日臻成熟的XR技术

陈春全

所谓XR（扩展现实）技术，它其实是VR（虚拟现实）、AR（增强现实）和MR（混合现实）的合称。

VR技术现已广泛应用于医学、影视娱乐、航天、室内设计等领域。它利用头戴设备模拟真实世界的3D互动环境，与3D电影相比，更注重互动。

AR技术是将真实世界信息和虚拟信息巧妙融合的技术。真实世界和虚拟世界的信息相互补充、叠加，使真实环境和虚拟物体同时显示在同一画面里，兼具互动性，从而极大地提升了展示效果。

MR技术是一种技术组合，不仅提供新的观看方法，还提供新的输入方法。该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，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。

目前，世界各地的博物馆面临参观人数少和观众参与度低的问题。为了解决这些问题，相关人员已经在博物馆等场所大量使用XR技术。

2016年，“王后·母亲·女将——纪念殷墟妇好墓考古发掘四十周年特展”在首都博物馆举行。在殷墟妇好墓复原沙盘前，VR眼镜帮助参观者“一眼看穿”殷墟妇好墓的虚拟挖掘现场。当观众戴上VR眼镜后，上可观天，下可见地，环顾四周能看到殷墟妇好墓周遭的全部景物。

2019年，“博物馆在移动”平台正式上线，湖南省博物馆与合作单位打造全球首个5G XR博物馆。观众只要戴上XR穿戴设备，就可以在虚拟的空间中欣赏博物馆的馆藏，近距离地感受历史。观众可以“飞”回历史长河之中，扮演自己心仪的历史角色，也可以打开展柜与文物进行“亲密接触”，还能穿上古代服饰在沙場“征战”。观众似乎不再是一个旁观者，而是历史的“参与者”，能“亲身经历”各种历史事件。

在2021年的中央广播电视总台春节联欢晚会上，不在北京的演员却“出现”在舞台上，并且还和现场演员一同表演。在节目《牛起来》里，刘德华与王一博、关晓彤等演员默契互动，还有机器牛跳踢踏舞，科技感十足。其实，刘德华正是通过“云舞台”的方式出现在舞台上的。

春晚能呈现出美轮美奂的舞台效果，使用的就是XR技术。目前，人类的虚拟交互方式逐渐由2D交互向3D交互转变。3D交互能让人看到逼真的影像，甚至犹如身临其境。正是在XR技术的支持下，春晚工作人员通过异地同步拍摄，营造出多个空间感极强的虚拟建模场景，再配合XR演播厅的真实和虚拟场景，给全国观众带来了一场前所未有的视听盛宴。

英国一家公司为军方设计开发的AR眼镜即将完成。此款眼镜采用轻巧的形式，有像普通眼镜一样的佩戴方式。戴上后，佩戴者可以访问目标、任务信息、视频信息等。

未来的战场是陆、海、空、天、电等多维一体的数字化战场，XR技术具有虚实融合、人机交互的特点，在军事领域的应用具有得天独厚的优势。使用军用XR头戴设备的士兵不但能看到战场上的实时环境，还能看到周边探测设备提供的与战场环境有关的信息。如，美军采购的AR头戴设备不仅能显示地图和罗盘，而且能提供夜视功能和热成像功能。士兵戴上AR头戴设备后，能靠手势或声控互动。XR技术可以帮助作战指挥人员及时调整作战策略，积极应对快速变化的战场环境。

此外，XR技术还可以用于构建虚拟战场，模拟现实战场环境，从而大幅提高军事训练的效率、降低军事训练成本，应用前景十分广阔。