擴充套件現實（XR）是虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）等沉浸式技術的總稱。

擴充套件現實技術的進步已經改變了我們的工作、生活和娛樂方式，而這才剛剛開始。

擴充套件現實（XR）是虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）等各種新沉浸式技術的統稱。

從遊戲到虛擬生產再到產品設計， XR 使人們能夠在計算機生成的環境中進行前所未有的創造、協作和探索。

什麼是擴充套件現實？

VR、 AR 和 MR 都屬於 XR 技術。

VR 能夠將使用者帶入虛擬環境中。VR 使用者一般需要戴上頭盔才能進入到虛擬世界——一瞬間，他們就可以從現實世界沉浸入模擬環境中。

最新的 VR 技術突破了這些界限，使模擬環境看起來和運作得更像真實世界，同時還增加了對觸覺、聽覺和嗅覺等其他感官的支援。

透過 VR，玩家可以獲得完全沉浸式的影片遊戲體驗，設計師和客戶可以在施工前審查建築專案以確定細節，而零售商可以在購買實物之前進行虛擬顯示測試。

AR 能夠將渲染影象疊加到真實世界中。手機遊戲《精靈寶可夢GO》（Pokémon GO）讓玩家在社群裡閒逛時，可以看到計算機渲染的寶可夢“出現”在草坪和人行道上。這款遊戲使 AR 成為了一項主流技術。

AR 影象可以透過手機、平板電腦和其他裝置顯示，為使用者帶來新的互動體驗。例如 AR 可以改進導航功能。相比 2D 地圖，增強現實可以將方向疊加在駕駛員透過擋風玻璃所看到的道路上，駕駛員可以根據模擬箭頭準確地轉向。

MR 將真實世界與渲染圖形完美融合，創造出使用者可以直接與數字和物理世界一起互動的環境。

MR 將真實和虛擬事物融合在一起，並在同一個顯示器中呈現。使用者可以透過頭顯、手機或平板電腦體驗 MR 環境，並透過移動數字物品或將數字物品放入物理世界來與之互動。

MR 分為兩種型別：

將虛擬事物融入真實世界，例如使用者透過 VR 頭盔中的攝像頭看到真實世界與完美融入到檢視中的虛擬事物。將真實世界中的事物融入虛擬世界，例如將攝像頭拍到的 VR 參與者檢視融入到虛擬世界中。在虛擬世界中游玩的 VR 遊戲玩家就是很好的例子。

XR 的發展史

瞭解 XR 的發展歷程，首先要了解作為其起源的 VR。

起先， VR 技術用於在飛行模擬器中訓練人員。能源和汽車設計行業也從很早就開始採用 VR。當時的這些模擬和視覺化 VR 用例需要大型超級計算機以及專門的空間，包括由超高解析度顯示器組成的 powerwall 立體投影顯示系統，以及將 VR 環境投射到房間牆壁和天花板等各個表面的 VR CAVE（Cave Automatic Virtual Environment，洞穴式自動虛擬環境）。

之後的幾十年，大多數使用者始終負擔不起 VR，而小型 VR 的使用者主要是大型機構和學術研究人員。

但在上一個十年的初期，幾項關鍵的元件技術迎來了轉折點，推動了 HTC Vive 和 Oculus Rift 頭戴式顯示器（HMD）以及 SteamVR runtime 的出現。

如今，普通人可以購買個人 HMD 來體驗高度沉浸式的內容，而且可以透過個人電腦或配備強大 GPU 的工作站來驅動這些 HMD 和 VR 體驗。

數百萬人彷彿在一夜之間都可以接觸到 VR，充滿創新和熱情的龐大生態系統也隨之迅速興起。

近年來，一體式（AIO）頭盔的推出點燃了新一輪的 VR 創新。在此之前，完全沉浸式的 VR 體驗需要與功能強大的個人電腦進行物理連線。由於既沒有作業系統，也沒有影象計算能力，因此 HMD 無法作為獨立的裝置執行。

AIO 頭盔是設定簡單並且可以隨時隨地為使用者提供完整 VR 體驗的專用裝置。再加上 VR 流式傳輸技術方面的創新，使用者現在即便在旅途中也能體驗令人震撼的 VR 環境。

最新 XR 趨勢

高質量的 XR 正變得越來越容易獲得。全世界的消費者正在購買 AIO，以獲得沉浸式遊戲、遠端學習、虛擬培訓等各種 XR 體驗。大型企業正在將 XR 加入到其工作流程和設計流程中。隨著數字孿生的出現，擴充套件現實大幅改善了設計執行。

透過 5G 從雲端流式傳輸 XR 體驗是當今最大的趨勢之一，它使 XR 體驗不再受到工作站或空間的限制。

透過 5G 雲端流式傳輸，人們可以使用 XR 裝置並從資料中心獲得執行 XR 體驗所需的算力，而且不受地點和時間的限制。像 NVIDIA CloudXR 這樣的先進解決方案正在使沉浸式的流式傳輸變得更加普及，使更多 XR 使用者可以在任何地方體驗高度逼真的環境。

AR 也正變得日益普及。在《精靈寶可夢GO》家喻戶曉之後， AR 又出現在一些以消費者為中心的領域：許多社交媒體平臺增加了具有美顏功能的濾鏡；零售企業使用 AR 展示逼真的 3D 產品，使客戶能夠將這些產品放入房間並在任何空間中顯示。

此外，建築、製造、醫療等行業的企業正在使用這些技術大幅改進工作流程並創造獨特的互動式體驗。例如，建築師和設計團隊正在將 AR 整合到建築專案的監控中，這樣他們就可以看到現場的進展並與數字設計進行比較。

雖然 MR 仍是相當新的技術，但它已在 XR 領域開始發展。使用者可以從 Varjo XR-3 等許多新的 MR 專用頭盔中看到其發展趨勢。憑藉 MR 頭盔，工程、設計、模擬和研究領域的專業人士可以在現實生活中開發 3D 模型並與之互動。

Varjo XR-3 頭盔（圖片由 Varjo 提供）

XR 的未來

隨著 XR 技術的發展，另一項技術——人工智慧（AI）正在推動使用者進入新時代。

從為 VR 中的設計師提供幫助的虛擬助手，到引導個人完成 DIY 專案的智慧 AR， AI 將在 AR 領域發揮重要的作用。

想象一下，戴著頭盔就可以透過自然語言和手勢作出指令；憑藉擴音和語音驅動的虛擬代理，即使是非專業人士也能創造出令人驚歎的設計、完成極其複雜的專案並充分發揮強大應用的功能。

像 NVIDIA Omniverse 這樣的平臺已經改變了使用者建立 3D 模擬和虛擬世界的方式。Omniverse 使全球各地的使用者都可以開發和運算元字孿生模擬。透過該平臺，使用者可以靈活地透過 2D 顯示器或他們喜愛的 XR 體驗進入物理精確的全光線追蹤虛擬世界，身臨其境地體驗廣闊的虛擬世界。

XR 的發展將帶來近乎無限的可能性。

XR是擴充套件現實（Extended Reality）的簡稱，是指透過計算機將真實與虛擬相結合，打造一個可人機互動的虛擬環境，這也是AR、VR、MR等多種技術的統稱。透過將三者的視覺互動技術相融合，為體驗者帶來虛擬世界與現實世界之間無縫轉換的“沉浸感”。XR技術一直被應用於舞臺表演、賽事等極其重視視覺藝術的，為觀眾提供更加刺激、更加震撼、真實的虛擬視覺場景。