第二章 文獻探討
第一節 何謂 VR、AR、MR
第二章 文獻探討
第一節 何謂 VR、AR、MR
VR，現今炒得沸沸揚揚，在 2016 年時新聞報導並認為此年是 VR 元年
（謝京蓓，2017）。因此，何謂 VR？VR 即 Virtual Reality，中譯為虛擬實境。
虛擬實境的概念首先來自 Stanley G.Weinbaum 的科幻小說 -- 皮格馬里翁眼鏡 (Pygmalion's Spectacles)，此書被認為是探討虛擬實境的第一部科幻作品。而 VR 特別之處在於可以突破時間與空間感帶給參與者有強烈的「共存感」，能夠 中，例如：SONY PlayStation VR、HTC Viveland（洪可容，2015）。
當然，隨著科技的進步、網際網路的發達；近年來 VR 的各項發展是高漲 的趨勢，不同于以往礙於運算技術只能小量的在電腦工作站上呈現；現在的環 境則是發展到可以大量的運用於日常生活當中了。加上 3C 產品的普及化，與 近年來 VR 產品的話題不斷，研發商更是不斷的創新產品。各家 VR 相關產業
4 Reality，簡稱 AR，中文則為擴增實境，第一個應用則是在 1960 年後期與 1970 初期出現。不過，AR--Augmented Reality 這名稱是在 1990 年由波音(Boeing)前 研究者 Thomas Caudell 首先提出（洪可容，2015）。目前 AR 有兩種通用的定 義，一是在 1994 年由保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的現實-虛擬連續系統（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。 這兩位將真實環境和虛擬環境分別作為連續系統的兩端，位於兩端環境中間的 被稱為「混合實境」。其中靠近真實環境的是擴增實境（Augmented Reality），
靠近虛擬環境的則是擴增虛境（維基百科，2012）。其解釋如圖 2-1 所示：
圖 2- 1 擴增實境
另外一種定義則是由北卡大學羅納德·阿祖瑪（Ronald Azuma）於 1997 年 提出的，他認為擴增實境包括三個方面的內容：
1. 將虛擬物與現實結合 2. 即時互動
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3. 三維
目前不論大小廠商，因有企業看好 AR 市場，所以也有不少廠商投入於硬 體與軟體的開發中。與 VR 相同的是，AR 也需要透過大量的演算，才能讓其更 增加真實感。AR 的關鍵在於如何將擴增物件與實際環境結合；因此，必須要 從影像中取得真實世界的座標，再把擴增物件疊合到座標上。目前，市面上有 許多 AR 軟體開發套件，工研院亦有技術提供轉移給業界使用。硬體方面已經 包含行動裝置、頭戴式顯示器等，例如：如仿生隱形眼鏡。行動裝置開發商在 手機上，也已經出現不少的擴增實境的應用，例如：2017 年 6-7 月間 ASUS 甫 推出 AR、VR 手機，其中並搭配幾款 AR App 應用程式讓消費者有所體驗。AR 頭戴式設備便是將顯示螢幕貼近用戶的眼睛，目前有以下幾個公司便推出了 AR 頭戴型顯示器：
1. uSens，如圖 2-2 2. Gestigon
3. Meta
4. Google 眼鏡，圖 2-3 Google 眼鏡
圖 2- 2 uSens
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圖 2- 3 Google 眼鏡
Microsoft HoloLens 則是另外開發出抬頭式顯示器，乃是運用光學反射原 理，將資訊投射在鏡片上，並經過平衡反射將影像投射入使用者的眼睛，如圖 2-4。
圖 2- 4 Microsoft HoloLens
7 Google Tango 軟體便是利用運動追蹤(motion tracking)、距離感測(depth sensing) 等，讓手機可感測周遭環境、物品，提供 AR 功能。華碩、聯想等也基於此，
在 Android 系統上推出 AR 手機；華碩於 2017 年推出的 AR 手機便內含 Google Tango APP 及其他遊戲可供消費者體驗，並且改變手機之運算能力讓消 費者可以無痕體驗，有感享受。據傳科技界另一巨擘 -- Apple 也正投入 AR/VR 產品的開發。AR 還有許多應用商機不在本研究範圍內，因而不多加論述。
MR：接下來就來看看 MR 是什麼呢？MR，原文是 Mixed Reality，也稱為 Hybrid Reality。在圖 2-1 擴增實境，所繪製的圖表便可了解，混合實境的定義 便是將 AR 與 AV(Augmented Vituality 擴增虛擬)結合。AR 是將虛擬訊息加在現 實環境中，AV 則是將真實訊息加入在虛擬環境裡，在遊戲中感受真實與虛擬的 結合。例如：電玩賽車是透過遊戲感應手把重力，同時將現實賽車中的重力特 性，融入至電玩中，讓遊戲者藉此感受並控制與調整賽車的方向。所以，MR 就是將虛擬和真實這兩個世界混合在一起，讓沉浸者產生全新的且不同於以往 的視覺化環境。體驗者眼睛所看見的物件，同時有現實的實體與虛擬的訊息，
並且可以實時呈現（黃慧雯，2016）。而較為知名的 MR 產品如：Magic Leap 有 名的「體育館內的大鯨魚」，如下圖 2-5。
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圖 2- 5 體育館內的大鯨魚
以 MR 的定義來看，使用者容易以為 AR 與 MR 是一樣的；事實上這兩者 還是可以有所區別的，並發現明顯的不同。其不同處有兩點，第一、使用者可 以透過虛擬物件的定位是否會隨著你的移動而改變來判斷，第二、就是沉浸者 是否有能力區分出虛擬與現實的物品。以先前曾被報導且很夯的 Google 眼鏡 為例，其是運用投影的方式在穿戴者眼前呈現天氣面板，當穿戴者頭部轉動的 時，天氣面板便會隨之移動，可是這面板跟眼睛之間的相對位置是不會改變的
（黃慧雯，2016）。不過，Microsoft 的 HoloLens 就與 Google 眼鏡有所不同，其 在空間的牆上投影出的資訊或是畫面，無論體驗者在房間如何移動，這資訊或 是畫面都只會出現在固定位置的牆上，也表示所投射出的虛擬訊息與體驗者之 間的相對位置是會改變。第二項不同就是前面提出參與者是否能區分出虛擬與 現實的物件，在 AR 設備中能夠明顯被辨識出呈現在於投影出來的物件，舉例 如，MSQRD App 所呈現的虛擬效果，正如圖 2-6 使用者可以輕易看出虛擬與現 實的部分（黃慧雯，2016）。但是，Magic Leap 是向眼睛直接投射 4D 畫面；所 以，體驗者在戴上後是無法分辨出何者為真實物體、何者是虛擬物體，就如圖 2-5「體育館內的大鯨魚」。
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圖 2- 6 MSQRD App
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HoloLens、Google 的 Daydream、HTC 的 Vive、Facebook 的 Oculus Rift、
Samsung 的 Gear VR 等。Google 還推出低價位的 VR 裝置 Cardboard 讓初學者
PlayStation 4 遊戲機作為主機，儘管效能不及宏達電的 HTC Vive 或是 Facebook 的 Oculus Rift，但因為在既有 PS4 遊戲機玩家基礎雄厚下，加上 Sony 持續將推 出與 PS VR 相容的 VR 遊戲，使得 PS VR 買氣居高不下。
至於第三名的宏達電 HTC Vive，第一季出貨量為 19.09 萬台，市占率 8.4%。Vive 是定價最高的 VR 裝置，在商用市場表現突出，不少新興的 VR 咖 啡廳都選擇使用 Vive。Vive 目前以連接個人電腦為主，日前 Google 已宣佈與 宏達電合作開發獨立運作的 Standalone，可望持續擴大 Vive 的市占率。同樣透 過個人電腦觀看的 Facebook Oculus Rift，第一季出貨量為 9.93 萬台，市占率