VR 与 AR，作为一对难兄难弟，自打出生以来，就撇不清关系。很多时候，还会特意被“混为一谈”：XR。因为两者名称只差一个字母，很多眼镜也长的类似，所以经常有朋友分不清。对两者的应用场景也会有一些疑问，所以今天这篇文章就讲一下两者的区别。

        VR，虚拟现实，是指视野中的整个环境都是虚拟出来的，跟现实场景可以没有任何关系。你在自己家客厅里带上VR眼镜，可以瞬间来到外星球，跟好友们一起玩太空对战游戏。电影《头号玩家》就是描绘了这样一个世界。

        而AR，是指视野中仍然有现实世界的影像，但是在影像之上，额外叠加上虚拟的物体，叠加的物体需要跟现实场景能有“互动”，比如 能贴合到墙壁上，能放置在桌子上等，所以是对现实的增强，于是叫做增强现实。

AR 从具体实现上，又可以分 手机AR（下图） 和 AR 眼镜（上图）。手机AR是指透过手机屏幕看到现实场景，在场景上叠加上虚拟物体，相信很多人生活中都接触过，前些年大火的 《Pokemon Go》就是属于手机AR的范畴。这篇文章里，我们只介绍 AR眼镜这个方式。

AR 与 VR 光学结构上的区别

前面说到，AR是将虚拟物体叠加到显示场景中去，不要小看 “叠加” 这个词，就是多了这一步，使得 VR 和 AR 走上了完全不同的两条光学结构路线。

        首先，VR的光学相对简单，其实就是一个凸透镜成像，但是，这种光学结构，也决定了它当前很难小型化，因为 屏幕和 镜片 之间需要保持一定的距离，以保证正确的成像。

        所以大家看到的VR眼镜都是一个很大的盒子。

AR 与 VR 在定位识别技术上的区别与联系

        除了上文提到的光学结构上的不同，VR 和 AR 在定位识别技术上，也有一些区别。

        AR的光学结构使其能够在现实场景之上叠加现实虚拟物体，但是这只是第一步。AR要想叠的准，还要需要 “理解” 眼前的现实场景，这就用到了SLAM（实时定位与建图）技术。

        SLAM 全称是 Simultaneous Localization And Mapping，它是通过摄像头拍摄现实场景，检测追踪现实环境中的各种特征点，来对现实场景进行3D建模、平面检测等。只有对把现实场景的3D形态转化成数字信息后，虚拟物体才能比较真实的“放置” 到现实场景中。

        SLAM 技术可以说是AR中的核心技术，评价一款AR眼镜好不好，很重要的一点就是看它的SLAM做得快不快、准不准。

而 VR 中，因为所有的场景物体都是虚拟的，所以就不需要做SLAM来对现实环境进行检测和3D重建。但是为了正确地显示虚拟场景，它需要对头部的姿态做实时定位。

        早期的VR眼镜的六自由度定位，都是靠在场地中架设额外的设备配合眼镜里的传感器来实现定位（OutsideIn），而近年来新兴起了 InsideOut 定位技术（下图所示），则是靠头盔上的自带的摄像头拍摄外部景物，来反向估计自己的姿态，进行定位。这就使得 VR 跟SLAM 也扯上了关系。

        与早期的 OutsideIn 外部定位技术比，InsideOut 定位技术可以使用户免去了复杂的外部设备架设环节，使得VR眼镜使用上的便捷性上有了很大的提升。

        除此之外，在渲染显示技术上，AR 也有更多挑战。

        比如，AR需要用到光照估计技术，来计算出眼前场景的光线强度、光源位置，然后把虚拟的光线打在虚拟物体上，来保证虚拟物体更好的跟现实场景融为一体，防止穿帮。（VR中则不需要）

        再比如，为了能让虚拟物体与实际物体看起来是在同样的距离上（比如在远处的建筑上放置一个虚拟物体），最理想的AR眼镜还需要支持多焦平面的显示，这个对传统的AR光学又是很大的挑战。（VR其实也需要类似的技术，但是迫切性小一些）