沉浸感，因此VR裝置都具有封閉性，這是為了防止使用者被現實環境影響而降低對虛擬系統的沉浸體驗，所以VR裝置通常設計成封閉的頭戴式形式，與臉部接觸部分均有橡膠或海綿，為了增強舒適感的同時也是為了防止漏光從而形成封閉空間。同時，根據現階段的3D呈像原理VR裝置通常都是凸透鏡。這些綜合在一起導致VR裝置看起來比較笨重。

因此，現階段的消費級VR裝置普遍具有封閉性、凸透鏡、笨重的標識。

相比，AR裝置從外形上就要輕便的多，且通常以眼鏡的形式呈現（如Google Glass），並配有攝像頭來捕捉現實場景。AR裝置的鏡片通常是透明稜鏡，影像就通過鏡框中的微型投影儀投射在稜鏡上，再通過稜鏡反射近人眼，人眼透過稜鏡，就觀看到了疊加在現實場景之上的顯示內容。

因此，現階段的消費級AR裝置通常具有的輕便、透明稜鏡、攝像頭的標識。

2.2.3 技術區別

類似於遊戲製作，創作出一個虛擬場景供人體驗，其核心是Graphics各項技術的發揮。和我們接觸最多的就是應用在遊戲上，可以說是傳統遊戲娛樂裝置的一個升級版，主要關注虛擬場景是否有良好的體驗。而與真實場景是否相關，他們並不關心。VR裝置往往是浸入式的，典型的裝置就是Oculus Rift。
AR則應用了很多Computer Vision的技術。AR裝置強調復原人類的視覺的功能，比如自動去識別跟蹤物體，而不是我手動去指出；自主跟蹤並且對周圍真實場景進行3D建模，而不是我開啟Maya照著場景做一個極為相似的。典型的AR裝置就是普通移動端手機，升級版如Google Project Tango。

三、公司與產品

2015年，微軟釋出了AR裝置Hololens；Magic Leap推出特效宣傳視訊，完成8億美元融資；騰訊釋出MiniStation微遊戲機，宣佈VR戰略、平臺、生態計劃；Google推出Project Tango，宣稱安卓將會開發VR版本；NextVR直播了NBA新賽季揭幕戰和美國民主黨總統競選辯論大賽….. 在過去的兩年中，VR/AR 領域共進行了 225 筆風險投資交易，投資總額 35 億美元。根據高盛2016年2月份釋出的《VR與AR：解讀下一個通用計算平臺》報告顯示：基於標準預期，到 2025 年 VR/AR 市場規模將達到 800 億美元。報告中也介紹當下的VR/AR生態系統，如下圖所示。

從零部件到VR/AR成品，再到各種不同的應用領域都已有涉及，2016年，VR/AR繼續發酵，Oculus 3月份發售Oculus Rift CV1；HTC 4月份發售HTC Vive，並推出Oculus Touch外設。在市場需求和投資者不斷進入下，VR/AR生態系統將會繼續發展和完善。

四、趨勢領域

先來看一個例子：2015年微軟在E3遊戲展上展示使用Hololens玩《Minecraft》這款遊戲，下圖中的演示者在現實世界的桌子上建造了一個虛擬的遊戲全息影像。此外，微軟還展示了兩名玩家如何在同一個Minecraft世界中互動，以及HoloLens使用者如何通過語音命令來完成控制。下圖中的玩家所處的是現實世界，通過擴增實境攝像機，能看到了佩戴Hololens的演示者所能觀察到的畫面。

下圖是非擴增實境攝像機的視角，演示正對著空氣不知在操作什麼。

根據高盛釋出的《VR與AR：解讀下一個通用計算平臺》報告表示：遊戲、直播和視訊娛樂將佔整體VR/AR營收預期的60%。不過，在軍事、醫療、教育、旅遊、工業維修等領域VR/AR也都有應用前景。

1、在遊戲領域：

正如上述微軟在E3上展示AR裝置Hololens玩《Minecraft》一樣，擴增實境在遊戲領域可以給玩家帶來更豐富的遊戲體驗，在真實世界中通過疊加虛擬數字訊號來增強遊戲體驗。VR裝置在遊戲也已有應用，目前在SteamVR平臺上已經可以通過HTC Vive來體驗虛擬現實遊戲。Steam的官方網頁顯示，目前支援虛擬現實的遊戲有204款，其中不乏《Half-Life》這種大作，並且所有推薦遊戲都支援 Base Station動作捕捉系統。設想將來通過虛擬現實等技術可以讓位於全球不同地點的玩家，共同進入一個虛擬的場景，以虛擬替身的形式，進行網路對戰。不過對於現階段一些影像變換迅速的虛擬現實遊戲，現有VR裝置需要解決的一個弊端就是“眩暈感”。根據高盛AR/VR報告預測，VR/AR遊戲領域2020年年銷售額為69億美元，2025年達到116億美元。

2、在直播領域：

在直播領域主要是VR技術的應用，在體育直播、音樂節直播、世界性會議直播等方面都有涉及。2015年，NextVR直播了NBA新賽季揭幕戰和美國民主黨總統競選辯論大賽。國內方面，2016年4月30日至5月2日強氧科技將採用VR直播的方式直播草莓音樂節。不過現階段，VR直播裝置的高昂成本將是進入這個領域的壁壘。根據高盛AR/VR報告預測，VR/AR直播領域2020年年銷售額為7.5億美元，2025年達到41億美元。

3、在視訊娛樂領域：

在視訊娛樂影視領域，VR/AR是一種新的電影和電視娛樂形式。相比於在二維螢幕上看電影，使用者能完全沉浸在虛擬現實影片中。在當下中國的娛樂市場上，真人秀綜藝節目深受觀眾們的喜愛，或許VR/AR技術的引入會給觀眾們帶來更真實的沉浸式與明星近距離接觸的觀看體驗，同時會給真人秀節目帶來更高的收視率。根據高盛AR/VR報告預測，VR/AR直播領域2020年年銷售額為7.5億美元，2025年達到32億美元。

4、在醫療領域：

VR/AR技術在醫療上的有幾個運用案例：（1）作為工具在診療過程和日常工作上幫助醫生解決問題，如利用VR/AR技術輕易地進行手術部位的精確定位；（2）用於物理治療及恐懼症的治療（如恐高症等）；（3）通過虛擬網路使患者更易就診。根據高盛AR/VR報告預測，VR/AR直播領域2020年年銷售額為12億美元，2025年達到51億美元。

5、在教育領域：

VR/AR技術有潛力成為教育領域的標準工具，能夠變革學生在基礎教育和高等教育（大學及以上）階段的受教方式。教師可以利用虛擬現實或擴增實境技術讓學生們在3D環境中與物體進行互動。例如：學生可以通過與虛擬世界的互動，瞭解太陽系、歷史事件以及人體內部構造等。Google為學校免費提供Cardboard來推進這一市場。目前，其已開展了逾百次“模擬實地考察”。根據高盛AR/VR報告預測，VR/AR直播領域2020年年銷售額為3億美元，2025年達到7億美元。

五、講故事

 

六、總結

無論VR/AR領域對於投資者來說是不是一筆好買賣，但是對於普通消費者來說，VR/AR技術不斷的發展和應用會給我們的生活、工作、學習等方面帶來更豐富的體驗，同時隨著VR/AR技術的不斷進步，這些體驗也會越來越真實，越來越經濟。也許將來某一天我們在家裡看VR版的奔跑吧兄弟N就像現在在PC上看奔跑吧兄弟4一樣習以為常；也許將來某一天我們同學30週年聚會時，真的可以把虛擬的我們聚集在某一個場景中一起回憶從前，不會再有因為距離等原因而不能全員到場的情況發生；也許將來某一天我們的孩子在學習世界地理時，真的可以在胡夫金字塔裡探索，在盧浮宮前拍照，在亞馬遜雨林裡冒險。讓我們共同期待這一天的到來吧。