最近在跟王煜全老师的《前哨》专栏，他首先提到的就是混合现实的概念，以及混合现实在行业和产业中的应用可能。我听完了之后非常受启发，所以希望能做通过这篇文章的总结，和你分享我学习到的有关混合现实的现状和未来。
什么是混合现实
李笑来老师说过“看一个人是否聪明，主要是看他心中有没有清晰的概念，以及清晰概念之间有没有清晰的联系。”对于混合现实这个概念也是一样，而且理解它的概念的时候，同时要理解跟他相关的另外两个概念：虚拟现实和增强现实。
我们首先来看虚拟现实。这是2016年非常火的一个概念，其中包含的产品有Facebook花20亿美金收购的的Oculus Rift，HTC的Vive，以及曾经火了一段时间的谷歌Cardboard。这三个产品都属于头戴显示器虚拟现实设备，也就是我们经常说的VR头显，他们的作用就是将虚拟世界呈现在用户的面前，让用户觉得是身临其境的真实。
再来看增强现实。在2016年任天堂公司的《Pokémon Go》游戏非常流行，这就是一个增强现实的优秀应用。人们使用手机开启摄像头，在屏幕上依托摄像头拍摄到的场景，游戏就能够生成相应的口袋妖怪来让人们捕捉。这种将虚拟物体嵌入到现实场景中的技术，就是增强现实。还有的例子就是Magic Leap公司曾经火爆网络的视频，鲸鱼从体育馆的木地板上飞出来，给人们带来了无限幻想。
最后回到我们的主角混合现实。混合现实是将现实的物体虚拟化之后，将其和虚拟的世界整合。这种感觉其实有点像我们观看的高科技电影，除了演员是真实存在的，其他电影中出现的演员周边的一切都是虚拟出来的。这与增强现实虽然类似，都是虚拟世界和真实世界之间的一种叠加，但是增强现实是“真实场景+虚拟物体”，而混合现实是“虚拟场景+真实物体”，这就造成了很大的不同。
混合现实的技术范畴
关于造就混合现实的关键技术，有如下几项：
-- 虚拟化技术：就是将现实的人和物体虚拟化数字化，达到让计算机能够将现实的人和物体合成进虚拟的空间中的技术。比如电影拍摄时候，演员身上穿着的捕捉动作用的定向反射材料。再比如通过旋转单镜头摄像头，拍摄一个物体的多角度图像，通过合成技术生成物体的3D建模。
-- 感知技术：这和虚拟现实和增强现实一样，都是用来通过感知人体，尤其是手部动作，来传递相应信息给显示设备，让设备响应人们的动作。这些动作的感知，可以通过摄像头、红外线、LIDAR、重力加速计以及陀螺仪等设备实现。
-- 底层处理和传输技术：混合现实的显示需要大量的实时演算来响应感知器传递来的用户的动作信息，并且生成图像呈现在眼前。高速的网络传输让图像数据快速传输成为可能，5G网络的到来更是增强了网络高速传输的实力。
混合现实的应用场景
相对于虚拟现实巨大的娱乐用途和增强现实丰富的教育应用，混合现实用很多的行业应用：
-- 实体培训课程的虚拟化。传统的培训教育都需要操作实体的物体，来达到“实训”的效果。但是这样做的缺点就是成本高企，如果培训项目的物件材料都是一次性使用的，则每开始一次新的培训都需要重新购置准备培训材料，花费巨大。但是通过混合现实的技术，将现实物体虚拟化之后，让学员在虚拟世界里面操纵跟现实物体一样观感的培训材料，并且能够多次重复学习，在降低培训成本的同时提高培训的效率和效果。
-- 远程指导。传统的师徒教学需要临场感，因为师傅需要对徒弟所处的环境和困难的现场有一个比较详细的全面了解，才能够提供相应的指导和建议。但是当徒弟远离师傅的时候，这种临场感就消失了，仅凭语言的描述和二维图像的展示，很难让师傅全面了解现状，也就很难施展师傅的能力和经验。通过混合现实技术，师傅就能通过三维的图像，全面了解徒弟所面对的问题，就像站在徒弟身边一样，大大提高了指导的针对性。
-- 远程协作。现阶段的各部门协作，都是要在同一个空间上进行。美国大公司曾经流行的在家工作制度，现在慢慢地不再流行了，因为公司发现，在家工作的人们，基本上没有与公司其他员工的相互协同，仅仅通过电话会议和邮件交流，很难达到真正的高效率沟通。但是通过混合现实技术，让身在不同物理环境地点的人们，能够看到其他人看到的一摸一样的内容，因此降低了沟通成本，提高了沟通和协作的效率。
总结
底层技术的发展，让混合现实的行业应用成为了可能。相信在最近几年内，就会出现更多的创业公司，把混合现实产品化做到更好。作为电子工程师的我，也会不断关注相应的技术发展，在摄像头技术、算法设计、以及感知技术上有深入学习，抓住即将到来的机会。
网友评论