扩展现实频谱提供多种元界体验

从表面上看，元节这个词意味着一个地方。这似乎意味着每个人都必须以相同的方式体验元节。然而现实情况是，用户可以而且应该以不同的方式体验元宇宙。

当人们仔细研究扩展现实 (XR)，这是大多数人用来访问元节的核心技术时，很快就会发现有一系列 XR 技术，每种技术都提供不同的元节体验。

该 XR 光谱包括：

• 虚拟现实 (VR)，它在今天尽可能地尝试让用户沉浸在全数字、完全身临其境的虚拟世界体验中。
• 增强现实 (AR)和混合现实 (MR)，其中虚拟世界增强或混合了用户对物理现实的体验。
• 辅助现实，即少量的数字内容为用户提供有意限制的虚拟世界体验，旨在帮助他们完成现实世界的任务，而不会干扰他们的态势感知。

这一系列 XR 技术使数字化转型领导者能够开发和部署各种元界应用程序，并确保每个应用程序都能交付给用户——无论他们是办公室的 CEO、会议室的业务线主管，还是办公室的一线工作人员。领域——一种在不影响工作场所安全的情况下吸引、授权和提升他们的元节体验。

信息密度和环境强度

在检查哪种 XR 技术最适合特定用例时，信息密度和环境强度这两个术语可以帮助开发和部署元界应用程序的人确定哪种 XR 技术最能帮助他们实现业务目标。

信息密度是指 XR 体验向用户传递的内容的丰富性和细节。例如，VR 技术使用双目流式传输完全占据用户视野的沉浸式视频，以提供高信息密度。将数字内容与用户对其物理现实的看法相结合的 AR 和 MR 技术的信息密度较低。允许用户查看或浏览数字内容同时查看所有物理环境的辅助现实技术具有更低的信息密度。

高信息密度的 XR 技术为用户提供了更加身临其境的体验，使这些用户能够更全面、更详细地了解复杂的数字数据和其他信息。然而，与此同时，与信息密度较低的 XR 技术相比，信息密度高的 XR 技术对用户的关注和信息处理水平要求更高。事实上，XR 技术范围最远端的技术信息如此密集，以至于它们实际上可以从物理现实中屏蔽信息，极大地限制了用户的态势感知，这可能会危及工作场所的安全。

环境强度是指用户的物理环境的风险：

• 可能会损坏用户或其 XR 设备；
• 可能需要用户在远离电源的地方长时间操作 XR 设备；或者
• 存在健康和安全风险，要求用户佩戴某些类型的个人防护设备 (PPE) 或拥有一定程度的持续态势感知。

环境强度低的地方的例子包括商业建筑的办公室、酒店的会议室或建筑工地外的拖车。同时，环境强度高的场所包括医院的手术室、汽车修理厂的车库、工厂的流水线、活跃的建筑工地、高压输电塔或风力涡轮机的顶部。

当我们检查 XR 技术的范围时，我们通常会看到需要高信息密度的元宇宙用例最好用于环境强度低的位置。同时，发生在环境强度高的地区的元宇宙用例通常需要信息密度较低的技术。

虚拟现实——高沉浸感，低情境意识

XR 技术范围的一端是 VR，它提供高度身临其境的虚拟世界体验，用户主要在其中看到和听到数字世界中的内容。VR 技术，如Oculus Quest（或更新的、更名的 Meta Quest 2），具有高信息密度，可以让用户沉浸在虚拟世界中，因此他们看到的一切（以及他们听到的大部分内容）都是图像或VR技术产生的声音。终极虚拟现实在 Ready Player One 电影中得到了体现，其中用户几乎完全在虚拟世界中生活（直到他们从无所不包的控制中解放出来）。

当前的技术可能无法模仿电视或电影中描绘的虚拟现实，但它们可以为我们提供视觉和听觉体验，让我们能够假装自己是起重机操作员，将集装箱装载到船上，试驾新的车辆设计, 或虚拟修复复杂的工业机械。

VR 的高信息密度使其成为游戏、娱乐、教育、培训和模拟用例的理想选择，在这些用例中，对实际物理环境的任何程度的认识都会降低体验的价值。然而，与此同时，高信息密度 VR 技术提供的完全沉浸式体验使其成为根本不存在任何环境强度的用例的糟糕选择。事实上，正如那些看过人们使用 VR 头戴设备的人所知道的那样，当有人在虚拟世界中失去大部分或全部的态势感知时，桌子、墙壁和其他通常安全的物体可能会突然变成危险。

这就是为什么在环境强度中等的地方——城市街道、熙熙攘攘的厨房、繁忙的仓库——被禁止或积极避免使用 VR 的主要原因。此外，这些地方的用例通常涉及用户想要增强或混合他们的物理现实体验与数字信息，或者只是使用数字信息来帮助他们完成任务。然而，在占据用户大部分或全部认知负荷和信息处理能力的同时，VR 让用户几乎没有注意力或信息处理能力留给物理世界使用。

增强现实和混合现实——一些沉浸感，一些情境意识

在 XR 技术范围的中间是 AR 和 MR，用户通过视频、图像、音频和其他数字信息来增强或混合他们对物理世界的体验。AR 和 MR 技术，如 Microsoft 的HoloLens2，无法提供足够高的信息密度让用户完全沉浸在虚拟世界中。相反，它们将虚拟世界与物理世界紧密集成，为用户提供混合的物理和虚拟体验。

在许多用例中，物理世界与元宇宙的整合可能很有价值——一个游戏应用程序可以让孩子们发现他们附近的数字宠物并与之互动，一个娱乐应用程序可以向罗马的游客展示一个古老的事件从他们目前所处的位置来看，在体育馆中看起来就像是一个培训应用程序，该应用程序将维修步骤和技巧覆盖在学生正在学习修复的物理对象之上，或者是一个电子商务应用程序，可以让人们看到新家具如何会去他们家看看。

然而，虽然 AR 和 VR 非常适合此类游戏、娱乐、培训和电子商务用例，但仍有许多用例要求用户拥有完整的视野和高水平的环境强度。的态势感知。尽管它们的沉浸感不如 VR，但 AR 和 MR 的信息密度仍然可以掩盖一个人的物理环境的各个方面，并将注意力从环境危险中移开。此外，由于 AR 和 MR 技术通常覆盖用户的大部分视野，例如 VR 技术，因此很难将它们与安全帽、安全眼镜、空气净化器以及工业和其他场所所需的其他类型的 PPE 一起使用环境强度高。

辅助现实——低沉浸感，具有充分的情境意识

辅助现实是一种更新且鲜为人知的 XR 技术，与 VR 相比，它位于 XR 光谱的另一端。与 VR 不同，辅助现实技术，如我公司的RealWear Navigator 500，为用户提供了近乎完整的态势感知，添加了旨在仅“帮助”用户完成物理任务的数字内容和体验。用户可以通过数字虚拟世界体验消费信息并与他人协作，但这些体验显然与用户的物理现实分离。考虑辅助现实的一种方式是，它为虚拟世界提供了一个小窗口，用户可以在需要时快速查看或离开。

辅助现实最适合远程专家指导、数字工作流程、现场服务、审计和检查以及其他需要现实优先、虚拟第二体验的用例。此类用例的示例包括工厂车间的一线工人从远程专家那里接受有关如何修理机器的指导，炼油厂工人与设备供应商一起校准新测量设备，或使用工作流应用程序的现场服务技术人员在工地安装新设备。

辅助现实技术通常适用于必须保持视野自由以优先考虑态势感知的工作人员。这是许多行业的一线工人与机器一起工作或与机器一起工作的典型情况——从工厂车间的制造系统到仓库中的物料搬运机器，再到位于现场的复杂、危险的系统，如海上石油上的钻井设备平台。

对于像这样的工业环境中的一线工人来说，对态势感知的需求直接转化为安全需求，其中引入 XR 技术绝不能损害安全性。对于维护和使用主动式机械的工业一线工人来说，安全不仅是当务之急，它还是一种工作场所文化，通常由政府机构监管和监控，并通过要求工人、经理和公司高管对安全负责的 KPI 来衡量违规行为。

诸如此类的安全问题意味着，辅助现实必须允许工业一线工作人员解放双手，并在肮脏、危险和嘈杂的地方保持态势感知。因此，辅助现实解决方案需要通过专为高噪音环境设计的语音命令功能，为用户提供对其虚拟世界体验的免提控制。此外，由于安全是基本要求，辅助现实技术必须与 PPE（尤其是具有集成听力和眼睛保护功能的安全帽）无缝集成。同时，这些辅助现实解决方案必须舒适且强大，以维持全班次的可用性。

适用于不同用例的一系列 XR 技术

上述VR、AR、MR和辅助现实技术在外形尺寸以及它们在XR技术范围内的位置上都有很大差异。然而，尽管存在这些差异，但它们今天都被用于将工人与一系列市场和行业的虚拟世界联系起来——从员工教室到工厂车间、仓库到海上石油钻井平台。通过在沉浸感、态势感知和其他能力之间找到适当的平衡，公司可以使用这些 XR 技术为其员工提供虚拟世界体验，从而提高效率、精度和安全性。