tp官网下载|虚拟实境
作者： tp官网下载
2024-03-08 04:29:14
虚拟现实（虚拟和现实相互结合的技术类型、灵境技术、元宇宙）_百度百科
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[2]虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉；同时，虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统；最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。 [2]5G时代的到来，注定将成就虚拟现实技术。未来的生活趋势将会更多的在虚拟与现实之间切换。 [10]发展历史播报编辑1、第一阶段（1963年以前）有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的阶段1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器；1956年，Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama。 [3]2、第二阶段（1963—1972）虚拟现实萌芽阶段1965年，Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极的显示）；1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（HMD）；1972年，NolanBushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。 [3]3、第三阶段（1973—1989）虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段1977年，Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlove；1984年，NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1984年，VPL公司的JaronLanier首次提出“虚拟现实”的概念；1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。 [3]4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术；VPL公司开发出第一套传感手套“DataGloves”，第一套HMD“EyePhoncs”；1993年11月，宇航员通过VR系统的训练，成功的完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作，而用VR技术设计的波音777飞机是虚拟制造的典型应用实例；2022年加拿大造船公司Seaspan将3D沉浸式虚拟现实系统（VR）引入船舶设计，使设计师可在VR中实时浏览他们的设计。21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。 [3]2022年12月2日，虚拟现实/增强现实入选“智瞻2023”论坛发布的十项焦点科技名单。 [11]分类播报编辑VR涉及学科众多，应用领域广泛，系统种类繁杂，这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。从不同角度出发，可对VR系统做出不同分类。 [4]1、根据沉浸式体验角度分类虚拟现实沉浸式体验分为非交互式体验、人——虚拟环境交互式体验和群体——虚拟环境交互式体验等几类。该角度强调用户与设备的交互体验，相比之下，非交互式体验中的用户更为被动，所体验内容均为提前规划好的，即便允许用户在一定程度上引导场景数据的调度，也仍没有实质性交互行为，如场景漫游等，用户几乎全程无事可做；而在人——虚拟环境交互式体验系统中，用户则可用过诸如数据手套，数字手术刀等的设备与虚拟环境进行交互，如驾驶战斗机模拟器等，此时的用户可感知虚拟环境的变化，进而也就能产生在相应现实世界中可能产生的各种感受。 [4]如果将该套系统网络化、多机化，使多个用户共享一套虚拟环境，便得到群体—虚拟环境交互式体验系统，如大型网络交互游戏等，此时的VR系统与真实世界无甚差异。 [4]2、根据系统功能角度分类系统功能分为规划设计、展示娱乐、训练演练等几类。规划设计系统可用于新设施的实验验证，可大幅缩短研发时长，降低设计成本，提高设计效率，城市排水、社区规划等领域均可使用，如VR模拟给排水系统，可大幅减少原本需用于实验验证的经费；展示娱乐类系统适用于提供给用户逼真的观赏体验，如数字博物馆，大型3D交互式游戏，影视制作等，如VR技术早在70年代便被Disney用于拍摄特效电影；训练演练类系统则可应用于各种危险环境及一些难以获得操作对象或实操成本极高的领域，如外科手术训练、空间站维修训练等。 [4]特征播报编辑虚拟现实的特征特征详情介绍沉浸性沉浸性是虚拟现实技术最主要的特征，就是让用户成为并感受到自己是计算机系统所创造环境中的一部分，虚拟现实技术的沉浸性取决于用户的感知系统，当使用者感知到虚拟世界的刺激时，包括触觉、味觉、嗅觉、运动感知等，便会产生思维共鸣，造成心理沉浸，感觉如同进入真实世界。 [5]交互性交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度，使用者进入虚拟空间，相应的技术让使用者跟环境产生相互作用，当使用者进行某种操作时，周围的环境也会做出某种反应。如使用者接触到虚拟空间中的物体，那么使用者手上应该能够感受到，若使用者对物体有所动作，物体的位置和状态也应改变。 [5]多感知性多感知性表示计算机技术应该拥有很多感知方式，比如听觉，触觉、嗅觉等等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前大多数虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、触觉、运动等几种。 [5]构想性构想性也称想象性，使用者在虚拟空间中，可以与周围物体进行互动，可以拓宽认知范围，创造客观世界不存在的场景或不可能发生的环境。构想可以理解为使用者进入虚拟空间，根据自己的感觉与认知能力吸收知识，发散拓宽思维，创立新的概念和环境。 [5]自主性是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。如当受到力的推动时，物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。 [5]关键技术播报编辑虚拟现实的关键技术技术名称技术详情动态环境建模技术虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 [6]实时三维图形生成技术三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为保证实时，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。 [6]立体显示和传感器技术虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展，现有的设备不能满足需要，力学和触觉传感装置的研究也有待进一步深入，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。 [6]应用系统开发工具虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，选择适当的应用对象可以大幅度提高生产效率，减轻劳动强度，提高产品质量。想要达到这一目的，则需要研究虚拟现实的开发工具。 [6]系统集成技术由于VR系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统集成技术起着至关重要的作用，集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等。 [6]技术应用播报编辑虚拟现实的技术应用应用领域应用详情在影视娱乐中的应用近年来，由于虚拟现实技术在影视业的广泛应用，以虚拟现实技术为主而建立的第一现场9DVR体验馆得以实现。第一现场9DVR体验馆自建成以来，在影视娱乐市场中的影响力非常大，此体验馆可以让观影者体会到置身于真实场景之中的感觉，让体验者沉浸在影片所创造的虚拟环境之中。同时，随着虚拟现实技术的不断创新，此技术在游戏领域也得到了快速发展。虚拟现实技术是利用电脑产生的三维虚拟空间，而三维游戏刚好是建立在此技术之上的，三维游戏几乎包含了虚拟现实的全部技术，使得游戏在保持实时性和交互性的同时，也大幅提升了游戏的真实感。 [2]虚拟现实技术和可穿戴设备的研发降低了体育项目的参与门槛，诸如赛车、国际象棋等运动，选手们可接入服务器“穿越”到世界各地赛场，与各国高手同台竞技。 [12]在教育中的应用如今，虚拟现实技术已经成为促进教育发展的一种新型教育手段。传统的教育只是一味的给学生灌输知识，而现在利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动、逼真的学习环境，使学生通过真实感受来增强记忆，相比于被动性灌输，利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，这种方式更容易激发学生的学习兴趣。此外，各大院校利用虚拟现实技术还建立了与学科相关的虚拟实验室来帮助学生更好的学习。 [2]在设计领域的应用虚拟现实技术在设计领域小有成就，例如室内设计，人们可以利用虚拟现实技术把室内结构、房屋外形通过虚拟技术表现出来，使之变成可以看的见的物体和环境。同时，在设计初期，设计师可以将自己的想法通过虚拟现实技术模拟出来，可以在虚拟环境中预先看到室内的实际效果，这样既节省了时间，又降低了成本。 [2]虚拟现实在医学方面的应用医学专家们利用计算机，在虚拟空间中模拟出人体组织和器官，让学生在其中进行模拟操作，并且能让学生感受到手术刀切入人体肌肉组织、触碰到骨头的感觉，使学生能够更快的掌握手术要领。而且，主刀医生们在手术前，也可以建立一个病人身体的虚拟模型，在虚拟空间中先进行一次手术预演，这样能够大大提高手术的成功率，让更多的病人得以痊愈。 [7]虚拟现实在军事方面的应用由于虚拟现实的立体感和真实感，在军事方面，人们将地图上的山川地貌、海洋湖泊等数据通过计算机进行编写，利用虚拟现实技术，能将原本平面的地图变成一幅三维立体的地形图，再通过全息技术将其投影出来，这更有助于进行军事演习等训练，提高我国的综合国力。 [7]除此之外，现在的战争是信息化战争，战争机器都朝着自动化方向发展，无人机便是信息化战争的最典型产物。无人机由于它的自动化以及便利性深受各国喜爱，在战士训练期间，可以利用虚拟现实技术去模拟无人机的飞行、射击等工作模式。战争期间，军人也可以通过眼镜、头盔等机器操控无人机进行侦察和暗杀任务，减小战争中军人的伤亡率。由于虚拟现实技术能将无人机拍摄到的场景立体化，降低操作难度，提高侦查效率，所以无人机和虚拟现实技术的发展刻不容缓。 [7]虚拟现实在航空航天方面的应用由于航空航天是一项耗资巨大，非常繁琐的工程，所以，人们利用虚拟现实技术和计算机的统计模拟，在虚拟空间中重现了现实中的航天飞机与飞行环境，使飞行员在虚拟空间中进行飞行训练和实验操作，极大地降低了实验经费和实验的危险系数。 [7]虚拟现实在工业方面应用虚拟现实技术已大量应用于工业领域，对汽车工业而言，虚拟现实技术既是一个最新的技术开发方法，更是一个复杂的仿真工具，它旨在建立一种人工环境，人们可以在这种环境中以一种自然地方式从事驾驶、操作和设计等实时活动。并且虚拟现实技术也可以用于汽车设计、实验、培训等方面，例如在产品设计中借助虚拟现实技术建立的三维汽车模型，可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。这种三维模式准确性很高，汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。 [7]发展局限播报编辑虚拟现实即使VR技术前景较为广阔，但作为一项高速发展的科技技术，其自身的问题也随之渐渐浮现，例如产品回报稳定性的问题、用户视觉体验问题等。对于VR企业而言，如何突破目前VR发展的瓶颈，让VR技术成为主流仍是他们所亟待解决的问题。 [8]首先，部分用户使用VR设备会带来眩晕、呕吐等不适之感，这也造成其体验不佳的问题。部分原因来自清晰度的不足，而另一部分来自刷新率无法满足要求。据研究显示，14k以上的分辨率才能基本使大脑认同，但就目前来看，国内所用的VR设备远不及骗过大脑的要求。消费者的不舒适感可能产生的其对VR技术是否会对自身身体健康造成损害的担忧，这必将影响VR技术未来的发展与普及。 [8]VR体验的高价位同样是制约了其扩张的原因之一。在国内市场中，VR眼镜价位一般都在三千元以上。当然这并非是短时间内可以解决的问题，用户如果想体验到高端的视觉享受，必然要为其内部更高端的电脑支付高昂的价格。若想要使得虚拟现实技术得到推广，确保其内容的产出和回报率的稳定十分关键。其所涉及内容的制作成本与体验感决定了消费者接受VR设备的程度，而对于该高成本的内容，其回报率难以预估。其中对VR原创内容的创作无疑加大了其中的难度。 [8]新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000三分钟教你认清XR/VR/AR/MR - 知乎
三分钟教你认清XR/VR/AR/MR - 知乎首发于筑·影·时代切换模式写文章登录/注册三分钟教你认清XR/VR/AR/MR毁男孩的小图纸2021 年度新知答主从平面媒体到广播，电视，电脑，智能手机再到现在的虚拟现实设备。科技在时间和空间上不断解放人类。本篇文章将针对21世纪最有发展潜力的XR概念对读者进行一个生动有趣的介绍，也会对XR在电影里的应用做一个简单的探讨。什么是XR？《星球大战》早期的全息投影？《黑客帝国》里的脑机接口？《阿凡达》里的化身技术？——以上在科幻电影频频出现的人机交互内容、方式、和效果的革新，均是我们说的XR。XR的详细概念再造一个世界始终是人类的梦想，人们以存在哲学为理论基础，发展虚拟世界的理论、技术和伦理。如今，图形学、多媒体、人机交互技术、脑科学的发展给虚拟世界的降临铺平了道路。▲ 交互方式概念图 / 来源：北大讲座pptAccenture的内容总监Rori Duboff认为XR，延展实境（Extended Reality）不仅覆盖了完全现实和完全虚幻之间的光谱，更能让这些技术统称为一个内容范围。简单来说，XR=VR/AR/MR。▲ 图解XR，AR，MR，VR的关系VR（虚拟实境） 模拟现实强调营造虚拟世界，让用户与真实世界隔绝。——比如电影《头号玩家》，主角通过佩戴VR头盔进入虚拟世界。现实世界的等级制度在虚拟世界里全部重新洗牌，就算你在现实中是一个挣扎在社会边缘的失败者，在“绿洲”里也依然可以成为超级英雄。▲ 《头号玩家》海报AR（扩增实境）增强现实强调在真实世界中叠加信息。——在《黑镜：圣诞特别篇》里，出现了“屏蔽”技术。不喜欢一个人，可以屏蔽他。这样，你们就再也看不见对方，也无法打电话、写信。甚至你看到电视机上的她和照片上的她，都只有一团模糊的影子。你的整个世界都会和她绝缘，直至她死掉。▲ 黑镜截图/北大讲座ppt标题示例MR：混合实境合并现实和模拟世界。产生新的可视化沉浸式交互环境。混合现实将是VR技术的终极目标。——几乎每个科幻电影里都有使用的MR技术，如今市面上最好的设备能达到MR的一些效果的是微软的HoloLens。▲HoloLens的商业广告（当然，许多时候这些概念之间会有重复。）拍摄设备梳理完XR概念之后，接下来介绍的是一部VR全景照片或者影片的基本制作流程。以下是拍摄VR全景照片和视频的设备。多镜头拼接全景相机▲ 来源：北大讲座ppt双鱼眼镜头实时拼接▲ 来源：北大讲座ppt单镜头手动拼接 （用手机拍摄约莫50张球形面的照片后使用PtGui等软件拼接）然而，仅仅进行2D图片的拼接，因为没有深度关系，观众在欣赏全景图片或者电影的时候会感到十分眩晕。我们如何3D深度信息重建呢？▲ 来源：北大讲座ppt要解决这个问题，我们可以通过具有视角差的双镜头拍摄来恢复物体的远近关系，重建3D深度信息。▲ 来源：北大讲座pptVR显示器设备简史1962年 Sensorama：这是一个专门设计过用来感受VR的固定设备：具有三面显示屏，联动椅子和固定的操纵杆。他使用了3D显示器、一些风扇、气味发生器以及振动椅。▲ 固定VR显示器设备/北大讲座ppt1968年Sutherland：计算机图形学之父Ivan Sutherland设计了首款头戴式显示器（HMD：Head Mounted Display）；因为它也可以用来显示带有线框的三维房间，被认为是AR和VR的第一个组合显示器；具有头部跟踪功能；但是因支撑杆高悬头顶，被戏称为“达摩克利斯之剑”▲ 首款头戴式头盔/来源：北大讲座ppt1987年 VR概念提出：Jaron Lanier，计算机科学家、哲学家和音乐家，虚拟现实之父提出了虚拟现实概念：利用电脑模拟产生三位虚拟世界，并向使用者提供视觉、听觉和触觉等感官模拟；Lanier在微软负责Hololens的开发，建立了Kinect游戏系统。▲ 虚拟现实之父——Jaron Lanier/来源：北大讲座ppt1995年任天堂发布的虚拟现实主机Virtual Boy：这是游戏界首次对虚拟现实的尝试。但思维太过超前，仅在市场生存6个月就销声匿迹。▲ 任天堂Virtual Boy的设备以及游戏场景/来源：北大讲座ppt2012年google glass是沉寂多年之后新的vr/ar设备；它基于安卓操作系统；主要功能是通过gps定位和摄像头识别现实世界场景，叠加现实与信息界面。▲ 佩戴谷歌眼镜的一天/来源：北大讲座在这之后，VR风潮流行。游戏和观影头盔也在飞速地更新换代，从原来需要背着电脑主机行走到现在面向广大消费者便捷的一体式头盔。其中两款头盔对于打开大众市场起到了很重要的作用：1. Google Board，价格仅为200人民币的VR头盔可以观看VR影片，进行简单交互，也拥有一系列的应用商店作为配套。2. Oculus GO/小米VR一体机，价格为1499人民币。采用移动处理器，无需PC；具有2K分辨率，72Hz高刷新率和3DoF无线手柄。与Google Board相同，也拥有自身的应用商店构建内容生态（比如VR巨幕影片，全景影像，游戏等等）。近五年来设备更新飞快，如今最新款是Vive的Cosmos系列。▲ Htc Vive Cosmos系列商业广告用VR设备观影2016年第70届戛纳电影节首次展映VR短片。电影节期间间，执导过《荒野猎人》的墨西哥导演亚历杭德罗·伊尼亚里图带来了6分半钟的VR短片《肉与沙》，戛纳电影节艺术总监蒂埃里·弗雷莫此前表示：“VR不再是单纯技术手段，已成为了一种艺术。”▲ 《肉与沙》海报而在戛纳之前，威尼斯电影节、圣丹斯电影节、翠贝卡电影节等久负盛名的国际电影节，也都先后设立了官方的VR竞赛单元。▲ 戛纳电影节XR影展海报2020年由于疫情影响，定于5.12日的戛纳国际电影届遗憾缺失。与此同时，戛纳电影市场宣布转为线上交易，戛纳XR也已经采取革新放映形式，携手VeeR举办了360VR沉浸影像展（VeeR 360 Cinema）。如果不带VR头盔的话，移动手机便可以欣赏到各个角度的画面，如果购置头盔，最基础的款式（淘宝150元左右）便可以观看VR影片。▲ 2020年戛纳电影节VR线上颁奖 / 来源：毒眸研究公司Omdia的高级分析师George Jijiashvili此前曾预测，全球范围里的VR设备的数量将从2019年的1310万到2024年底增长至5550万。这个数据对于VR领域内部来说，是一次巨大的增长，但我们将其与智能手机进行比较，就会发现这个增长速度还是十分有限，并没有覆盖到大多数消费者。而VR内容又无法走进传统影院，只能依赖线下的VR体验馆或者展映等渠道进行正常的播映。戛纳XR计划负责人Elie Levasseur，将戛纳XR比拟为行业的孵化器和加速器，认为在VR没有一个成熟市场的情况下，这能够助推整个VR行业发出更大的声音。当然，这一开拓阶段仍需要花费一些时间。行业不会马上爆发，但一直都在增长。因此无论从普及VR/AR内容还是提升行业商业价值，都需要一些时间去推动。而Elie Levasseur也非常有自信地表示，VR最终一定会成为一种大众市场。XR技术拍摄电影对于电影创作来说，XR的发展所带来的好处不仅仅局限于创造观众目前需要佩戴VR显示器进行交互的电影，也能为普通2D、3D电影的创作带来巨大效益。比如，在之前文章里详细介绍分析过的混合现实技术的绿幕拍摄，LED屏幕与游戏引擎的结合：This is the way-曼达洛人虚拟拍摄幕后(一)This is the way-曼达洛人虚拟拍摄幕后(二)This is the way-曼达洛人虚拟拍摄幕后(三)初探虚幻引擎5Reference:陈斌（2020），北京大学暑期学校虚拟现实创作课程讲座第一和第二堂课PPT。张娜（2020），没想到，我们竟用这种方式“参与”了戛纳电影节，毒眸。编辑 / Marie利欢迎关注微信公众号：电影设计师公众号ID：set-arch-designer 中国电影美术学会CG艺术专业委员会官方指定发布平台，专注影视设计与制作幕后，探索与分享电影CG知识，定期推送幕后影人动态。约稿：我们旨在为行业搭建高质量的资讯分享平台，如果你希望分享对于影视制作与设计的独到解读和认识，或者介绍自己的电影设计相关行业经验，亦或是将优秀的自己推荐给大家，都欢迎给我们投稿！招聘：欢迎热爱研究影视幕后并擅长影视文案设计、外文翻译或视频后期的朋友加入电影设计师编辑部！我们将给予一定的兼职补贴，并提供免费的电影美术设计学习辅导，在校生优先。发布于 2020-08-18 21:14电影虚拟现实（VR）媒体赞同 12613 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录筑·影·时代电影和建筑的跨界日记游戏君和引擎酱一位不务正业TA的知
虚拟现实（VR） - 知乎
虚拟现实（VR） - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册虚拟现实（VR）“虚拟现实”是来自英文“Virtual Reality”，简称VR技术。最早由美国的乔·拉尼尔在20世纪80年代初提出。虚拟现实技术(Ⅵ)是集计算机技术、传感器技术、人类心理学及生理学于一体的综合…查看全部内容关注话题管理分享索引百科讨论精华视频等待回答详细内容概述“虚拟现实”是来自英文“Virtual Reality”，简称VR技术。最早由美国的乔·拉尼尔在20世纪80年代初提出。虚拟现实技术(Ⅵ)是集计算机技术、传感器技术、人类心理学及生理学于一体的综合技术，其是通过利用计算机仿真系统模拟外界环境，主要模拟对象有环境、技能、传感设备和感知等，为用户提供多信息、三维动态、交互式的仿真体验。特点虚拟现实主要有3个特点：沉浸感(Immersive)、交互性(Interactive)、想象性(Imagination)。沉浸感是指计算机仿真系统模拟的外界环境十分逼真，用户完全投入三维虚拟环境中，对模拟环境难分真假，虚拟环境里面的一切看起来像真的，听起来像真的，甚至闻起来等都像真的，与现实世界感觉一模一样令人沉浸其中。交互性是指用户可对虚拟世界物体进行操作并得到反馈，如用户可在虚拟世界中用手去抓某物体，眼睛可以感知到物体的形状，手可以感知到物体的重量，物体也能随手的操控而移动。想象性是指虚拟世界极大地拓宽了人在现实世界的想象力，不仅可想象现实世界真实存在的情景也可以构想客观世界不存在或不可发生的情形。根据用户沉浸程度和参与方式的不同，虚拟现实可分为4类：非沉浸式虚拟现实、沉浸式虚拟现实、分布虚拟现实系统及增强虚拟现实系统。应用一、幼儿园教学应用综合应用（1）逼真式的体验教学。VR虚拟现实技术最大的优势在于开放自由的教学空间，解决了课堂互动，答疑解惑，动手实操等问题。例如：运用VR职业模拟体验，可以让幼儿体验美食大厨、上班族和便利店店员，幼儿们不仅需要像在真实生活中那样完成工作内容，更重要的是作为一种职业冒险类模拟体验游戏，幼儿们将会在游戏过程中体验到更多置身未来难以适应的困惑感，幼儿们就可以在游戏过程中获得很多人生感悟。同时，将头盔式VR装备应用于幼儿课程教学中，教师课前将教程编排好，应用情景式教学内容设置给将给幼儿带来沉浸式的教学体验，学习就像看电影，从一定程度上增加了学习的乐趣，补充了教学素材。例如：当谈到去草原看看，虚拟的场景就立刻切换到草原，幼儿在虚拟的草原中和教师的带领下，可以观察草原上各种动物，并与教师进行交流讨论，有效地激发学习兴趣，还能够有效地创建学习情景、支持合作、促进交流、促进知识表达和应用，从而有效地构建一个非常优良的学习环境，让幼儿学到更多的东西。此外，VR虚拟现实技术还是助力师生教学过程的强大利器，幼儿可以在课堂上模仿老教师同步操作，教师知识点讲到哪，学生立即动手实际操作，手、脑、眼、耳同步调用，增强知识点记忆，有效的提高学习的效率，运用更逼真的视听刺激，提高幼儿的重视程度，同时在模拟中训练幼儿对灾害的应急处理能力。例如：美国就利用VR将飓风、地震等自然现象一致同步到幼儿园日常教学中，在幼儿进行模拟的过程中，将传统的教学元素如幻灯片的图形和数据嵌入在虚拟环境中，让幼儿置身于真实的情境中，在紧张的心理下，快速做出正确的决定，这样幼儿们面对安全威胁就能够更加从容的应对。（2）交互性的构想教学。VR虚拟现实技术可以采用移动设备与APP软件相结合的方式。幼儿APP有视+AR、AR、4D书城、幻视、尼奥照照等，另外有多种增强现实图书都有相配套的APP，例如：《机器人跑出来了》、《实验跑出来了》、《恐龙争霸赛来了》等，通过手机在现实世界上叠加虚拟形象的形式，实现增强现实的特殊显示效果。随着VR虚拟现实技术的性能提升和价格降低，会有更多的教育投资公司开发出更加丰富多彩的教学资源，让VR虚拟现实技术快速走进幼儿园教学课堂，在日常教学中大面积应用普及，从而颠覆传统的教育方法和教学形式，具有巨大的应用潜力与应用前景。[1]应用优势（1）仿真性与开放性。VR虚拟现实技术打破了幼儿园教学空间上的限制，教师可以在任意的教学环境中进行集中教学，身处何地的教师，只要通过相关网络通信设备即可进入相同的虚拟场所进行实时的集中化教学。（2）针对性与自主性。与现实中的幼儿园日常教学相比，VR虚拟现实技术的一大优势就是可以方便的模拟任何教学科目，借助虚拟现实技术，幼儿可以将自身置于各种复杂的学习环境中去，从而进行针对性训练，提高幼儿的综合处理能力与相关处理技能。同时，借助自身的虚拟教学系统，幼儿亦可以自发的进行多次重复活动训练，使幼儿始终处于教学的主导地位，掌握训训主动权，大大提高教学的效果。（3）安全性和弥补性。作为幼儿园教学重中之重的安全性，虚拟的环境远比现实中安全，教师与幼儿可以大胆的在虚拟环境中尝试各种训练方案，即使创下“大祸”，也不会造成“恶果”，而是将这一切放入训练评定中去，作为最后教学考核的参考。在确保幼儿人身安全万无一失的情况下，教师可以卸去教学活动隐患的包袱，尽可能多种类的训练，从而大幅的提高幼儿的技能水平。同时，VR虚拟现实技术也弥补了传统教学所不能达到的许多方面，在表现一些空间立体化的知识，例如：大自然、天气、唱歌、音乐欣赏、色彩、主题装饰时，三维的展现形式必然使学习过程更形象，幼儿更容易接受和掌握。将VR虚拟现实技术应用于幼儿园教学中，有着无可比拟的优势，打造虚拟的训练平台，无庸质疑的将是幼儿园教学的一个趋势。[2]二、在未来建筑设计中的运用建筑空间体验分析一般来说，建筑师在是通过绘制透视图、动画模拟、摄影等方式来分析和感受空间的。透视图和摄影照片是对空间的瞬时截取，对空间的反映是不连续的，而摄影和动画是沿着特定方式进行的，对空间的反映缺乏主动性和实时性，通过这些技术对空间的感知和实际感受有很大差异，且这些方式基本是听觉和视觉的，而真正空间的感受是集听觉、触觉和视觉为一体的全方位的感受。VR技术在建筑设计中的引用能提高人们对空间感受的真实性，在VR模拟的虚拟环境中，人们可以自由地选择观察视角、运动路线及观察行进方式，能感受虚拟空间亮度、温度、声音的变化，甚至脚对地面的感应也能被真切感受到，用户还可根据自己的喜好调节相关参数，如用户可一边跑步一边听歌，在运动模式中也可以选择散步或骑车，通过不同的形式对空间进行感知，建筑设计师如果将VR技术带到建筑设计中就会考虑各种影响因素，设计出更科学、更贴近生活的作品。建筑环境分析随城镇化的发展，城市的高楼越来越高，高层建筑间的气流会形成峡风现象，风速过高会带来沙尘，污染居住环境，造成建筑局部区位气温过低，同时峡风区域会形成负压，有可能损害建筑物表面玻璃，引起安全隐患，如果能够利用好峡风现象可改善地下车库、室内的通风情况，改善居住体验。一般来说，设计师会采用实体模型来分析峡风现象，合理规划建筑设计，可是实体模型造价昂贵且花费时间多，对数据的提取也存在误差，这些会给设计带来不利影响。建筑设计师如果引入VR技术将可以很好解决上述问题，设计师可以直接利用计算机技术根据真实环境建立气流模型，通过实时更改建筑模型使建筑物气流达到设计要求，同时计算机能提取各种数据参数，方便设计师分析，对建筑物结构和实体进行优化，得到最优方案。用户自主设计建筑的落成是设计人员、施工人员等众多人员合力完成的，而建筑是为用户而建的，在以往的设计施工中往往忽略用户的参与，设计师也没有充分考虑用户可能的意见，导致在整个建筑周期中最为重要的用户却成了最不重要的因素了。设计科学合理的方案需要用户的参与，只有结合用户意愿的设计才可能是最优的方案。但用户参与设计最主要的一点是缺乏专业知识，面对繁琐的设计图纸，很难提出自己的看法。VR技术的特点使得设计师和用户的沟通障碍得到了解决，应用VR技术设计师可以展现给用户直观的设计方案，方便用户了解，提高用户参与积极性，增强双方交流。通过Ⅵ技术，用户不需要掌握全面的专业知识，可在虚拟设计中直观地接触整个设计方案，了解设计师的设计理念，极大地方便了与设计师的交流，计算机也可以记录用户对建筑设计的建议，方便设计师对设计方案进行改进，这是传统透视图纸无法比拟的。[3]VR技术在建筑设计中的解决了设计师和用户的沟通问题，更为重要的是其提高了用户参与设计的积极性，保证了建筑设计方案更合理更科学。瑞典的家具卖场宜家就在广告中提出了利用VR及时进行卖场空间布局设想，为消费者自行搭配任意产品提供VR操作，方便消费者直观、理性的选购，或许在不远的将来，不需要设计师设计，而是让大众根据自己的喜好进行规划设计，VR技术的到来不只是技术的突破，可能会为各行各业创新发展提供源源不断的动力。[4]三、在飞行教学中的应用在理论学习中的应用理论教学是飞行教学的重要部分之一，而在理论教学中，对实际飞行的认知一直都是教学中的重难点。如果只是依靠教员的描述，学生的理解及认知就会停留在该问题表面，教学效果不理想。比如，在空中怎样对不同地标进行辨别、如何更好地控制驾驶杆等，若只是依靠教员的叙述，学员根本无法构造出适合自身的知识体系。但是若在理论教学阶段应用虚拟现实技术和模拟训练，学生就可以利用科技设备切身感受到自身用力大小是否合适、动作幅度是否过大。将虚拟现实技术及模拟训练应用于理论学习阶段，可有效提升理论教学的实践程度，帮助学员更好地掌握专业知识，进而提升教学效果。在科目训练中的应用受多种因素制约，学员在实际飞行训练中，学员的接受能力直接决定了其最终的飞行成绩，但并不能代表学员的学习态度。利用虚拟现实技术和模拟训练，可有效提升全体学员的训练质量，特别是对于喜爱飞行技术的学员来说，这一技术的效果尤为显著。依据相关研究发现，在模拟训练过程中，学员采用科技性较强的模拟系统训练二十个小时左右后，其飞行水平可以与有丰富实战经验的职业飞行员相媲美。在心理素质中的应用在飞行教学中应用虚拟现实技术和虚拟训练对提升飞行学员心理素质也有明显效果。中国某训练基地研发了一种抗飞行错觉的训练模拟器，该模拟器主要是对飞行员的应急能力及情绪控制能力进行培养，进而确保其后续实践安全。该系统是由多项现代技术组成的，该技术可以使学员切身体会到飞行中可能出现的错觉以及自身生理反应。在训练过程中，教员可以依据不同学生的弱项制造飞行中可能遇到的突发状况，让学生做出迅速反应，通过逼真的训练环境，可以有效提升学员心理素质，帮助其更好的攻克自身错觉，使其在后续正式飞行中遇到突发状况可以保持冷静。[5]四、在肢体功能障碍康复治疗中的应用虚拟现实技术可以利用计算机以仿真的方式充分结合现实环境为患者创造实时反应实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界如：上下肢康复机器人、虚拟情景评估与训练系统、虚拟数字OT评估训练系统、姿势控制评估训练系统、三维步态分析系统等。虚拟现实技术应用到康复治疗中并作为康复医学发展的前沿技术积极弥补传统康复的不足，提高康复疗效。[6]Holden医生最先成功的将虚拟现实技术运用到康复中，国内已生产部分应用了虚拟现实技术的国产康复机器人和国产虚拟互动评估训练系统等。2013年河北医科大学第二医院康复医学二科李红玲教授发表虚拟现实技术在康复医学中的应用进展。2015年北京大学第一医院康复医学科王宁华教授发表上肢康复机器人在脑功能重塑理论中的临床应用。百科摘录2设计师必看的5G发展趋势下的内容摘录格调设计狮虚拟现实（VR），是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，知乎小知 摘录于 2020-04-24带你了解VR原理，VR技术走向主流，是否能突破五大障碍？下的内容摘录注销虚拟现实技术是仿真技术的一个重要发展方向，是多种高科技技术的集合，是一门富有挑战性的科学研究领域，虚拟现实技术简称为VR技术，主要包括环境、感知、自然技能等方面。知乎小知 摘录于 2020-04-24浏览量5.6 亿讨论量35.8 万 帮助中心知乎隐私保护指引申请开通机构号联系我们 举报中心涉未成年举报网络谣言举报涉企虚假举报更多 关于知乎下载知乎知乎招聘知乎指南知乎协议更多京 ICP 证 110745 号 · 京 ICP 备 13052560 号 - 1 · 京公网安备 11010802020088 号 · 京网文[2022]2674-081 号 · 药品医疗器械网络信息服务备案（京）网药械信息备字（2022）第00334号 · 广播电视节目制作经营许可证:（京）字第06591号 · 服务热线：400-919-0001 · Investor Relations · © 2024 知乎 北京智者天下科技有限公司版权所有 · 违法和不良信息举报：010-82716601 · 举报邮箱：jubao@zhihu.
【前沿】Tank 和虚拟实境 — 神经技术论坛纪要(3) - 知乎
【前沿】Tank 和虚拟实境 — 神经技术论坛纪要(3) - 知乎首发于神经科学切换模式写文章登录/注册【前沿】Tank 和虚拟实境 — 神经技术论坛纪要(3)Mon1st神经科学等 3 个话题下的优秀答主前情提要：Winfried Denk 在用快速电镜扫描做小鼠连接组。 Karel Svoboda 在进行大规模成像实验和用快速荧光显微镜做小鼠连接组。少图预警（没有图不容易讲明白，但是因为有一些尚未发表的研究，我也找不到图。。。）David Tank 无疑是系统神经学的领军人物之一。Tank 组几乎每年都有重量级作品，不愧是坦克实验室。篇幅有限，这里只能介绍一些最近的工作。（比如说，fMRI功能成像的基础，血氧相关信号/BOLD是 Ogawa 在他主持贝尔实验室时发明的 [1]，这怎么完整介绍...）小鼠的虚拟实境Tank 率先发明了虚拟实境系统来研究大脑在VR环境中的活动。这一技术之所以非常吸引人，是因为这允许我们固定动物的头部不动，从而可以得到对脑细胞活动稳定的观测。在第一项VR实验中，Tank 等人把小鼠固定在一个悬空的小球上，固定住他的头部。这样，小鼠可以在球上跑（有点像跑步机+VR头盔的感觉）上图出自 [2]。图a：实验装置示意图，小鼠头部固定，在一个悬浮在空气中的球上跑。小数眼前是一个“虚拟实境投影仪”，如图b所示。发明了这一大杀器之后，坦克组开始研究大脑各区域在探索环境和执行任务时的活动。首先，他们利用双光子显微镜证明了小鼠的位置细胞参与了对虚拟实境的探索，正如在迷宫中跑的小鼠一样 [3]。在现实世界中，位置细胞像地标一样报告环境中的特定位置。在虚拟实境中，位置细胞类似地编码小鼠在虚拟迷宫中的“位置”。（关于位置细胞和与定位相关的各种神奇细胞，详见2014年诺贝尔医学奖：大脑的GPS系统）证明虚拟实境的有效性后，Tank 把目光转向了决策过程 (decision making)。皮层细胞编码决策过程Harvey 等人训练小鼠在虚拟迷宫中根据提示选择转左还是转右，以获取奖赏。上图出自 [4] Fig. 1. 虚拟迷宫示意图：如果起始部分是白色的，小鼠向左转可以得到奖励。如果是绿色的则向右转。作者发现，顶叶皮层中的细胞群体活动根据选择不同形成时间序列：上图中，上半部分为偏好选择向左转的细胞群（热度图里的每一行是一个细胞），下半为偏好选择向右的细胞群。以上半部分为例：当小鼠选择向左转时，各细胞依次放电（如图中的红色斜线所示，水平方向为时间，竖直方向为不同的细胞）。向右转时则没有明显的活动。需要注意行为上的选择是在小鼠走到迷宫尽头时才发生的，因此顶叶皮层细胞的活动模式表现了小鼠“内心的选择”——你可以通过观测这些细胞在小鼠还没有走到迷宫尽头时就预测他的选择！位置细胞，概念细胞，其实是一回事？我们知道海马体中的细胞编码动物所在的位置：2014年诺贝尔医学奖：大脑的GPS系统而包括海马体在内的中颞叶细胞编码概念： 在神经科学领域，有哪些反直觉的研究成果？ - 漆松的回答很多人怀疑，这两者会不会是同一种编码的两种表现形式？如@漆松在回答中所说的Food for Thought@Mon1st在本文初稿的评论区中一针见血地指出，concept cell很可能就是"place cell in task space.". 事实上，这也是[5]中提出的猜测. Place cell, 就是那个小鼠在迷宫中到达某种特定环境就会fire的细胞(位于海马). 本文讨论的concept cell与它有许多相似之处：Place cell与concept cell一样，都具有高度的特异性Place cell与concept cell一样，都对环境/概念有着强力的explicit representation - 只需要观测细胞的firing，就可以准确地预测小鼠所在的环境/人所接收到的概念信息. Place cell的firing呈现出attractor dynamics (吸引子特性). 这是一个物理学概念，不专业地解释，就是说：不动点周围的状态都会被“吸”向不动点. 在小鼠的place cell中反应为，哪怕环境是线性变化的，place cell的firing会剧烈变化 - 这对应了concept cell的all-or-none firing pattern: 只要概念对上了就疯狂启动，没有对上就什么事也不做. Place cell和concept cell一样，都可以很快地通过学习生成Tank 显然也有此怀疑，而他和他的博士后设计的实验非常有力地支持了这一理论。因为是未发表的内容没有图可以贴，我只能简单用语言描述一下：Dmitriy Aronov 设计了一种非空间的导航任务：大鼠学习按一个杠杆，当杠杆按下时他会听到频率逐渐升高的声音。“位置”细胞编码声音的频率。得到这一结果后，Aronov 更把实验扩展到了二维：大鼠学习控制一个摇杆，摇杆在上下/左右两个方向的位移分别控制他听到声音的大小和频率。“位置”细胞编码声音在<大小，频率>相空间的坐标。好期待这篇文章。最后讲一个黑科技：双光子立体显微技术 vTwINSvTwINS是坦克实验室正在开发的新一代显微技术，通过操控两个激光源的点扩散函数 (point spread function, PSF)，使得不同深度的神经元形成不同距离的两个像 [6]。vTwINS原理图，自 [6] Fig. 1.这一成像技术可以同时观测不同深度的神经元活动，从而大大提高了时间解析度（比起不同深度的逐层扫描）。[1] Ogawa, S., Lee, T. M., Kay, A. R., & Tank, D. W. (1990). Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(24), 9868–9872.[2] Harvey, C. D., Collman, F., Dombeck, D. A., & Tank, D. W. (2009). Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual navigation. Nature, 461(7266), 941–946.[3] Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., & Tank, D. W. (2010). Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation. Nature Neuroscience, 13(11), 1433–1440.[4] Harvey, C. D., Coen, P., & Tank, D. W. (2012). Choice-specific sequences in parietal cortex during a virtual-navigation decision task. Nature, 484(7392), 62–68. [5] Quiroga, R. Q. (2012). Concept cells: the building blocks of declarative memory functions. Nature Reviews Neuroscience, 13(8), 587-597.[6] Song, A., Charles, A. S., Koay, S. A., Gauthier, J. L., Thiberge, S. Y., Pillow, J. W., & Tank, D. W. (2016). Volumetric Two-photon Imaging of Neurons Using Stereoscopy (vTwINS) (Vol. im). 编辑于 2017-04-02 02:23神经科学神经学前沿科技赞同 819 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录神经科学大脑——关于「我」的
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Dec. 271,976王一资深编目录 AR, VR, MR, XR 是什么？ AR vs VR的差别在哪? MR vs XR的差别在哪? 深入了解AR, VR, MR, XR 的应用、技术与装置 AR 扩增实境 VR 虚拟实境 MR 混合实境 XR 延展实境 AR, VR, MR, XR 经典案例 AR 扩增实境（游戏）- Pokémon GO VR 虚拟实境（学习）- Holoroom How To MR 混合实境- 元宇宙 XR 延伸实境（味觉体验） - Aerobanquets RMX 未来应用广泛，衔接元宇宙致胜关键 AR、VR、MR、XR ？怎么有这么多R ？伴随着科技进步发展，虚实整合的AR 扩增实境与VR 虚拟实境已逐渐扩大应用到许多展业之中，而2021 年不能错过的热搜榜科技新词「元宇宙」更是其混合使用的最强案例。然而，这种AR/VR 混合式的MR 以及XR 也趁势崛起，大幅度的挑战人们对于感官的互动体验！今天的文章将带给大家「R」技术的快速科普，从认识他们各自的差异以及适合应用的领域，最后还有现在时下最火红的AR、VR、MR、XR 实际案例，让你一分钟快速听懂！ AR, VR, MR, XR 是什么？ AR, VR, MR, XR 总整理 AR vs VR的差别在哪? AR 扩增实境 「英文全名：Augmented Reality。AR 在真实环境中添加一个虚拟物件，并且能在萤幕中与其互动。」 VR 虚拟实境 「英文全名：Virtual Reality。VR 会让使用者看不到真实环境，完全沉浸在头戴显示器呈现的虚拟世界。」 AR 与VR 的主要差别在于：现实环境是否看得见前者是扩增实境，因此使用者是可以在「现实环境」中看到被「扩增」的虚拟物件；后者是虚拟实境，也就是说使用者在体验过程中是无法看到现实环境的，因此VR 的感官刺激会更贴近沉浸式体验！知名Netflix 影集《黑镜》就是VR 神级案例，剧中的两个主角戴上神经连结装置后，就可以化身为格斗游戏中的虚拟人物，进行激烈的战斗！因此在实际设计时，VR 自然就需要更大的运算技术与稳定的网路，当然完全的虚拟环境更需要臻熟的3D 建模技术，才能将使用者完全带入情境之中。 虚拟实境中的角色，需要强大的3D建模技术 MR vs XR的差别在哪? MR 与XR 都是立足于AR 与VR 基础技术所延伸出来，相对较新的专有名词。 MR 与XR 更着重在虚实整合的效果，同时能够以高强度与高精细度的3D建模虚拟环境，与让使用者拥有深刻的沉浸式体验，更强化虚实互动多样性，不再只是按下钮性，而是真的如现实生活一般，走到虚拟商店中选购商品与购物，是未来搭配元宇宙开发的必备技术！ MR 混合实境 「英文全名：Merged Reality。MR 是AR + VR 的综合应用，通常也会有头戴式装置，虚拟物件可以跟现实环境互动。」 XR 延展实境 「英文全名：X-Reality 或者Extended Reality。延展实境（XR）就是VR/AR/MR三者的集合，目前是被当作「混合AR+VR+MR技术」的代名词。 」 深入了解AR, VR, MR, XR 的应用、技术与装置 增强现实应用 AR 扩增实境 常见应用：智慧行销、智慧医疗、智慧城市、工业4.0相关技术：IoT、AI、图像侦测、体感侦测、3D 建模采用装置：see-through 装置，如AR 眼镜、手机AR 扩增实境最早应用在军事用途，需要模拟实际战况。现在已经延伸至普遍的商业用途，常见的形式有游戏、导览，还有展览业：例如工具机展的机台展示、搭配AR 眼镜的器械远端修复工作、离岛的远距开刀、AR App 游戏展示产品等。 VR 虚拟实境 常见应用：元宇宙、智慧行销、工业4.0、职业训练、电玩游戏相关技术：体感侦测、3D 建模（场景）采用装置：全罩式头戴装置，如VIVE、OculusVR VR 虚拟实境多应用在体验行销与模拟训练、职业训练等范围。强调「共感」的体验行销能够在VR 环境中，让消费者感受到最真实的体验；而模拟训练与直接训练方面，则是因为虚拟世界中的操作危险性大幅下降，亦可降低实际设备的耗损可说是一举两得；现在更扩展到消费者端，虚拟展示间、VR 游戏，甚至最近很火的Metaverse 元宇宙正是应用其原理制成！ （延伸阅读： VR虚拟实境为什么这么夯?连科技巨头都看好的新数位商机） 热搜榜No.1 ：元宇宙的原理到底是什么？ MR 混合实境 常见应用：元宇宙、智慧行销、工业4.0、职业训练、电玩游戏相关技术：体感侦测、3D 建模（场景）采用装置：Microsoft Hololens MR 混合实境的应用范围基本上也与AR 与VR 重叠，从模拟训练、职业训练，到商业用途都能够看见MR 的踪迹；而在5G 技术飞快进步后，硬体设备的成本下降，想必之后会看到更多、更广泛的应用！举个简单的例子，下班回家的你，戴上MR装置看戈登拉姆齐主厨的烹饪节目，主厨本人会跳出传统萤幕，在你眼前切菜、烤牛排，而且不管你的视线如何移动，他都一定会对准你！ XR 延展实境 常见应用：元宇宙、智慧行销、工业4.0、职业训练、电玩游戏相关技术：体感侦测、3D 建模（场景）采用装置：see-through 装置，如AR 眼镜、手机XR 是最新的「R」技术专有名词，目前是被当作「混合AR+VR+MR技术」的代名词，再加上，（1）疫情的冲击加上（2）相关技术发展迅速，几乎每个产业都各自发展出与自家产品相符的AR、VR、MR 的应用，无论是用于产品行销、现场活动、品牌曝光都是非常好的选择！只是要注意XR 并不是万灵丹，而是帮助品牌成长、甚至转型成功的技术！ AR, VR, MR, XR 经典案例 AR 扩增实境（游戏）- Pokémon GO Pokémon GO 已在手游界称霸五年，靠的是AR 扩增实境！宝可梦是能够吸引到各个年龄层的超成功IP，而在2016 年空降手游排行榜的Pokémon GO，更是透过AR 扩增实境技术让玩家可以透过自己双眼与双手，在现实世界中抓宝可梦，完成长年以来的梦想；直至2018 年的统计，该游戏的市场价值更已突破40 亿美元！ AR 除了使用于游戏，还可以... AR 扩增实境是将「虚拟物件」扩增的现实世界的最佳途径，而Pokémon GO 把握此技术的优势，让玩家能够在手机上抓宝。如果想要替品牌设计AR 扩增实境互动的话，建议可以选择主打的产品与服务，并打造出相符合的使用情境，运用AR 的互动技术，让消费者在购买前就可以体验到产品效果，进而增加购买率！ VR 虚拟实境（学习）- Holoroom How To 人们总是在做中学，VR 虚拟实境打造安全又无害的学习环境Holoroom How To 就是一款以「学习」为主打的VR 虚拟实境体验软体。随着虚拟实境的技术，使用者能够在完全沉浸的环境中，实际执行操作，并从中学习到实用的技巧；而虚拟环境更是能随着3D 建模技术的进步，变得越来越写实，让使用者有更贴近现实的学习体验！ VR 除了使用于学习，还可以... VR 的虚拟环境是元宇宙的基本技术之一，品牌若想在未来顺势搭上元宇宙的列车，那就必须现在开始布局；替自己的产品规划一套数位转型配套措施，从3D 建模技术开始熟悉并以VR 体验作为蓝图，让无缝接轨元宇宙不只停留于想像而已！ MR 混合实境- 元宇宙 前一頁下一頁 元宇宙强调整合与统一的虚拟世界，在未来会是MR 应用的最佳范例元宇宙其实就是「沉浸式体验」！在元宇宙的概念里，除了运用VR虚拟实境之外，更提倡整合与统一的重要性，因此也会同步应用到AR 扩增实境以及更多AI 技术等。在未来，我们就可以享受一个没有边界的虚拟世界，让所有的平台、软体、游戏统整到一个宇宙之中，真正实现「完整的虚拟世界」。 MR 除了使用在元宇宙，还可以...如果觉得元宇宙太遥远的话，现在超级火红的任天堂Switch 游戏：《马力欧赛车：家庭赛车场》也是个十分成功的MR 案例。游玩时需购买Switch 主机以及配件（卡丁车）里藏有摄影镜头，以便对现实生活中的场地进行物理和路线标记（AR技术），让客厅摇身一变成为赛车场。游戏公布贩售的一个月内销量就高达7.4万份，可见MR 技术的对于游戏产业的应用同样指日可待！ XR 延伸实境（味觉体验） - Aerobanquets RMX 在虚拟世界中的食物，竟然也尝得出味道？ XR 带来前所未有的味觉感官体验！受1932 年义大利的书籍《The Futurist Cookbook》的启发，艺术家Mattia Casalegno 在2018 年提出了「虚拟用餐」的想法，正式推出「Aerobanquets RMX 」计画。旨在希望来用餐的客人看在虚实空间中穿越，并挑战视觉与味觉的关联性。虽然是非常实验性的用餐体验，但在2018 年于中国与韩国推出时，就已经蔚为风潮，2020年也登上美国知名数位生活趋势网站《Robb Report》的报导，再次掀起体验革命！ XR 除了使用在虚拟用餐，还可以... XR 的应用与定义仍不是那么的绝对，主要还是用于指称混合使用AR、VR、MR 的技术应用。再加上，科技进步的速度绝对是超乎我们的想像，因此相信在不远的未来，我们一定可以看到更多突破想像的「R」技术与其体验设计！ 未来应用广泛，衔接元宇宙致胜关键 在不远的未来，相信无论是AR 还是VR ，甚至是混合技术的MR 与XR ，一定会更快速的发展，在你发现之前就已经融入到生活之中。而吵得沸沸扬扬的元宇宙，也在Facebook 执行长马克‧祖克柏的公告下正式启航，网路上的讨论热度瞬间串起，每个企业、每个品牌都在替元宇宙布局；但别忘了，元宇宙的基本技术就是「R」技术与3D 建模功力，因此只要掌握这两个关键，未来衔接元宇宙就绝对没有问题了！想要了解最新AR、VR、MR、XR，以及更多关于元宇宙的资讯，别忘了订阅「王一设计电子报」，最新互动技术消息与趋势不漏接！ 联络我们｜提早做好VR 布局，保证元宇宙无缝接轨！ 王一资深编专业文章、深度报导都交给我！PREV实现元宇宙纪元，不可或缺的3D建模技术(陆续更新中)NEXT逛博物馆也能好好玩！展示设计结合互动设计让博物馆展览更迷人HOT! 热门文章1展览摊位形式大揭密！谈6 大摊位类型与会展布置线下品牌策略 2 展场互动五大创意手法，提升展场摊位吸引力科技生活趋势3台湾科技部新创展区登陆CES，王一设计为台湾打造最佳舞台产业关键指标4快闪店规划设计5步骤｜打造成功行销案例科技生活趋势5展场设计中英文对照大补帖！让你海外参展不再只会说Hello！王一观点快报6CIS设计经典案例有哪些？与展场设计相生相惜的企业识别设计科技生活趋势 105403 台北市松山區復興北路167號12樓之2EMAIL: info@kingone-design.comTEL: +886-2-2718-8083FAX: +886-2-2718-9083首页关於我们人才招募联络我们智慧行销方案i-EXPO KiT智慧展览i-WEB KiT智慧网页案例与实绩国际展览设计 WORKS商业空间设计 WORKSAR／VR／APP WORKS数位品牌志线下品牌策略 互动体验行销线上数位布局产业关键指标科技生活趋势王一观点快报抢进元宇宙商机....线下品牌策略 互动体验行销线上数位布局产业关键指标科技生活趋势王一观点快报抢进元宇宙商机© King One Design, I虚拟实境可能实现吗？ - 知乎
虚拟实境可能实现吗？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册虚拟虚拟空间虚拟技术虚拟实境可能实现吗？虚拟实境可能看过，就是滴一滴眼药水，就可以在几分钟内享受几个小时或几天的游玩。如果可以实现的话，那么进一步开发的话，就可以以一小时时间来在虚拟中度过6…显示全部 关注者9被浏览2,058关注问题写回答邀请回答好问题添加评论分享9 个回答默认排序匿名用户十分感谢邀请，但确实太看的起我了。相关领域知识不清楚、不了解、不明白，技术层面我无法给出任何理论支持。我认为是可能实现的。逻辑学上有个经典的“证有不证无”的观点——在未来这条未知的时间线上，你无法证明虚拟实境实现不了。要认识到，古人也想不到有一天我们能实现遨游太空；那么那些认为虚拟实境无法实现的各位，又如何确定自己有朝一日不会成为“古人”呢？作为一个普通老百姓，我对该技术表达美好的期盼和最真挚的祝福，该技术的实现必将是有一次的工业革命。编辑于 2021-02-03 12:46赞同 1添加评论分享收藏喜欢收起zj-likang软件开发菜鸡（java GO） 关注 虚拟实境要实现，从理论上来说，应该是可行的，参考心电图监测，虚拟设备通过电极或微波连接到大脑 ，再通过对人体信号的电子化技术，截取人体给出的信号输出到电脑，电脑反向输入人体能解析的电子信号，比如直接向大脑输入它能识别的图像，触觉，等电子信号，以目前的科学对人体的了解来说，这个相要实现还有很多难题需要研究首先就是设备怎么才能接入人体神经网路中去，接收和发送信息 其次，人体生物电子信号与电子信号的相互转换，比如大脑发出的每电子信号是什么意思，不同的人，发出的相同信息的电子信号肯定又是不同的(甚至同一个人，在不同的状态下发出的电子信号都不相同)，怎么从这些不同的电子信息流里过滤出真正的信息，转换成电脑能够识别的指令，在反向输入的时候，又怎么来根据不同的人来反向加密成大脑能识别的电子信号（感觉人工智能深度学习能帮上忙，比如找大量的人来接入系统，模拟各种运行，对采集的数据进行标注学习），还有一个难题，在接入的时候，怎么切断大脑与非必要器官的互动，比如你在实境中运动，现实中总不能也手舞足蹈吧，但心跳和呼吸还是要继续的啊（参考电脑多屏，分屏，特定信号只输出到指定屏幕）最后 虚拟实境如果如此的真实，然后又涉及到到论理问题，分不清现实与游戏的界线了怎么办？至于题主，提到的，1个小时当几十年来用，我个人觉得是不可能实现的，说到底还是受限于现实环境和人的思维速度上限，在虚拟实境中，虽然模拟了现实但它毕竟不是现实，所有的事情都通过电脑来直接实现，玩游戏，或者打个字，画个图什么的这种，可以不受现实影响的事情，应该速度会很快，但是科学研究的基础是实验，实验是要受到现实的环境影响的，想要在虚拟实境中还原出现实中的一切，知道和不知道的所有定律可能么？再说一个人，思维再活跃也不可能一个小时能想清楚60年的每分每秒的事情，那不是成神了嘛编辑于 2020-04-30 15:49赞同 1添加评论分享收藏喜欢
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未来教与学的混合实境科技
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Published Date
27/08/2021
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明日教育 今日掌握
未来教与学的混合实境科技
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工学院工程教育创新中心主任陈锐斌教授身处科大特别设计的混合实境教室。这个全港首创的教室，为网上和面授学习提供了多个崭新的教学方法。 [Download Photo]
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疫情之下，工学院正加快步伐，在虚拟世界及网上教育发展引入工程设计意念，从而开拓提升学习体验的创新教学法
混合实境技术可以创造各种可能，包括学习如何透过虚拟实验室做实验；与世界另一角落的同学实时协作完成课业，就像他们也同处一室；还有及早学习三维虚拟设计和建模技能。
新冠肺炎防疫限制为大学的教与学带来了重重挑战，面授课堂和实验室训练首当其冲。然而，对陈锐斌教授来说，这次长达18个月的危机也迎来了意料之外的机会，还拓阔了工学院改善教学法的视野、提升了学习体验，更燃起了学生投身工程师事业的热诚。
陈教授是学院的工程教育创新中心（E2I）主任，该中心专注于探索前沿教育，以确保工学院的教员和学生均可以加深对领先工程教学研究的了解，并获得以此为基础的学习资源。
中心最近设立了全港首个混合实境教室，这项教与学设施结合了虚拟实境和沉浸式网上学习等元素，陈教授对此特别兴奋。此外，在个别课程中采用协作式网上学习软件能加强学生互动，而虚拟三维建模软件则能提升设计技巧。
混合实境
这个由科大设计的课室内置网上教学设备和室内定位系统，让导师和学生可透过不同方式投入混合实境的教与学。约60至80名学生可以在教室的正常座位设定下上课，如需进行小组互动，课室则可容纳约50名学生。混合实境也可以照顾遥距上课的学生，以及面授和网上同时进行的课堂。现时，这个课室的特点包括：
i) 虚拟实境录影场景，包括由大学设计的动态摄录系统，让导师可以为学生录下可供于「虚拟实验室」进行的实验。学生戴起头戴式装置和使用控制器，便可以触摸和使用在虚拟实验室中所看到的设备，这些设备都是按真实世界所需要的每一件物件特别建立的三维模型。如此，学生便能按导师的指引进行实验。在虚拟环境中，导师和学生都以虚拟化身来代表。疫情等因素或会令实体实验室使用受限，上述场景除了是这些情况下的其他选择，还可以提供额外用途，例如在真正进行实验室工作前反覆预演而无需使用真正的物料，也可减低设备安全忧虑。中心目前已为土力工程三轴测试单元设立了虚拟实验室的试行。
ii) 大型曲面屏幕配合室内定位系统，可提供三维立体显示。系统可以追踪导师的头部位置和面向，然后建立错觉效果，令导师融入屏幕内的影片。据陈教授所说，这种做法可以令网课学生不觉得自己只在看著面授同学上课的影片，而是更踏实地与教室内的老师、学生一同实时互动。这个「一个课堂、两个课室」（包括面授和遥距学习两组同学）的方式，已经联同中国内地、南韩和日本的大学进行了多次应用。
网上互动
E2I团队在工学院的「21世纪重大挑战的工程解决方案」共同核心课程上采用了Miro 网上协作式白板软件平台。这个课程一向重视学生在课堂上的高度参与，学生透过Miro可以利用自己的鼠标一同合作。在40名学生的课上，同一块Miro白板便会显示40个滑鼠鼠标，老师可以监察每位同学的进度，以及他们如何参与小组作业。学生可以一边在Zoom的小组房间内就获指派的任务进行分组讨论，一边把相关的资料和便条贴到白板上。他们也可以「获准」观摩其他团队如何应对某个任务，令整个课堂体验变得非常互动。 2021年的新冠疫情，令这个由陈教授任教的课程改在网上授课；课堂笔记、课前预习和课堂活动都要重新改动，以配合Miro平台进行，但是成果『远远超越了我们的想像』，陈教授补充说，其中一些活动使用Miro时比面对面进行更能唤起学生的投入程度。
三維建模
在专为一年级同学而设的「首年基础工程设计课程」中，学院引入了三维设计和建模软件Blender和互动实时内容建立平台Unity两个工具。在疫情爆发以前，这个体验式学习课程主要涉及设计和动手制作实体工程作品。在2020至21学年间，同学都留在家中学习，所以课程也改为教授如何设计和建立虚拟三维模型。两种科技工具的结合，为学院的学生提供了迫真的感觉、启发无限的设计能力，更带来了发挥创意的新方式，让他们率先投入发展迅速的虚拟三维建模领域。这个基础课程也使用了Miro来训练创意，有助提升团队合作。
教学相长
陈教授特别指出，在困难的环境下运用这些高科技工具不仅仅是为了方便，而是为求提升教学质素，以及为学生创造更具影响力的学习体验。
他说：「我们正努力营造超越面授的不一样体验。」为确保实现这个目标，中心在推行各项科技应用前，会先开展深入的试行过程，包括定期与成员开会讨论新选项，然后在课堂或工作坊测试可能选用的软件，了解学生是否对有关科技感到满意。 「这是我们不断反覆进行的过程。」
他解释指，E2I 自2010年成立以来，已测试过数以百计的软件和教学工具。老师和学生对几个工具有较佳体验，而那些工具都是由中心引入的。由于使用新科技很多时候需要经历艰辛的学习过程，中心成员往往就是把教学创新变成实践的先锋。这样，E2I的导师便可为其后参与使用新工具的老师提供训练。
尽管陈教授不认为虚拟实验室会在此时此刻完全取代实体的实验和测试，他却提醒我们科技的发展是一日千里的。两三年前，连续两小时戴上虚拟实境眼镜会令人却步，因为眼镜本身比较笨重，而且有连接线牵绊。 「即使你眼中看到整个虚拟世界，你也会因为所穿戴的设备而感到眼前所见都是假的。现在，新型虚拟实境眼镜已不再带线，非常轻巧，甚至可以整天戴著都不成问题。」
谈及技术问题，例如是因使用者所在位置和所用设备而导致不太稳定的网络连线、硬件失灵，加上要让导师熟悉新科技等，仍然会造成某些限制。然而，陈教授很有信心能找到应对的解决方案，而线上和以虚拟实境为基础的教学所带来的可能性，将打开新时代的教育机会，推动这方面的发展。
面授教学复课在即，下一步何去何从？
陈教授此时希望看到的，是各课程均可继续使用疫下环境的多种教学法，在课程中加入一、两个网上学习平台或虚拟实境体验的元素，配合面授教学来提升学习体验。
种种新冠疫情限制所留下来的一个好处，是学生和教授均更接受在传统教室以外的环境中学习。陈教授认为，上课形式不再局限于教授的PowerPoint讲课加上学生的课后讨论，「所有人都期望新意陆续出现。只要我们以不同场景及模式教授同一课程，便能为学生缔造更佳的学习体验。」
随著学院及整个科大已订于2021年秋季学期恢复面授课，陈教授很希望能确保这股动力可以持续下去。 「我们非常活跃积极，因为我们知道大家很容易会走回旧路。如果我们已经改变了对教育的看法，便要趁著现在还能对新教学法和新科技抱持开放思想的时候坐言起行。」
审时度势，创造潮流
对陈教授来说，教育家的其中一个关键原则，是审视新发展会否在未来成为核心技能，并确保能及时教懂学生，为他们未来的生活做好准备，这点在工程领域尤为重要。
举例来说，能让学生把三维虚拟设计带到真实世界的3D打印技术，成本到了最近才稍为亲民，不再高不可攀。现时，这类打印机的价钱已大大降低，越来越有潜力普及。
他表示：「我经常提醒自己，我们必需在科技上与时并进。假如你预视三维建模和3D打印是学生必需具备的技能，我们现在便要开始教授。即使当中会遇到困难，我们仍然要早著先机。大学教育正是为此而设。」
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学生戴起头戴式装置和使用控制器，便可以触摸和使用在科大虚拟实验室中所看到的设备，从而进行实验。
在虚拟实验室中，导师和学生都以虚拟化身来代表。
透过使用三维设计和建模软件、实时内容建立平台，一年级同学在「首年基础工程设计课程」中率先体验发展迅速的虚拟三维建模领域。
透过使用三维设计和建模软件、实时内容建立平台，一年级同学在「首年基础工程设计课程」中率先体验发展迅速的虚拟三维建模领域。
「21世纪重大挑战的工程解决方案」课程重视学生在课堂上的高度参与，疫情期间改在网上授课时，课程透过使用协作式白板软件平台，提升学生的互动和团队合作。
「21世纪重大挑战的工程解决方案」课程重视学生在课堂上的高度参与，疫情期间改在网上授课时，课程透过使用协作式白板软件平台，提升学生的互动和团队合作。
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09/03/2023
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从多角度深入探讨元宇宙
透过MetaHKUST解决延展实境的技术和社会问题
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虚拟与扩增实境先锋许彬教授在港科大（广州）校园留影。 [Download Photo]
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扩增及虚拟实境技术的崛起开拓了沉浸式学习的数码世界。香港科技大学（科大）将致力对此作出贡献，并提醒人们关注发展这些技术时所衍生的社会问题。
想像一下在虚拟演讲厅里上课的情境，演讲厅内全是虚拟化身，包括讲者的和你自己的。想像一下教授在实体教室内向100名学生打招呼，其中50名亲自出席；另外50名在虚拟环境中出现，但真身却位于约100公里外的校园。这些场景或许颇富超现实的未来感，但在教育领域实现类似的全面虚拟1和混合实境2环境已是指日可待，初步试验更已在科大的开创性延展实境3倡议「MetaHKUST」中开展。
而这只是工程学和新兴技术下一段精彩旅程的开始。预期至本年年底，科大3D虚拟教室内的虚拟化身将更形精细，能呈现学生和教授本人的面部特征和举止，还可以像真人一样作出实时反应。虚拟教室的外观也将进一步提升，容量会增至200名或以上使用者。在未来三年内，科大和最近在广州南沙开校的港科大（广州）将分别开设一间实体教室，配备最先进的传感器和动作捕捉摄影机，以应对技术难度更高的混合实境学习环境，同时方便虚拟实境教室成为共享设施。
上述安排将让香港和广州两个校园的学生实时会面、并肩学习而无需亲身往返两地。科大学生，以及其他院校的学生和讲师都可以遥距出席。从教室的层面推而广之，两个校园将各设虚拟双子校园。预期MetaHKUST将为科大校园生活带来更多便利和更高效率，例如使用者可以经虚拟国度前往财务处、使用咨询服务，还有以非同质化代币（NFT）形式接收由区块链技术加密的文凭或成绩单。
实施MetaHKUST令引领两个校园发展的「港科大一体，双校互补」愿景转化为可行模式。据国际上研究和发展扩增及虚拟实境的先行者、MetaHKUST倡议的重要推手许彬教授所说，倡议令研究人员得以找出大型教学元宇宙环境的真正研究挑战。科大属首批建立和探索游戏应用以外、用作教学的大型元宇宙的高等学府，此领导角色让其研究人员和教育家在塑造整个元宇宙新国度中肩负重要任务并有所贡献；而根据许教授所说，整个元宇宙目前正处于「早期成形的关键阶段」。
探索元宇宙引人入胜的技术和社会层面
什么是「元宇宙」？根据《大英百科全书》的定义，元宇宙是「由多重沉浸式网上世界组成的拟议网络」（原文：Proposed network of immersive online worlds）。在这个网络中，用户通过虚拟或扩增实境技术与其他用户互动，并从中享用服务和购物。现时尚待解决的问题，是如何让不同的网上世界和社群无缝互连，实现用户在不同平台中流动（即相互操作性）。
各式各样的网上世界将由哪些元素组成，以至它们应采取哪种设计和标准，同样有待集体敲定。对于朱克伯格的追随者来说，元宇宙就是建造中的乌托邦，人们将在里面工作、社交和玩游戏。商界人士则认为元宇宙是市场机会迅速增长的领域，彭博的预测报告估计其市值将于2024年达到8,000亿美元。对于许教授和他的研究团队来说，元宇宙是引人入胜的技术和社会探索，而且别具潜力，可望为全球提供更普及的教育，令社会更平等，令沟通更臻完善。另一方面，在私隐、管治、数据保安和其他棘手范畴上仍有不少重大问题亟待解决。
扩增实境：走进未来的科技
许教授于2013年加入科大工学院计算机科学及工程学系，现为港科大（广州）新校园的计算媒体与艺术学域讲座教授，以及元宇宙与计算创意研究中心主任。在清水湾校区，他是新兴跨学科领域学部讲座教授，并自2013年出任香港科技大学–德国电信系统与媒体实验室主任。该实验室由科大与德国电信创新实验室共同创立，专责研究虚拟实境和扩增实境系统、社交媒体、大数据和移动运算。
许教授认识各种实境技术始于1990年代在香港大学本科毕业后。在那时候，互联网是从事电机、电子工程和计算机科学领域的最热门技术。 2002年，许教授在开始攻读香港大学哲学硕士课程之前，到了没有互联网的西藏开展长达数月的单车旅行。这段旅程引发了他的好奇心，推想互联网无法正常运作或无法接达时还可使用哪些替代通信网络。这些想法引领他远赴英国剑桥大学完成博士学位（2008年），探讨短程无线电和人类流动性，并以连接流动和社交网络为研究焦点。许教授毕业后在德国柏林的德国电信创新实验室从事前沿云端运算应用的工作，其后认定了扩增实境将成为未来的科技，不仅是他眼中的未来科技，也是其他人将应用的未来科技。
沉浸式体验提升学习成果
许教授过去十年专注于为移动可穿戴设备和云端系统建构高性能、节能和可扩展的软件，并设计用于沉浸式数据可视化和人类与数据互动的移动扩增实境演算法和系统。他发表了超过450篇论文，获引用逾25,000次，而且拥有32项欧洲和美国专利。 MetaHKUST的概念始于2021年年底，当时正值新冠疫情爆发，学界广泛使用2D视像会议技术授课，然而学生已对其局限性大感厌倦。使用3D虚拟实境或混合实境的教室不会造成旁观感，反而能营造亲历其境的感觉。许教授表示，这些感觉是学习体验的重要元素，世界各地均有研究证明沉浸式体验（例如在地学习当地语言）能加强学习成果。
MetaHKUST于2022年11月进行试验，20多名学生戴着头戴式装置、以虚拟化身遥距进入科大的虚拟实境教室，他们可以坐下、四处走动，还可以走到教授面前与其交谈。许教授说：「由于同学看不到自己的虚拟化身，心理上已融入实体环境，例如他们可以转过头看看其他同学，又可以在教室内走动。在学习的过程中，这种临场感令学习者有更佳的体验。但使用视像会议时却无法动身或转头看到其他同窗。」他指出，混合实境教室能做到把真人投射，这种「沉浸式临场感」将会越来越强。
多元文化团队与跨学科学者参与
许教授曾于剑桥和柏林等地亲身体会过多元文化如何激发创造力和新观点，所以他的研究团队也有来自10多个不同国家的博士后研究员、研究生和本科生。对他们来说，MetaHKUST的工作涉及各种各样的前沿技术挑战，例如是混合实境教室的系统架构、使用者的互动性和感知，还有延迟问题，全部有待一步步解决。
科大不同学科的学者也参与其中。目前名单上包括清水湾校园的副校长（大学拓展）汪扬教授，他是MetaHKUST项目发展的领导者和推动者；另外有两位来自工学院的，是工业工程及决策分析学系和数学系的陈卡你教授，及综合系统与设计学部和计算机科学及工程学系的Tristan BRAUD教授。在港科大（广州），副校长（教学）吴景深教授一直促进混合实境教室的建设和发展，很多来自他红鸟硕士班的学生都选择以MetaHKUST作为他们的哲学硕士研究专案，各方的参与有助把项目扩展至两个校园更多的教师和学生，从而加快进展。
元宇宙发展的广义生态系统
随着MetaHKUST的实体与虚拟教室的逐步实现，与元宇宙相关的论文著作、研究生论文题目正与日俱增，当中探讨的并非只涉及技术问题，亦涵盖了因虚拟和扩增实境科技渗透到人类生活的各个层面而产生的多个社会问题。
「All One Needs to Know About Metaverse: A Complete Survey on Technological Singularity, Virtual Ecosystem, and Research Agenda」（2021）是其中一份备受热议的文献，这篇论文以Creative Commons授权条款发表，对象包括专家和非专家，是最早期发表的同类论文之一。在论文中，许教授和联合作者不仅揭示了元宇宙相关科技的影响，更探讨了相关发展所涉及的广义生态系统，包括虚拟经济和内容创作、社会接受程度、保安私隐、信任和问责，以及虚拟化身的行为和其可能不朽永存的议题。论文吸引了超过500次引用，获逾111,000阅读人次；许教授更广获各界邀请参与元宇宙讨论。
其中一个近期的演讲活动，是2022年10月在印度新德里举行的第90届国际刑警组织全体大会，许教授应邀出席活动上的座谈会。国际刑警组织的成员包括195个国家的警务部门，该年度全体大会吸引了来自世界各地1,000名安全部长、警察局长和其他代表出席，包括香港警务处处长。许教授说：「我从没感到这么安全过！」大会的其中一项活动，是为首个专为全球执法部门设计的元宇宙揭幕，其用途为警务培训。许教授是国际刑警组织元宇宙专家组的创始成员，他将与全球执法专家紧密合作，令大众更加关注元宇宙，确保元宇宙的安全。
学术界应更积极推动元宇宙在道德与社会层面的发展
在社会责任方面，许教授认为学术界能在元宇宙的演进上发挥特别作用。他说：「有时候，科技巨企在设计旗下元宇宙时因为较重视商业角度，未必想到社会影响这方面。但身为学者，我们必须在道德和社会范畴加倍努力。在我们专注于元宇宙技术发展的同时，也要积极找出其他潜在问题和尽早提出，令社会得悉问题所在。」
他补充说：「在线社交网络最初出现时，大众都对它不明所以，也不会想到人类可以被如此操纵。既然情况已于在线社交网络发生过，未来也有可能在元宇宙重演。但我们已经从社交网络发生的一切中吸取了经验，所以也明白需要加倍小心。」
静候现身的未来
对许教授来说，提高大众对元宇宙在道德和社会影响方面的认知特别重要。许教授身兼电机电子工程师学会（IEEE）院士、英国皇家工程院国际院士和欧洲科学院院士，他认为元宇宙发展是静候现身的未来。他看到人们希望得到便利，企业希望得到效率，而两者都希望得到快捷的沟通。把三种要求结合，即代表当虚拟和扩增实境技术日渐进步的时候，越来越多的内容将会涌现，并渗入我们的日常生活当中。人们或许会在餐馆用餐时透过元宇宙举行会议，又或在正到访的地方召唤在地资讯。
他说：「十五年前智能手机尚未面世。那时人们根本无法想像，他们能够利用手机去完成我们今时今日透过手机去处理的各项大大小小的事情。现在我们都机不离身；同样地，人们也会慢慢对虚拟内容习以为常。」
许教授认为，在目前的成形阶段中，把元宇宙塑造成为「更优秀的元宇宙」至关重要。他说：「一个集尊重、通达和平等于一身的元宇宙，能为来自不同地区的人提供沉浸式交流、研究和学习的平台，促进更多姿多彩的全球合作，成为永恒而美好的元宇宙。」
1 通过3D近眼显示器呈现沉浸式虚拟世界所营造的模拟体验 + 使用者互动
2 扩增实境（在实境上加叠数码层次）+ 使用者互动
3 扩增实境、虚拟实境和混合实境
预见未来
早期的MetaHKUST示范包括以动画龙进入混合实境教室（可在YouTube上观看）。与此同时，2022年9月港科大（广州）校园开幕时采用了大型虚拟实境的设置，获媒体广泛报导。开幕礼的嘉宾，包括海外大学校长和管理层、商界领袖和科大的长期合作伙伴，可以亲身出席或派虚拟化身赴会，在当时出行备受限制的新冠疫情期间，这种安排既实用也令人留下深刻的印象。
原文（英文版）刊于《In Focus》杂志（2023年春季版，第35期，第12-16页）。
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在最近的MetaHKUST技术试用中，学生以虚拟化身在科大的虚拟实境教室遥距出席课堂，项目的目标是把使用者规模增加至200人以上。
在广州校园开幕典礼上，港科大（广州）校长倪明选教授（左）的虚拟化身从科大创校校长吴家玮教授的虚拟化身接过虚拟火炬，倪校长的真身随后把实体火炬放在舞台上。
许彬教授（第二排右三）、汪扬教授（第二排左三）及汇聚了多元文化人才的MetaHKUST研究团队合影。
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