2023十七大新技术趋势之十三：虚拟现实（VR）和增强现实（AR）(2030年虚拟现实)

本文目录

一、什么是虚拟现实（VR）和增强现实（AR）

二、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR）的发展历史

三、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的核心技术

四、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 的主要应用及益处

五、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）人才的核心技能要求

六、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR)工作机会

一、什么是虚拟现实（VR）和增强现实（AR）（Virtual Reality and Augmented Reality）

虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 是两种相关但截然不同的技术，它们允许用户以不同的方式体验数字环境。

VR 是一种让用户沉浸在完全模拟的计算机生成环境中的技术。 它通常涉及佩戴头显，该头显可以跟踪用户的头部运动并向用户的眼睛显示 3D 环境。 这创造了一种身处虚拟世界的错觉，能够环顾四周并与该世界中的物体和角色互动。

另一方面，AR 将数字信息叠加到现实世界中。 它使用配备摄像头的设备（例如智能手机或平板电脑）捕捉用户对现实世界的看法，并将虚拟对象或信息添加到该看法。 这允许用户在现实世界的上下文中与数字对象交互，增强他们对周围环境的感知。

VR和AR在娱乐、教育、培训、医疗等领域都有广泛的潜在应用。 虽然它们的方法不同，但这两种技术都为创建身临其境的交互式数字体验提供了令人兴奋的可能性。

二、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR的发展历史

虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 的历史可以追溯到 20 世纪中叶，但这些技术直到 20 世纪末和 21 世纪初才成为主流。

第一个 VR 头戴式显示器 (HMD) 于 1968 年由计算机科学家 Ivan Sutherland 开发，他创造了一种名为“达摩克利斯之剑”的设备。 该设备使用安装在悬挂在用户头顶上方的机械臂上的 CRT 显示器，使他们能够看到计算机生成的 3D 图形。

在 80 年代和 90 年代，VR 技术主要用于军事和科学应用，例如飞行模拟器和医疗培训。 然而，VR 设备的成本过高，限制了它在其他行业的应用。

在 1990 年代后期，几家公司开始开发消费类 VR 产品，例如 Nintendo Virtual Boy 和 VFX1 HMD。 然而，这些产品由于成本高、功能有限和图形质量低而未能获得成功。

AR 技术也起源于 20 世纪，早期的实验可以追溯到 1960 年代。 然而，直到 2000 年代和 2010 年代智能手机和平板电脑的广泛采用，AR 才开始受到关注。

2009 年，第一款智能手机 AR 应用程序“Layar”发布。 它使用智能手机的摄像头和 GPS 功能将信息叠加在用户对现实世界的看法上。

从那时起，VR 和 AR 技术不断发展和完善，新的硬件和软件开发扩展了它们在游戏、教育、医疗保健等领域的功能和潜在应用。

三、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的核心技术

1、虚拟现实：

1）头戴式显示器 (HMD) – 戴在头上的设备，可显示 3D 图像并跟踪头部运动以营造身临其境的感觉。

2）跟踪系统——跟踪用户身体位置和运动以实现与虚拟环境交互的设备。

3）输入设备——控制器、手套或其他允许用户与虚拟对象和环境交互的设备。

4）计算机图形 – 创建 3D 模型并实时渲染它们以创建逼真和身临其境的环境的软件。

5）音频——创造 3D 音频体验的空间音频技术，增加了在虚拟环境中的沉浸感。

2、增强现实：

1）相机 – 捕捉用户对现实世界的看法并在其上叠加数字信息的设备。

2）传感器 – 检测用户位置和移动以在适当的位置和方向覆盖数字信息的设备。

3）计算机图形——创建和渲染数字对象或信息以覆盖在现实世界中的软件。

4）显示设备——向用户显示增强现实内容的屏幕或投影仪。

5）输入设备——控制器或其他允许用户与增强现实内容交互的设备。

这些核心技术不断完善和进步，使虚拟现实和增强现实在各个领域都有新的创新应用。

四、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 的主要应用及益处

（一）虚拟现实（VR）的主要应用：

1、游戏——创造身临其境的游戏体验，让玩家有身临其境的感觉。

2、教育训练——模拟现实环境和情景进行教育训练，如飞行模拟器、医疗训练、军事训练等。

3、娱乐——为电影、音乐会等娱乐活动提供身临其境的体验。

4、保健——提供止痛、理疗、心理健康治疗。

5、建筑与设计——为建筑师和设计师创建虚拟环境以可视化和测试设计。

（二）虚拟现实（VR ）的益处包括：

1、提高学习和保留——通过创造身临其境和引人入胜的教育体验。

2、加强培训和技能获取——允许个人在安全和受控的环境中练习技能和程序。

3、增加可访问性——通过提供物理世界中不可能的虚拟体验，例如探索太空或古代遗迹。

4、降低成本——用虚拟体验代替体能训练或教育。

5、提高安全性——允许个人在没有人身伤害风险的情况下练习危险的程序或场景。

（三）增强现实的主要应用：

1、游戏——创建将数字对象或信息叠加到现实世界中的游戏。

2、广告和营销——为消费者提供互动和引人入胜的体验。

3、零售——通过让顾客虚拟试穿产品或通过AR查看产品信息来增强购物体验。

4、导航——为用户在真实世界环境中提供实时信息和方向。

5、制造和维护——为工人提供视觉指示和信息，以提高效率和准确性。

（四）增强现实（AR）的益处包括：

1、增加参与度——通过为用户提供互动和引人入胜的体验。

2、增强可视化——通过将数字信息叠加到现实世界上，使其更容易理解和可视化。

3、提高准确性和效率——通过向制造和维修行业的工人提供实时信息和指导。

4、改善客户体验——让客户以创新的方式与产品互动。

5、降低成本——通过用虚拟体验代替物理展示或演示。

五、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）人才的核心技能要求

1、计算机图形学和编程——了解计算机图形学和编程语言，如Unity和Unreal Engine，开发VR和AR应用程序。

2、用户体验 (UX) 和界面设计——能够为 VR 和 AR 应用设计和创建身临其境且用户友好的界面。

3、3D建模和动画——为VR和AR环境创建和操作3D模型和动画的能力。

4、硬件知识——了解VR和AR设备的硬件要求和限制，以及如何针对不同设备优化应用。

5、移动应用开发——对于AR应用，移动应用开发和移动设备能力的知识很重要。

6、数据处理和分析——对于使用传感器数据的AR应用，需要数据处理和分析方面的知识。

7、行业特定应用知识——对于VR和AR在教育、医疗、制造等领域的应用，了解这些行业的特定应用和需求非常重要。

8、协作和沟通能力——VR和AR开发往往涉及跨学科团队，因此强大的协作和沟通能力很重要。

9、问题解决和故障排除——识别和解决问题以及解决技术问题的能力对于VR和AR开发至关重要。

10、创造力和创新——VR和AR开发往往涉及创造新的和创新的解决方案，因此创造力和创新是VR和AR人才的重要技能。

六、虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR)工作机会

虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 领域的工作机会正在迅速增长，其中包括：

1、VR/AR Developer——负责为VR和AR设备开发软件应用，使用Unity和C#等编程语言。

2、UX/UI设计师——负责为VR和AR应用设计和创建用户界面，确保无缝和身临其境的用户体验。

3、3D Artist——负责为VR和AR环境创建和操作3D模型和动画，使用Maya和Blender等软件。

4、硬件工程师——负责设计和开发VR和AR设备的硬件组件，例如HMD和跟踪系统。

5、数据科学家——负责分析和处理AR应用中使用的传感器和其他来源的数据。

6、营销和销售——负责向企业和消费者推广和销售VR和AR产品和服务。

7、教育工作者和培训师——负责创建 VR 和 AR 教育和培训材料和环境。

8、医疗保健专业人员——负责使用VR和AR技术提供医疗保健和治疗干预。

9、建筑师和工程师——负责使用 VR 和 AR 技术对建筑物和结构的设计进行可视化和测试。

10、娱乐专业人士——负责使用 VR 和 AR 为电影、音乐会和其他娱乐活动创造身临其境的体验。

随着 VR 和 AR 的普及和应用不断增长，这些领域的就业机会有望进一步扩大。