VR與AR之間的關係是怎麼樣的？有人說VR是AR的一部分，是這樣嗎？
VR與AR之間的關係究竟是怎麼樣的呢？有人說VR只是在AR的基礎上把現實空間給屏蔽起來，便成了VR。VR只是AR的一部分，真的是這樣嗎？
只能說它們各自有適用的領域，說包含關係是不對的。比如我想要一個完全虛擬架空的玄幻世界，AR顯然就不合適；如果想在正在吃飯的桌上顯示出各個菜的詳細介紹，VR也做不到。
VR能做的AR都能做，AR能做的VR不一定能做，所以顯然是包含關係。
VR 與 AR，作為一對難兄難弟，自打出生以來，就撇不清關係。很多時候，還會特意被「混為一談」：XR。因為兩者名稱只差一個字母，很多眼鏡也長的類似，所以經常有朋友分不清。對兩者的應用場景也會有一些疑問，所以今天這篇文章就講一下兩者的區別。
先說一下定義：
VR，虛擬現實，是指視野中的整個環境都是虛擬出來的，跟現實場景可以沒有任何關係。你在自己家客廳裡帶上VR眼鏡，可以瞬間來到外星球，跟好友們一起玩太空對戰遊戲。電影《頭號玩家》就是描繪了這樣一個世界。
而AR，是指視野中仍然有現實世界的影像，但是在影像之上，額外疊加上虛擬的物體，疊加的物體需要跟現實場景能有「互動」，比如 能貼合到牆壁上，能放置在桌子上等，所以是對現實的增強，於是叫做增強現實。 AR 從具體實現上，又可以分 手機AR（下圖） 和 AR 眼鏡（上圖）。手機AR是指透過手機屏幕看到現實場景，在場景上疊加上虛擬物體，相信很多人生活中都接觸過，前些年大火的 《Pokemon Go》就是屬於手機AR的範疇。這篇文章里，我們只介紹 AR眼鏡這個方式。
AR 與 VR 光學結構上的區別
前面說到，AR是將虛擬物體疊加到顯示場景中去，不要小看 「疊加」 這個詞，就是多了這一步，使得 VR 和 AR 走上了完全不同的兩條光學結構路線。
首先，VR的光學相對簡單，其實就是一個凸透鏡成像，但是，這種光學結構，也決定了它當前很難小型化，因為 屏幕和 鏡片 之間需要保持一定的距離，以保證正確的成像。
所以大家看到的VR眼鏡都是一個很大的盒子。
而近些年流行的超薄pancake（餅乾鏡頭）光學方案，通過鏡片組合，使得整個光學結構厚度降低，重量也有望降到150g左右（不含外接電池和計算模塊）這對佩戴體驗有很好的提升。
未來會不會有更先進的光學系統（比如某種納米級別的微鏡頭陣列）? 不得而知。
AR，因為在顯示影像的同時，不能耽誤看前面的景物，這就使得光學變得相對麻煩很多。
目前有三種主流的方案：
離軸反射、Birdbath、光波導
1. 離軸反射。代表產品有：Meta，RealMax，DreamGlass，LeapMotion
離軸反射的原理跟VR眼鏡一樣直觀，顯示屏的內容，通過一個透明的反射鏡面，反射到眼睛裡，而外面的景物，也透過這個鏡面進入眼睛，從而實現了虛實景物的疊加。它的優點是結構簡單，成本低，可實現的FOV較大，但是體積相應也最大。
2. Birdbath。代表產品是：聯想Mirage，Nreal。
顯示的內容被投在在一個半透的分光鏡片上（下圖中的斜45度鏡片），它的好處是相比離軸反射方案，光學結構要小一些。
但是從下圖的眼鏡結構上看，跟我們平時用的眼鏡還是有區別，無法做到日常佩戴。
3. 光波導。代表產品：Hololens，MagicLeap，DAQRI
光波導的原理略微複雜，總體上還可以分成 幾何光波導和衍射光波導。在這裡我們就不展開論述。它大體的概念是，成像光線從側面在鏡片內部通過反射傳播，最終射入眼睛。因為它利用了鏡片內部的空間進行傳播，所以不需要增加額外的外部空間，也就使得整個眼鏡可以做的很輕薄。
現在看來，光波導是最有希望成為AR眼鏡終極形態的方案。但是，目前還主要存在 FOV （視場角）過小的問題。當前這幾款利用光波導方案的AR眼鏡，最大FOV也只有50度（而且還是對角線FOV），跟VR眼鏡的100度FOV有很大差距，離人眼的150度FOV更是遠的很。（見下圖）
50度FOV什麼概念呢？看過Magicleap宣傳片的同學們一定記得一隻大鯨魚從體育館地板一躍而出的震撼場景（如下圖所示）。
但實際上，它在一個50度FOV的眼鏡里顯示的是這樣式的：
可見，當前AR眼鏡的顯示效果局限還很大，這會是阻礙其C端民用化的最大障礙。
AR 與 VR 在定位識別技術上的區別與聯繫
除了上文提到的光學結構上的不同，VR 和 AR 在定位識別技術上，也有一些區別。
AR的光學結構使其能夠在現實場景之上疊加現實虛擬物體，但是這只是第一步。AR要想疊的准，還要需要 「理解」 眼前的現實場景，這就用到了SLAM（實時定位與建圖）技術。
SLAM 全稱是 Simultaneous Localization And Mapping，它是通過攝像頭拍攝現實場景，檢測追蹤現實環境中的各種特徵點，來對現實場景進行3D建模、平面檢測等。只有對把現實場景的3D形態轉化成數字信息後，虛擬物體才能比較真實的「放置」 到現實場景中。
SLAM 技術可以說是AR中的核心技術，評價一款AR眼鏡好不好，很重要的一點就是看它的SLAM做得快不快、準不準。
而 VR 中，因為所有的場景物體都是虛擬的，所以就不需要做SLAM來對現實環境進行檢測和3D重建。但是為了正確地顯示虛擬場景，它需要對頭部的姿態做實時定位。
早期的VR眼鏡的六自由度定位，都是靠在場地中架設額外的設備配合眼鏡里的感測器來實現定位（OutsideIn），而近年來新興起了 InsideOut 定位技術（下圖所示），則是靠頭盔上的自帶的攝像頭拍攝外部景物，來反向估計自己的姿態，進行定位。這就使得 VR 跟SLAM 也扯上了關係。
與早期的 OutsideIn 外部定位技術比，InsideOut 定位技術可以使用戶免去了複雜的外部設備架設環節，使得VR眼鏡使用上的便捷性上有了很大的提升。
除此之外，在渲染顯示技術上，AR 也有更多挑戰。
比如，AR需要用到光照估計技術，來計算出眼前場景的光線強度、光源位置，然後把虛擬的光線打在虛擬物體上，來保證虛擬物體更好的跟現實場景融為一體，防止穿幫。（VR中則不需要）
再比如，為了能讓虛擬物體與實際物體看起來是在同樣的距離上（比如在遠處的建築上放置一個虛擬物體），最理想的AR眼鏡還需要支持多焦平面的顯示，這個對傳統的AR光學又是很大的挑戰。（VR其實也需要類似的技術，但是迫切性小一些）
以上便是 VR 和 AR 眼鏡技術中最重要的一些區別與聯繫，希望看完這篇文章，大家對 VR 和 AR 能有更好的區分。在下一篇文章里，我們將會繼續探討，這兩種技術在未來會是怎樣的前景？誰會更勝一籌? 敬請期待。
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VR (Virtual Reality）：虛擬現實技術
AR（Augmented Reality）：增強現實技術VR是純粹虛擬出一個數字世界
AR是在現實世界中虛擬數字對象從這個角度來看，AR是可以包含VR的把現實世界中的所有對象都虛擬數字化了就是VR了嘛
可是我要一個跟現實世界一模一樣的虛擬世界去當God嗎
從智能硬體設備的角度來看
VR可以單純依靠大角度寬視域的顯示器實現AR則需要裸眼情況下的光學透視技術來疊加所以目前VR市面上相對成熟的產品比較多，拿個盒子+手機分屏都能體驗
AR受限於設備以及光學技術能完全玩起來的很少，大部分還是藉助手機或者平板的顯示器來部分實現增強現實效果（也就是說只有透過屏幕部分的視覺區域才能看到虛擬對象），例如最近很火的Pokémon Go從這個角度看，兩者沒什麼包含關係，只能說VR比較利於套現而AR則適合講故事。V R
首先來說說虛擬現實，Virtual Reality。
簡單理解，VR就是把虛擬的世界呈現在你眼前。目前人們約定俗成的，是把那種戴著頭盔的，有沉浸感的，無邊框的虛擬世界，稱為虛擬現實。
在很多的BIM論壇中都有VR這麼個板塊，但大多數都屬於「假VR」，也就是不屬於這種約定俗成的VR。
這種假VR分這麼幾個層次：
第一種，就是用BIM模型渲染成一段視頻，為了提升效果可以在很大的屏幕上播放，但無論渲染的有多炫酷，這都屬於普通的渲染視頻，最多可以叫虛擬漫遊；
第二種，是把渲染的圖像或者視頻放在手機里，隨著手機的移動和轉動，圖像也會跟著動；如果你把手機套在一個售價兩三百塊錢的VR眼鏡上，圖像就會隨著你的頭部旋轉而改變角度。
這種技術很接近VR，但它有自己的名字，叫全景圖像或者全景視頻。它和VR最大的區別就是沉浸感，你把它套在眼前，最好的效果也就是在影院觀看巨幕電影的感覺，遠遠沒有「我在這個場景里」的沉浸感。
造成沉浸感的區別有三個原因：
? 一是圖像解析度太低，騙不過眼睛；
?二是有明顯的圖像邊界，就是手機屏幕的邊界；
?三是沒有雙眼單獨運算產生的縱深感，你看到的只是一副展開在眼前的巨大球面圖像而已。
建築業用到的VR技術，大多是用遊戲引擎把建築場景的三維模型進行渲染，然後單獨導出成VR視頻或者VR程序，再使用專門的硬體設備來觀看。
三維模型不一定要用BIM模型，用3DMAX，Sketchup建模都可以。只不過這些軟體屬於效果圖人員和建築設計師才能掌握的，而BIM讓更多的人有了建築建模的能力，所以才會讓VR在建築業大面積的爆發。
硬體方面，目前市面上VR頭盔設備不多，最主流的是Oculus Rift和HTC Vive。
在這兩種設備上投射的VR影像，和咱們剛說的「假VR」最大的區別，就是沉浸感。戴上頭盔，你會完全進入那個虛擬的場景中。
要做到這一點就得騙過我們的眼睛，這其實還是挺難的——最重要的是清晰度得夠。
VR頭盔的顯示屏離人眼很近，單張圖像最低解析度寬度至少要達到1080像素，才能將就看；要產生立體縱深感，左右眼渲染的圖像得不一樣，乘以二就是2160像素。
這還只是視野範圍內的圖像，你要是一轉頭，視野邊界外的圖像也得渲染進來，範圍至少要擴大到3024X1680像素。VR眼鏡保證不暈的最低刷新率要求是每秒90幀，這麼一算每秒的運算量就得達到4.5億像素。
如果開兩倍的抗鋸齒，就得達到每秒9億像素。
目前最好的民用顯卡，也就剛剛滿足這個數量級的運算量。
這帶來的問題就是，想買一套像樣的VR設備，投資會比較高，目前一套頭盔加上配置足夠的電腦，至少需要2萬塊錢。
而要讓圖像更清晰，以至於完全看不出來像素點，圖像解析度還得長寬各乘以3，那就多了9倍的運算量，目前最好的顯卡也達不到。
伴隨而來的就是數據的傳輸問題，這麼大的數據量，目前的無線網路傳輸速度是遠遠達不到的，所以無論是哪家的頭盔，都要拖著長長的數據線。
當然你會說，建築業不像遊戲業，不需要那麼真實炫酷的體驗，運算量低點，解析度粗糙點也沒關係。
確實如此，即便是比較粗糙的VR技術，帶來的沉浸感，也足夠用戶對建築進行空間體驗，這也是為什麼VR在遊戲業成長放緩，而在建築業卻不斷升溫的原因。
咱們這個行業吧，對科技確實是更能湊合一些。
不過話說回來，低解析度帶來的不適感也確實存在，VR設備本來就會讓人產生暈動症——也就是圖像變了，身體沒動，大腦就會本能的產生眩暈，而更低的解析度則會加劇這種眩暈感。
圖像運算和數據傳輸這兩點技術障礙，會隨著硬體的迭代更新而得到解決，目前VR的發展進入了瓶頸，但未來更快、更小的移動顯卡，和5G網路技術的到來，都會讓VR再度迎來爆發期。
A R
下面咱們說說增強現實，Augmented Reality。
很多人把增強現實理解為「效果更好的虛擬現實」，這完全是錯的。它並不是虛擬現實的升級版，這兩者誕生和發展也是完全獨立的。
增強現實技術就是字面上的意思，用虛擬的東西把現實增強。
咱們舉兩個例子。
2016年，日本任天堂公司推出了一款風靡全球的手機遊戲，叫 pokemon go。
玩這個遊戲的時候，你舉起手機打開攝像頭，就可以在真實的環境中發現寵物小精靈，可以抓捕它們或者進行戰鬥。這些小精靈不是簡單的顯示在畫面里，而是會根據現實場景來改變它們的位置。
下一個例子更加常見，就是目前市場上流行的一些增強拍攝的相機app，比如激萌相機，它可以識別相機中的人物，給人像加上兔子耳朵啊，紅臉蛋啊這些東西，還能跟著人臉運動，這也是典型的AR技術。
和虛擬現實做個對比，VR就是創造一個完全取代現實的世界，讓人感覺「我怎麼在這裡？」，AR則是在現實世界的圖像中疊加一些東西，讓人感覺「哎？這裡多了個本來不存在的東西」。
從技術層面來說，增強現實和虛擬現實的差別很大。
虛擬現實的核心技術基本都集中在計算機圖形領域，需要解決的是圖像運算問題，和硬體設備性能的問題。
而增強現實的核心技術在環境識別領域，也就是程序怎麼知道攝像頭正在拍攝的東西是一張人臉還是一棵樹，此外還需要一套演算法來把虛擬的物體顯示在該呆的地方。
在演算法功能上，增強現實比虛擬現實要難，但反過來對於硬體的需求反倒比虛擬現實要低。因為它只需要運算虛擬部分的物體，而不需要進行整個場景的渲染。
咱們說說AR在建築業的應用，以及它跟BIM的關係。
一種比較有價值的應用是連接BIM模型與實際現場。
比如項目的土建已經施工完成，在安裝機電設備的過程中，用移動設備觀看現場，可以把未來需要安裝的機電設備模型投射到畫面中，指導現場施工，還可以隨時觀看施工進展是否符合BIM設計。
再比如改造項目，可以用手機來掃描現場，AR程序能通過投射的方式給你一雙「透視眼」，看到地下和牆壁後面的管道，來進行精確的開挖。當然這些投射的模型是BIM提供的。
第二種是對模型信息的投射。
AR可以投射的不僅是圖形，文字和表格信息也不在話下。
它所依賴的設備也不僅僅是手機或者掌上電腦，像微軟的Hololens、國產的meta 這樣的增強現實眼鏡，都是專門為AR技術開發的設備。
這類頭顯設備都帶有前置感測器，可以識別場景和穿戴者的手勢，也可以通過編寫程序，把施工現場的工序做法、施工問題、構建屬性等信息投射到眼前，不僅可以用於施工階段，還可以用於後期運維。
在這類應用中，BIM模型中的信息就為AR程序的編寫提供了有力的支持。
需要知道的是，這些硬體產品雖然已經逐步進入商業市場，但應用層面還不是很成熟。比如對空間的識別精度不夠，對遮擋物的處理能力不足等問題。
不過隨著硬體的計算能力和軟體的更新迭代，這些問題都將逐漸得到解決。
你可能還見過一種AR的應用場景，就是用攝像頭對著一張平面圖紙，可以在顯示器上看到圖紙中的建築變成了3D，還能隨著圖紙的位置變化進行旋轉。
雖然看起來比較炫酷，但除了帶來感官上的新意，實際生產力可能還比不上一段普通的施工模擬動畫。
你可別覺得這是建築業中才有的黑科技，實際上這種小品級的技術很普遍，不信你在淘寶搜索「兒童AR動物卡片」，幾十塊錢就能享受類似的AR技術，還包郵哦。
M R
最後咱們來說說混合現實， Mixed Reality。
MR的概念最早進入大眾的視野，是一段網上瘋傳的視頻，叫做「谷歌黑科技全息投影裸眼3D」，展示了一隻鯨魚的全息影像投射在體育館裡的情景。
視頻來自於谷歌投資的Magic Leap，這家公司把它的技術定義為混合現實。在它出現後不久，前面說到的微軟Hololens也把自己從增強現實設備改名為混合現實設備。
後來，這段視頻被證明只是Magic Leap的概念宣傳，它的技術也根本不是國內理解的全息投影裸眼3D，而是需要佩戴相應的設備才能實現。
從這段視頻中的鯨魚身上，你能看出混合現實和增強現實的區別嗎？
咱們先換一個你更熟知的公司，來說明混合現實。
2017年6月6日，蘋果公司召開了全球開發者大會，推出了新的增強現實平台，名叫 ARkit。
大會上展示的內容也比較簡單明了，就是你用蘋果手機的對準一張什麼都沒有的桌子，到了手機里卻會現實桌子上多了茶杯和檯燈等物體。
很多人覺得這跟增強現實相機沒區別嘛，蘋果自己也是低調的把這個技術稱作增強現實。
但是會後卻有人評價，蘋果將開啟混合現實技術的新時代，這是為什麼呢？
原來是有細心人發現，在蘋果的增強現實程序里，桌子上虛擬的茶杯和檯燈，都是有投影的，而且當你移動這些虛擬物品的時候，它們的投影也會隨之改變方向。
這就要求程序把攝像頭中的桌面進行三維建模計算，才能知道畫面中哪個地方是桌面，角度是多少，怎樣投影才是正確的。
再反觀一般的增強現實程序，都做不到「虛擬物品在真實物品上投影」。
咱們再回來看看那個體育館裡飛起鯨魚的視頻，你會注意到，鯨魚飛行的軌跡，和它濺起的浪花，在體育館這個場景里是由遠至近三維展示的，而不是簡單的覆蓋在現實圖像之上；鯨魚在沉入水底的時候也是準確的在地面的位置沉下去，而不是在半空中消失；最重要的是，在視頻的最後，鯨魚還會被離鏡頭最近的現場觀眾遮擋。
如果只是把畫面投射在圖像的最頂層，是絕做不到這一點的。
咱們通過這張圖來說清楚VR、AR和MR的區別。
?虛擬現實VR，是創造了一整個虛擬世界，把你和現實世界隔離開。核心問題是圖形計算和沉浸感。
?增強現實AR，是把虛擬事物疊加到現實世界圖像的最頂層。核心問題是圖像識別和跟蹤。
?混合現實MR，是把虛擬物體和現實物體都進行再次計算，把它們混合到一起，難分彼此。核心問題是對現實世界的3D掃描，以及遠近空間的感知。
再舉一個例子你就更明白了：
如果AR技術顯示牆上有一個鐘錶，你肯定是能分辨出那是設備投射出來的；而通過MR系統投射的虛擬鐘錶，無論你怎麼動，它都會待在固定的位置，隨著你的旋轉可以看到它不同的角度，還會投射影子到牆上，就好像那裡本來就有一個真正的鐘錶一樣。
MR技術所需要解決的技術問題比前兩種技術更多，難度更高；要達成「讓人區分不出虛擬和現實」的境界，它需要的計算量比VR技術也要高得多。
目前混合現實還沒有成熟推向市場的硬體設備，軟體應用也是在理論階段。具體到建築行業，成熟的應用就更沒有了。
如果過一陣子AR不那麼火了，建築業又有人站出來和你說，他正在成熟的運用MR技術，那八成是來忽悠你的。
不過事情可能會有轉機，剛剛咱們之所以說，蘋果公司開啟了混合現實技術的新時代，恰恰是因為它推出的ARkit，很可能讓技術發展跳過AR時代，直接進入MR時代。
?一是因為蘋果將底層技術的開發全部包攬，全球的開發者不需要從零開始進行MR技術的開發，只要在IOS平台開發產品級的應用就可以了；
?二是蘋果公司龐大的用戶和開發者群體，將會讓MR應用的開發進程以指數級的速度產生飛躍。
另外，擅長發明黑科技的索尼公司發布的手機 XZ1，就配備了混合現實所需要3D掃描的技術，可以通過手機攝像頭直接給物體進行三維建模。
當然，目前手機上的混合現實應用還遠達不到「以假亂真」的地步，但在一些專業領域，比如工業和建築業，不像遊戲業那樣對模擬度有那麼高的需求，只要能解決問題，一些畫面相對粗糙的MR應用就會給行業帶來很大的價值，也不需要像VR領域那樣需要等待下一輪硬體革命的到來。
所以有人預測，專業領域的混合現實技術即將進入一個飛速發展期，搶在虛擬現實技術之前達到普及。關於這一點，我們拭目以待。
最後開開想說的是，今天聊的這幾項技術，每一項都會給各個行業帶來非常廣闊的商業市場，建築業是這個市場的一小塊，BIM只是在這個細分市場里為它們提供底層數據的工具。相比之下，它們確實不在一個量級上。
不過對於工程建築行業的人來說，離這些尖端技術最近的領域，也確實就是BIM了，在未來，能夠找到BIM與它們的結合點的人，無疑將會是行業內不可多得的人才。
這片廣闊的天地，也許就留給此刻的你呢！原文鏈接可以看更多內容https://zhuanlan.zhihu.com/p/29962757微信原文http://mp.weixin.qq.com/s/KfcA5PcHBvgOv-IqMO6Igw最簡單的區別：
AR是現實+虛擬相結合；
VR是純虛擬的。
什麼是AR(增強現實)- 看這段視頻就清楚了！
發展情況應該是先vr，然後是ar，最終形態可能是mr，這個跟技術難度有關，目前的ar技術難度大，成本高，基本上不可能民用，
術語，定義這種事其實和一般人關係不大吧。。何必糾結
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