MR服务产品应用研究

韩佳星

摘 要：混合现实（Mix Reality，简称MR）是虚拟现实技术的进一步发展。该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。MR与VR、AR同属于现实增强技术，是由“智能硬件之父”——多伦多大学教授Steve Mann提出的介导现实。其与之前的VR、AR相比，可以说是站在前两者肩膀上发展出来的混合技术形式，是一种既继承了两者的优点，同时也摒除了两者大部分缺点的新兴技术。随着工业智能化的发展，MR的应用已经可以渗透到各个行业，满足各种用户的需求。文章将对MR技术的市场背景以及应用现状作出调研，探讨其可应用范围。

关键词：混合现实;虚拟现实;技术应用;MR

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A

1 项目背景

混合现实（Mix reality，简称MR）是虚拟现实技术的进一步发展。该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

MR技术作为一个新兴的电子产品，将逐步的发展出更多的功能。MR作为一个新型的平台，新型的硬件设备，可以发展出更多手机和电脑无法实现的软件和功能。而随着MR设备的发展和技术的成熟、量产，成本的降低，将逐步融入人们的生活，成为像智能手机一样不可或缺的设备。

在MR技术刚刚出现时去开发其软件技术，无疑能分到一杯美羹。而随着时代的发展，人们的工作更加复杂和信息化，在工作中需要处理大量的信息。而此项目正满足了这种需求，大大提升了工作效率。

2 MR技术原理

2016年和2018年的《地平线报告》中均提及MR技术，并预计其将会在未来四至五年中成为教育领域采取的重要技术。在最新的2019年《地平线报告》中，提出学习分析、移动学习、MR、人工智能、区块链以及虚拟助手是推动高等教育变革的六大技术。其中，MR作为中期技术，预计未来两至三年间在教育领域中得到广泛应用。目前，MR技术已运用于医疗、军事、航空、娱乐等领域，其与商业的结合也在逐步加深。

20世纪60、70年代，为了增强简单自身视觉效果，使眼睛在任何情境下都能够“看到”周围环境，Steve Mann设计出可穿戴智能硬件，这被看作是对MR技术的初步探索。

VR是纯虚拟数字画面，AR是虚拟数字画面加上裸眼现实，MR是数字化现实加上虚拟数字画面。从概念上来说，MR与AR更为接近，都是一半现实、一半虚拟影像。但传统AR技术运用棱镜光学原理折射现实影像，视角不如VR视角大，清晰度也会受到影响。

MR技术结合了VR与AR的优势，能够更好地将AR技术体现出来。根据Steve Mann的理论，智能硬件最后都会从AR技术逐步向MR技术过渡。MR和AR的区别在于，MR通过一个摄像头使人看到裸眼都看不到的现实，AR只管叠加虚拟环境而不管现实本身。

3 市场需求调研

MR行业日益崛起，逐渐走进大众生活，在多个领域都有很好的前景。尤其是在游戏和建筑行业，庞大的市场需求和目前近乎空白的市场现状，吸引著人们进军这一市场，为MR技术的进一步成熟而奋斗。MR可以让用户更加深入地了解真实场景的状况，同时又减少了很多成本。假如用户是一个建筑设计师，其可以利用MR技术输入参数，模拟出其建筑设计图中的建筑。这样，其就可以立体直观地感受到自己设计的欠缺，从而设计出更加舒适美观的建筑。假如其是一个游戏发烧友，其也可以通过MR技术与其心仪的游戏人物面对面，获得精彩绝伦地直观体验。假如其是一个家装策划者，其可以先利用MR技术模拟出其设计，让用户可以直观立体地感受到经过其不同风格理念装修的房子，从而选择他们最喜欢的那款，避免装修完成后用户不喜欢的尴尬状况，提升用户满意度。

对商家来说，服务过程中与客户的交流不到位，往往会造成时间与资源的浪费。如家装公司、设计公司、建筑公司等，前期与客户缺乏沟通就会造成返工、物资浪费等现象，浪费人力物力。利用MR平台及本公司在企业版中定制开发的程序，就可以在施工或加工前期，使施工或加工成品能够直接可视化地展现在双方眼前，并且为商家和顾客的高效沟通提供更多的便利条件和时间，以讨论更多的合作可能性。

对个人来说，利用各种开发者小程序，能够使感受到的体验更加地丰富。在办公过程中，可以利用此产品的个人版，即时的创造出灵光一闪的点子，并且体验到真实的感觉，大大增强办公效率。在家中，消费者可以体验做家庭的设计师。使用此产品不仅可以随时体验家装的乐趣，还可以体验观影、游戏等娱乐活动。在家庭出行、聚会等各种各样的场合下，本产品都是提高效率、创造更多乐趣的好助手。

4 技术可应用的范围

随着大笔资金进入AR项目和AR创业公司，一些IT巨头（如谷歌、苹果、微软、高通和佳能等）开始竞相布局AR和MR，构建其AR/MR生态系统，第一批消费级的AR产品已经如雨后春笋般涌现。

工业制造计算机在产品开发中早已广泛使用，常用的系统有：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助装配规划（CAAP）等。AR技术的应用，大大提高了CAD/CAM处理能力。

军事模拟虚拟现实很早就被应用在军事上。20世纪60年代，Ivan Sutherland提出虚拟世界的概念，随后在美国国防部（DARPA）支持下构建了头戴式显示设备“Sword of Damocles”（达摩克利斯剑）。到1983年，DARPA实现了一个实时仿真系统SIM-NET（Simulation NETworking），开发多用户交互仿真。1990年，NASAAmes Research Centre开发了一个虚拟风洞（VWT），使用VR设备BOOM和数据手套Data Glove分析流场。在运用计算机仿真模拟进行军事模拟训练方面，美军走在世界前列。在阿富汗、伊拉克战争准备阶段，美军就在欧文堡训练基地、山姆休斯顿军事医学教育训练中心开辟模拟实景训练和仿真模拟训练，实景还原伊拉克、阿富汗等作战场景，并要求士兵必须接受该基地3周的适应性训练后才能赶赴前线作战。通过VR、AR技术，医疗队员携带多种形式的传感设备，对各种极端战场环境下的救治（极地、深海、高空，包括生化、核武器致伤）会有切身感受，如同亲身参加实战。对参训人员的战伤救治水平、心理承受和应变能力都有显著提高[1]。

游戏领域。游戏软件巨头任天堂公司2015年发布的Pokemon Go将AR技术应用于游戏领域，通过手机在现实世界中寻找并捕捉虚拟的精灵，凭借出色的创新性获得巨大成功。

旅游/数字场馆将旅游景点进行数字化，以AR形式展现景点的魅力。如2006年北京理工大学的王涌天等人提出，运用增强现实技术数字化圆明园，实现圆明园的重建。通过原址、移动设备AR及头盔式AR等多种形式重现圆明园的往昔风采。场馆方面，AR技术能成为读者的随身助理，也能成为馆员提升工作效率的得力助手，场馆信息展示的新舞台。应用实例：读者利用AR设备观察书籍、名胜、历史遗迹等被强化物时，相关信息如馆藏书目、影音资料、景点故事等作为强化物叠加其上。还可协助读者/管理员定位图书，结合用户位置进行导航。

汽车领域。GTC2016开发者大会上，德国马牌展示了其正在开发的AR增强现实技术在汽车领域的新应用。在汽车前挡风玻璃上显示人机交互界面，计算机会根据真实世界场景，实时动态地投射消息至前挡风玻璃上，驾驶者看到的车速、路线、交通状况等信息与路面、建筑等自然环境融为一体，通过AR交互大幅度提升了汽車驾驶体验。

AR购物。2017年，万事达联合高通等公司推出了一个新的购物系统，并集成了增强现实与生物识别技术来提升其购物体验和安全性。

智能家居。2014年，谷歌斥资32亿收购家居设备公司Nset，苹果发布智能家居平台Homekit，大量家电企业、互联网企业涌入其中。目前，交互展示屏、视频墙已较为普及，数字交互的媒体技术已经非常成熟，可以实现在家中与窗户等玻璃制品进行交互、AR条件下进行家居的摆放布置。下一步就是3D投影与AR技术的结合，投入到智能家居场景[2]。

5 项目预计可实现的目标

MR是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

此项目的重点在于利用MR的混合显示功能，将用户所在空间变成的信息提升一个维度，信息显示不再依赖于显示器或者平面，空间中的任何位置都可以用于显示信息，充分解决了办公或生活中空间利用率低，信息显示范围有限而限制工作效率的问题。

参考文献

[1] 罗伟，王燕一，侯霞，等.混合现实技术常见应用场景[J].2016，12：23-24.

[2] 安德鲁·布拉夫.造物 交互 一个混合现实的社交玩耍空间[J].2019，6：121-122.