2030年XR技术：从概念到现实的全方位展望

### 2030年XR技术：从概念到现实的全方位展望 #### 1. 2030年XR概念的巨变 回顾过去，20年前互联网刚出现时，全球仅有900万人上网，那时的我们根本无法想象如今没有互联网的生活。同样，在1999年，没人能想到20年后，一个香烟盒大小的电子设备，其计算能力和显示效果能接近一台专业电脑。20年前，阿里巴巴和腾讯才刚刚成立，而20年后的今天，它们已成为互联网巨头。那么，再往后20年，VR又会发展到何种程度呢？ 到2030年，VR将达到其终极状态： - 视网膜级分辨率，带来极致清晰的视觉体验。 - 视野超过180°，让用户仿佛置身于真实世界。 - 具备体感输入输出功能，实现更加自然的人机交互。 - 佩戴舒适度与普通眼镜无异，让用户长时间使用也不会感到不适。 届时，VR不仅会让人们的生活更加便捷，还将创造一个全新的平行虚拟世界。在这个虚拟世界里，每个人都有自己的新身份，人们可以在其中进行各种活动，如参观景点、约会、学习和工作等。而且，虚拟世界的经济系统将与现实世界互通，人们可以在虚拟世界中找到能真正养家糊口的工作，比如虚拟世界场景中的建筑师或互动演员。这就如同工业革命时期的工人无法想象未来会有程序员这样的新职业一样，新的工作岗位将不断涌现。 此外，由于大量人选择在家中的虚拟办公室工作，人们不再需要涌入大城市，房价也不会像现在这样高涨，旅游业也会受到一定影响。VR达到终极形态后，对人类社会的影响将类似于互联网对人类生活的影响，甚至更为深远。当物质需求得到极大满足后，人们对精神需求的追求将在虚拟世界的各个维度得以实现。 #### 2. 相关研究的差距分析与基准对比 为了更好地了解当前对VR和AR相关研究的情况，以下是一些重要研究的分析： |序号|研究人员|研究目标与背景|研究方法与设计|差距分析| |----|----|----|----|----| |1|Herz和Rauschnabel (2018)|开发一个全面的框架来研究消费者对可穿戴眼镜的反应|样本N = 661，德国，调查，结构方程建模|识别出与VR眼镜相关的一系列潜在好处和风险| |2|Shin (2018)|测试一个整合了临场感、沉浸感、同理心和具身感的VR体验模型|样本N = 661，韩国，实验和调查，结构方程建模|高沉浸设备会影响用户的临场感，并让他们产生沉浸感| |3|Yim和Park (2018)|研究消费者对自身身体形象的认知在其对基于AR和基于网络的产品展示的反应中所起的作用|样本N = 406，美国，调查，方差分析|认为自己身体形象不佳的消费者对AR产品展示的评价比传统基于网络的产品展示更积极| |4|Huang和Liu (2014)|研究临场感、媒体丰富度和叙事体验在多大程度上能产生最高的体验价值|样本N = 344，调查，结构方程建模|与临场感和媒体丰富度等特征相比，从叙事角度设计ARIT能为在线消费者创造体验价值| |5|Nunes和Filho (2018)|分析消费者与谷歌眼镜相关的行为|样本N = 8，网络民族志|发现了三类（社会满足型、社会受限型和早期采用者）和两类（狂热者和有远见者）消费者| #### 3. 未来VR：宜居VR技术 在2018年的MWC会议上，“Vive Reality”概念认为5G和AI将为VR注入更多活力。可以想象，在未来世界，VR将成为一种生活方式，在工作和生活的各个方面发挥越来越重要的作用。那么，我们理想中的未来VR系统应该具备哪些特点呢？ 这里引入了“宜居虚拟现实（Livable Virtual Reality）”的概念，它基于一个假设：用户将在VR系统中花费越来越多的时间，使用频率也会越来越高，直到VR成为日常生活和工作的重要组成部分。这意味着未来人们的部分生活将在虚拟空间中完成。“宜居VR”可简单理解为一种能够长时间连续使用、高频使用，并支持基本生存维护系统的VR技术，主要包括以下三个功能： ##### 3.1 长时间连续使用 “长时间连续使用”指用户在不离开沉浸环境的情况下，持续使用VR系统进行工作或娱乐。这一要求的基础是头戴式显示设备本身的“舒适性”和“健康性”。在现有的显示设备中，即使有护眼功能，用户也需要经常移开视线来放松眼部肌肉、缓解疲劳。但在VR系统中，只要不摘下头戴式显示器，所有可见内容都由显示器呈现，因此放松眼部肌肉的任务必须由显示器本身在不离开沉浸状态的情况下完成，这是目前所有显示器尚未完美实现的功能。不过，从另一个角度看，这种需求是非常必要的。与现有的人机交互系统相比，VR系统提供了一种前所未有的与现实分离的感觉。当用户沉浸在虚拟环境中时，他们的感受完全脱离了现实世界，每次进出虚拟环境都会给他们的整体感受带来巨大落差，这种切换容易导致用户疲劳和失落，在构建高度沉浸的虚拟环境时应尽量避免。 ##### 3.2 长时间高频使用 “长时间高频使用”意味着VR系统可以每天使用。这不仅对系统硬件的舒适性和健康性提出了要求，还对构建虚拟环境的软件系统质量和构建虚拟世界的基本准则提出了严格要求。因为长时间高频使用可能会影响人们的“常识”感知，设计不佳可能会导致用户形成错误的感知，从而引发感知冲突。例如，用户每天沉浸在一个模拟篮球的VR游戏中，为了降低难度，开发者有意缩短了虚拟环境中的空间感，使用户更容易投篮得分。但当用户有一天去打真正的篮球时，会因为距离感不清晰而无法得分。当这些感知混乱影响到用户与生命安全相关的判断（如距离判断）时，会使用户处于非常危险的境地。而且，随着使用VR的时间和频率增加，这种混乱会变得越来越严重和顽固。为了实现“长时间高频使用”的目标，VR系统必须经过严格检查，确保其不会对用户的“常识