擴展現實(Extended Reality,簡稱XR),是指通過計算機等多種硬件設備的手段將真實與虛擬相結合,打造一個可人機交互的虛擬環境,這也是AR(增強現實)/VR(虛擬現實)/MR(混合現實)等多種技術的統稱。
XR應用可分為大眾應用和行業應用,大眾應用包括游戲、社交、影視、直播、文旅等,行業應用主要包括工業、醫療、教育、軍事、電子商務等。XR應用正在加速向生產與生活領域滲透。
文旅方面
XR技術重新定義博物館,當你走進一家博物館,發現身邊的人用手機對著藏品指指點點,又或者是戴著VR眼鏡上下左右搖頭晃腦,并不是他們走錯了片場,而是正在見證一個跨越次元的博物展覽世界。這就是即將被XR技術“重置”的未來博物館。
XR實現的導覽技術,將實現故事化設計。給觀眾類似于游戲中的角色選擇,并且為不同角色提供不同的導覽路線、提出不同的展品打卡要求,為觀眾帶來差異化和定制化的觀展體驗。
將沉浸式的智能視覺效果體驗,通過各種VR展現元素的結合,運用開創性的多媒體技術,使用戶在虛擬環境中感受到全新智能交互體驗。這就是XR技術背后的科技革新,充滿了技術“智”造的樣子。
改變文化遺產觀賞模式,文化遺產是人類文明傳承的重要載體,在歷史的長河中占據著不可替代的作用。XR擴展現實技術以其虛實結合、實時交互與三維沉浸的特點,給予文化遺產的保護式傳播增添了更多可能。
在不增加損壞風險的情況下,為體驗者帶來強烈的體驗感,讓文化遺產煥發出新的生命力。
通過信息技術與互動裝置,實現更具沉浸式的參觀體驗。例如,莫高窟數字展示中心的4D環幕電影,通過營造沉浸式的體驗,讓觀眾仿佛穿越時間和空間,感受到站在窟底仰望壁畫的震撼,還能看到仙女翩翩起舞,體會到傳統藝術的飄逸之美。
沉浸式的科普文娛空間,運營沉浸式科普文娛體驗中心,打造高科技新型的文化科普教育培訓基地,讓更多的人參與學習真正的科技文化和自然文化。
在這里為觀眾提供更多游戲式體驗,可以與博物館的文物通過數字化手段以及動作捕捉、跟蹤攝像機等技術實現互動。可以選擇或創作自己喜歡的藝術作品,并把作品投射在屏幕、天花板上。
醫療方面
在醫療健康領域,虛擬/增強現實是傳統醫療手段的有效補充。首先針對醫生短缺、醫療資源分布不均、診療方式單一等看病難的問題,虛擬/增強現實遠程醫療,臨場感極強的遠程診療的感受。
此外可用于模擬醫學、醫療工具、診療方案方面,主要涉及醫學教育培訓、心理/精神疾病治療、強化臨床診治、醫學康復護理和遠程醫療指導等業務場景。外科醫生可在重大手術前開展模擬和訓練,進而對手術過程中可能出現的問題提前預知。例如Level Ex通過對人體組織動力學、內窺鏡設備光學和運動流體的現實模擬,針對外科手術醫生提供了一種避免對人產生傷害的手術訓練方式。
心理/精神類疾病診治中采用虛擬現實療法可免于創建真實治療環境,通過為患者模擬不同的環境場所,提供認知行為刺激或進行暴露療法,刺激病患大腦中相關的感應區,提供了一種治療心理精神類疾病的無藥物方法,且患者可居家治療。
教育方面
此外在教育方面應用場景也很多。一方面是培訓類,如前面醫療方面提到過的醫療培訓,還有飛行員、駕駛員,宇航員仿真訓練等。NASA 一直熱衷于嘗試各種 VR 技術。在它的噴氣推進實驗室里,你可以看到各個 VR 廠商最新款甚至是未發行的頭顯設備,包括 Valve、HTC、微軟、索尼、Oculus、三星等。
在學生教育方面也有很多嘗試,如西安某教育機構推出將K12教育中各個學科抽象的知識概念具體化;將宏觀的、微觀的、難點的知識點變得可視化,從而增強學生對知識點的理解,讓學習變得簡單高效,從而為老師減壓,為學生減負。方案包括中小學VR K12學科教育、XR人工智能編程教育、VR校園安全教育等。并設計了VR未來教室,讓孩子突破現實的束縛,迸射創造的火花。
軍事方面
構建真實戰場環境。以往的演習推演主要以地圖、沙盤或兵棋等方式進行,由人工主導進行模擬交戰。受技術手段限制,態勢感知多以二維平面模型方式展示,無法直觀呈現真實戰場環境。隨著現代戰爭向信息化、智能化方向發展,戰場空間已拓展到陸、海、空、天、網等多域,這種傳統推演方式已無法滿足實際需求。利用XR技術可構建出信息融合、人機交互的虛擬戰場環境,通過各類傳感器讓士兵擁有視覺、聽覺和觸覺,并能與虛擬世界進行互動,以此感受真實戰場環境,掌握動態信息,增強訓練效果。
開展實景展示教學。在傳統教學中,面對復雜的裝備系統,原理構造不直觀、裝備實操成本高、網絡教學體驗差等問題較為突出。通過將XR技術引入教學領域,構建實景展示模型,可有針對性地解決這些問題。例如,在航空發動機專業教學中,由于發動機系統構造復雜,難以通過二維平面圖形展示。借助XR技術在教室構建發動機立體仿真模型,學員可與之互動,詳細觀察內部構造和工作原理,大大提高教學效果與質量。
審核編輯 黃昊宇
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