程醉

看過2021年春節(jié)聯(lián)歡晚會（下文簡稱“春晚”）的同學(xué)一定還記得，在《牛起來》這個節(jié)目里，劉德華與王一博、關(guān)曉彤互動默契，同時伴隨靈活的機器牛寫“?！弊?、跳踢踏舞，科技感十足。然而，當(dāng)時劉德華并不在春晚現(xiàn)場，而是通過“云舞臺”的方式出現(xiàn)在春晚現(xiàn)場的。這一美輪美奐的舞臺互動效果，都要歸功于越來越成熟的XR技術(shù)。

炫酷的XR場景如何實現(xiàn)

所謂XR（擴展現(xiàn)實）技術(shù)，實際上是VR（虛擬現(xiàn)實）、AR（增強現(xiàn)實）、MR（混合現(xiàn)實）技術(shù)的合稱。

目前，人類的交互方式已經(jīng)由2D交互逐漸向更具有效率的3D交互轉(zhuǎn)變。而3D視覺交互系統(tǒng)能否讓人感覺到更為逼真，甚至猶如身臨其境，則取決于XR技術(shù)的發(fā)展。我們也可以將XR技術(shù)理解為由計算機圖形和可穿戴設(shè)備生成的所有真實和虛擬環(huán)境。

VR技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、航天、室內(nèi)設(shè)計、應(yīng)急推演、船舶制造、汽車仿真、軌道交通等方方面面。在春晚中，它主要是利用頭戴設(shè)備模擬真實世界的3D互動環(huán)境。相對于普通的3D電影通過感官模擬一種沉浸感和臨場感來說，它更重要的是能夠讓演員與影像內(nèi)容進行互動。

AR技術(shù)是一種將真實世界的信息和虛擬世界的信息“無縫”集成的新技術(shù)。兩種信息相互補充、疊加，讓真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到同一個畫面或空間里，真實與虛擬信息結(jié)合，并且兼具互動性，可極大地提升展示效果。簡而言之，AR技術(shù)就是把虛擬信息，如視頻、聲音等映射在現(xiàn)實環(huán)境中，也可以說就是人為制造“海市蜃樓”的技術(shù)。

MR技術(shù)是一組技術(shù)組合，不僅提供新的觀看方法，還提供新的輸入方法，而且所有方法相互結(jié)合。該技術(shù)通過在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實場景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路。舉個例子，如果你戴上MR設(shè)備觀看《侏羅紀(jì)公園》，里面各種各樣的恐龍就會從屏幕里跳出來，在你面前嘶吼。不論你跑到哪個地方，恐龍都針對你進行演出。

正是在XR技術(shù)的支持下，春晚通過異地同步拍攝，為演員的表演營造出多個空間感極強的虛擬建模場景，再配合北京現(xiàn)場和XR演播廳的真實及虛擬場景，才給全國觀眾帶來了一場前所未有的視聽盛宴。

XR技術(shù)在博物館里的應(yīng)用

穿越古今或者遨游蒼穹，可能是很多人心中的夢想。XR技術(shù)的逐漸成熟，使這種異想天開的奇幻之旅大致上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。

世界各地的博物館面臨的主要問題是參觀人數(shù)少和參觀者參與度不高。為了解決這些問題，XR技術(shù)的組成部分VR和AR技術(shù)已經(jīng)在有些博物館大量使用。

2018年，首都博物館舉辦了“王后·母親·女將——紀(jì)念殷墟婦好墓考古發(fā)掘四十周年特展”。在婦好墓復(fù)原沙盤前，11副VR眼鏡每天可以幫助近千位參觀者“一眼看穿”婦好墓穴內(nèi)上下6層、深達7.5米的虛擬挖掘現(xiàn)場。與眾不同的是，當(dāng)參觀者戴上VR眼鏡之后，看到的是一個360度的世界，上可觀天，下可見地，環(huán)顧四周，看到婦好墓周遭的全部景物。

完全使用5G+XR技術(shù)的博物館還會給參觀者帶來意想不到的體驗感和更為強烈的震撼感。

2019年，全球首個5GXR博物館在長沙精彩亮相。傳統(tǒng)博物館的接待人數(shù)和規(guī)模是有限的，但在這里，參觀者只要穿戴上XR設(shè)備，就可以在虛擬的空間中欣賞博物館的館藏，近距離地感受歷史。

在5GXR博物館中，參觀者可以“飛”回到歷史長河之中，扮演自己心儀的歷史角色，也可以打開展柜與文物進行“親密接觸”，還能穿上古代的服飾在沙場“征戰(zhàn)”，一切都可由自己來主導(dǎo)。相對于傳統(tǒng)博物館來說，在這里，參觀者將不再只是一個旁觀者，而轉(zhuǎn)變成為一個歷史“參與者”，能夠“親身經(jīng)歷”種種歷史事件。

XR技術(shù)在軍事上的應(yīng)用

2020年11月10日，我國“奮斗者”號全海深載人潛水器成功坐底馬里亞納海溝。中央廣播電視總臺央視新聞頻道、央視新聞新媒體通過XR虛擬演播廳對這一重要時刻進行了同步科普講解，將視覺效果的傳遞提升到一個新的維度，與全國觀眾全景體驗大洋10909米處的至深之藍。

眾所周知，未來戰(zhàn)場是陸、海、空、天、電多維一體的數(shù)字化戰(zhàn)場。XR技術(shù)具有的虛實融合、人機交互的特點，在軍事應(yīng)用方面，具有得天獨厚的優(yōu)勢。

軍用的XR頭戴設(shè)備在戰(zhàn)場上使用之后，士兵不但能看到戰(zhàn)場的真實環(huán)境信息，還能看到諸多戰(zhàn)場環(huán)境增強現(xiàn)實信息。比如說，美軍采購的增強現(xiàn)實頭戴設(shè)備不僅能顯示地圖和羅盤，即時提供夜視熱成像，還能顯示武器所瞄準(zhǔn)的目標(biāo)。士兵戴上XR頭戴設(shè)備后，還能靠手勢或聲控交互。毋庸置疑，XR技術(shù)可以幫助作戰(zhàn)人員及時調(diào)整作戰(zhàn)策略，積極應(yīng)對快速變化的戰(zhàn)場環(huán)境，以達到先敵一步的作用。

另外，XR技術(shù)還可以用于構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場，并對現(xiàn)實中的戰(zhàn)場環(huán)境進行模擬增強，能夠大幅提高軍事訓(xùn)練效率，降低訓(xùn)練成本。

目前，XR技術(shù)大致實現(xiàn)了觀眾視覺感官上的體驗，未來可能還會實現(xiàn)聽覺、觸覺、嗅覺、味覺體驗，其終極目標(biāo)就是仿制完全以假亂真的虛擬場景。隨著XR技術(shù)的日趨成熟，它的應(yīng)用前景實際上充滿了無限可能性。

（責(zé)任編輯：陸艷）