1.1.1　MR概念

VR、AR、XR、MR这些缩写的英文术语有时让初学者感到困惑。VR是Virtual Reality的缩写，即虚拟现实，是一种能够创建和体验纯虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成交互式的全数字三维视场，能够营造全虚拟的环境。AR是Augmented Reality的缩写，即增强现实，是采用以计算机为核心的现代科技手段将生成的文字、图像、视频、3D模型、动画等虚拟信息以视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等生理感觉方式融合叠加至真实场景中，从而对使用者感知到的真实世界进行增强的技术。VR是创建完全数字化的世界，隔离真实与虚拟，AR则是对真实世界的增强，融合了真实与虚拟。近年来，VR与AR技术快速发展，应用越来越广，并且相互关联、相互促进，很多时候会被统称为XR（Extended Reality，扩展现实）。

MR是Mixed Reality的缩写，即混合现实，是融合真实和虚拟世界的技术，混合现实这一概念由微软公司提出，强调物理实体和数字对象共存并实时相互作用，如虚实遮挡、环境反射等。比较而言，AR强调的是对真实世界的增强，MR则更强调虚实的融合，更关注虚拟数字世界与真实现实世界之间的交互，如环境遮挡、人形遮挡、场景深度、物理模拟，也更关注以自然、本能的方式操作虚拟对象。

本书我们主要关注MR技术，并将详细讲述如何利用Unity引擎和MRTK工具包开发构建HoloLens 2设备上的MR应用，MR虚实融合效果如图1-1所示。

图1-1　MR将虚拟信息叠加在真实环境之上并能与之交互

在混合现实环境中，真实世界环境被计算机生成的文字、图像、视频、3D模型、动画等虚拟信息“增强”，甚至可以跨越视觉、听觉、触觉、体感和嗅觉等多种感官模式。叠加的虚拟信息可以是建设性的（对现实环境的附加），也可以是破坏性的（对现实环境的掩蔽），并与现实世界无缝地交织在一起，让人产生身临其境、真假难辨的感观体验，分不清虚实。通过这种方式，混合现实可以改变用户对真实世界环境的持续感知，这与虚拟现实将虚实隔离，用虚拟环境完全取代用户真实世界环境完全不一样。

混合现实的主要价值在于它将数字信息带入个人对现实世界的感知中，而不是简单地显示数据，通过与被视为环境自然部分的沉浸式集成实现对现实的增强。借助HoloLens 2设备的优秀功能（例如本能手势操作、语音命令、眼动凝视交互），用户周围的混合世界变得可交互和可操作。简而言之，MR就是将虚拟信息放在现实中展现，并且让用户与虚拟信息进行互动，MR通过环境跟踪、理解等技术手段将现实与虚拟信息进行无缝对接，将在现实中不存在的事物构建在与真实环境一致的同一个三维场景中予以展现、衔接融合。

混合现实技术的发展将改变我们观察世界的方式，世界不再是我们看到的表面现象的集合，而可以有其更深刻和更个性化的内涵，从而引发人类对世界认知方式的变革。想象用户行走或者驱车行驶在路上，通过增强现实显示器（AR眼镜或者全透明挡风玻璃显示器），信息化图像将出现在用户的视野之内（如路标、导航、提示），这些增强信息实时更新，并且所播放的声音与用户所看到的场景保持同步，或者当我们看到一个蘑菇时，通过AR眼镜即可马上获知其成分和毒性，或者当我们在任何时候需要帮助时，数字人工智能人形助理马上出现在我们面前，以与真人无差异的形象全程为我们服务。

不仅如此，混合现实技术的发展符合更直接、更直观、更本能的人机交互趋势，必将创造全新的人机交互模式，以更加自然的方式连接虚实世界。