擴(kuò)展現(xiàn)實(XR)是一個涵蓋增強現(xiàn)實(AR)、虛擬現(xiàn)實(VR)、混合現(xiàn)實 (MR)，以及介于兩者之間一切的總稱。盡管AR和VR提供了廣泛的革命性體驗，但相同的基礎(chǔ)技術(shù)正在為XR提供動力。以高通公司為例，其對XR的愿景是打造時尚耳機，它將改變消費者體驗，以及從工業(yè)制造和醫(yī)療保健到教育和零售的許多垂直市場。XR本質(zhì)上是移動計算（云管端）平臺的未來，所以新時空的核心價值體現(xiàn)，就是充當(dāng)智能信息時代的社會操作系統(tǒng)。同理，新時空是新興信息產(chǎn)業(yè)發(fā)動機（又稱引擎），也是關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的效應(yīng)放大器，還是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的效率倍增器。

　　1.   XR 是 AR、VR 和 MR 的超集

　　人們設(shè)想有項技術(shù)變得更加個性化和更加有用的未來，您的世界將被直觀地增強以滿足您的需求，并且無論您身在何處，這一切都將無縫地發(fā)生。隨著時間的推移，技術(shù)本身將有效地消失，因為一種幾乎無法察覺的新型移動設(shè)備的出現(xiàn)，取代了幾乎所有其他設(shè)備，并改變了我們與世界互動的方式。雖然在這一切發(fā)生之前還有許多技術(shù)障礙需要克服，但其中一些障礙已經(jīng)開始，甚至可能比您想象的通過擴(kuò)展現(xiàn)實(XR)下的技術(shù)融合來得更快。

　　今天，AR和VR是截然不同的體驗，但它們共享許多相同的基礎(chǔ)技術(shù)，這些技術(shù)將為革命性的XR體驗提供動力，因為AR和VR最終會融合成一種能夠同時支持兩者的新型可穿戴設(shè)備。XR將改變?nèi)粘ＯM者體驗和許多垂直市場，從工業(yè)制造和醫(yī)療保健到教育和零售。XR的可能性是無窮無盡的。移動XR有可能成為未來十年世界上最普遍和最具顛覆性的計算平臺之一，就像前十年的智能手機一樣。這就是為什么人們決心加快XR采用所需的關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。只有當(dāng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者與消費者一起工作時，它才會發(fā)生。因此，我們希望大家能夠集體拋開過去的教條，省點力氣，開拓新路，讓XR一起進(jìn)步共生。

　　2.   XR眼鏡將提供AR、VR和智能手機的功能。

　　XR可穿戴設(shè)備將成為融合設(shè)備。在未來的某個時候，我們會看到智能手機、移動VR耳機和AR眼鏡融合到一個XR可穿戴設(shè)備中。在這種情況下，一副XR眼鏡將主要用于AR，但偶爾也會用于VR--原本透明的眼鏡將有一種模式，它們變得完全不透明并進(jìn)入“VR模式”。XR眼鏡當(dāng)然需要時尚、舒適和智能，同時提供身臨其境、認(rèn)知和始終連接的體驗，真正提升和豐富我們的生活。XR眼鏡可以取代你生活中的許多其他屏幕--甚至像客廳里的電視這樣的大屏幕。我們相信，在未來十年的某個時刻，它們最終將成為向全世界人類傳遞音頻和視頻信息的最常用設(shè)備。

　　3   解決未來的XR關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)

　　綜上所述，如果沒有實質(zhì)性的技術(shù)創(chuàng)新，XR就不會發(fā)生。在XR成為主流應(yīng)用之前，有許多技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決，但現(xiàn)在讓我們只關(guān)注如下這五個：

　　（1）顯示：XR需要對顯示技術(shù)進(jìn)行顛覆性革命。XR將需要更豐富的視覺內(nèi)容以及在虛擬和現(xiàn)實世界之間無縫切換的能力。除了舒適和耐用之外，XR顯示器還需要解決無數(shù)挑戰(zhàn)，例如聚散調(diào)節(jié)沖突。這是人類視覺系統(tǒng)的一個生理特征，如果沒有適當(dāng)考慮，當(dāng)您的眼睛旋轉(zhuǎn)并聚焦于不同感知距離的物體時，會導(dǎo)致疲勞和不適。這也將是一個巨大的挑戰(zhàn)，盡管不是一個不可克服的挑戰(zhàn)，讓相同的顯示器能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用程序控制的透明度和不透明性，以及更寬的視野(FoV)、像素密度的顯著改進(jìn)、更高的幀速率和亮度。

　　（2）通用照明：使增強世界中的虛擬物體在視覺上與真實物體無法區(qū)分是一項巨大的挑戰(zhàn)，但要讓XR發(fā)揮其潛力，這是一個需要克服的挑戰(zhàn)。我們需要在計算機視覺和3D圖形學(xué)科之間進(jìn)一步融合，以在虛擬和真實對象之間提供通用照明。這樣，例如，您選擇放置在辦公桌上（無論您坐在哪里）的您家人的虛擬相框在任何照明條件下都與真實相框無法區(qū)分。

　　（3）運動跟蹤：需要對我們的頭部、手部和眼睛進(jìn)行智能設(shè)備跟蹤，以便與我們的XR眼鏡進(jìn)行直觀交互并創(chuàng)造沉浸感。例如，需要低延遲和精確的內(nèi)向外6自由度 (6DoF)頭部跟蹤來滿足世界級VR的運動到光子延遲。此外，對于大多數(shù)用例來說，最好的控制器是無控制器，因此AR模式下的手部跟蹤和VR模式下創(chuàng)建逼真的虛擬手部至關(guān)重要。我們還認(rèn)為，使用眼動追蹤進(jìn)行自動瞳距(IPD)校準(zhǔn)、更高效的3D圖形和視頻中心點渲染以提高視覺質(zhì)量，以及為XR設(shè)計的新用戶界面以創(chuàng)建更自然的基于意圖的交互將是基本的。

　　（4）功率和熱量：在時尚的XR眼鏡的功率和熱量限制內(nèi)適應(yīng)XR的始終在線、計算密集型工作負(fù)載是非常具有挑戰(zhàn)性的。整個生態(tài)系統(tǒng)需要改進(jìn)每瓦異構(gòu)計算性能、電池技術(shù)、材料科學(xué)、軟件效率和標(biāo)準(zhǔn)化，以實現(xiàn)我們對無處不在的XR愿景。

　　（5）連接性：XR還需要無處不在的無縫連接到互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)，最初由千兆LTE提供服務(wù)，并輔以 Wi-Fi。隨著我們看到越來越多的XR用戶擁有更高質(zhì)量的沉浸式服務(wù)，我們將需要5G提供的額外容量。XR視頻流媒體預(yù)計將成為未來十年的殺手級5G用例。例如，XR視頻可能需要千兆位的帶寬和極低的延遲才能獲得要求苛刻的6 DoF視頻體驗。5G增強型移動寬帶將提供數(shù)千兆位的吞吐量，以及低至1毫秒的空中延遲，以幫助提高與流式XR視頻應(yīng)用的交互速度。5G還將有助于提供更統(tǒng)一的XR體驗，因為當(dāng)您離基站較遠(yuǎn)時，5G的數(shù)據(jù)速率不會像現(xiàn)在那樣變化很大。