AR是Augmented Reality的字母缩写，中文名字是“增强现实”，是一种全新人机交互技术。通过AR技术，让参与者与虚拟对象进行实时互动，从而获得一种奇妙的视觉体验，而且能够突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

VR是一种虚拟现实技术，通过计算机技术生成一种模拟环境，同时使用户沉浸到创建出的三维动态实景，可以理解为一种对现实世界的仿真系统。而最早VR技术应用于军事领域，最常见的产品则是头戴显示器。

什么是ar增强现实？与vr有什么区别？

元宇宙是一个虚拟时空间的集合,由一系列的增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和互联网所组成。AR增强现实是元宇宙的技术基础之一。其技术通过在现实世界中叠加图像和使用全息图像，将虚拟物体与现实世界相结合。

AR眼镜最早是由谷歌开发的，每个镜头都有一个内置投影仪，将现实与虚拟相结合。它的功能类似于放在眼镜上的智能手机。

一、AR与VR的区别

1、本质上的不同：本质上AR和VR很相似，从长远来看，它们是与现实和虚拟重叠并相互作用的产品。与VR不同的是，AR是对现实世界的增强，而VR的核心结构主要以环境模拟系统为主，完全放弃了现实世界，力求构造完美的能欺骗人感官的虚拟世界。然而，在光学层面上，还不能完全混淆虚拟世界和现实世界。

2、光学上有差异，然而在光学层面上，它们不能混淆，中间会有一个过渡阶段。

3、从技术上的要求不同：在VR和AR的路线图上，可以看出底层芯片都是高通，算法上都是将视觉技术AI相结合，内容引擎都是Unity。

AR对光学和算法的要求更高，在光学上必须实现透镜的半导体光学技术，算法上需要大尺度定位等技术。

4、应用场景的区别：流行的AR应用有Pokemon Go和Snapchat的AR bit-mojis。相比于设备佩戴步骤烦琐的VR，AR的用户基数更大，应用场景更多，医药、教育、工业上的各种实际应用已经佐证了AR作为工具对人类的影响更为深远。

二、AR设备分为AR手机和AR智能眼镜两大类。

1、苹果很早就在AR领域布局，在2015年收购Metaio，并发展成为ARKit，在WWDC2017开发者大会上，苹果通过ARKit在iOS 11系统上提供接口，采用计算机视觉技术的软件解决方案通过结合摄像头、陀螺仪和加速度计实现对真实环境的智能理解。

在经过了两次迭代后，于WWDC2019在ARKit3上完成了游戏《我的世界AR》的现场演示，该游戏支持真人抓取、全身动作捕捉，并在随后的更新中加入了LiDAR，降低了对硬件配置的要求。

2、AR智能眼镜，如ODG、Darqri、Vuzix、Epson、Snap-chat，都在企业或消费领域推出了自己的产品。

ODG（Osterhout Design Group）是美国重要的军工企业之一，成立于1999年，其前身为技术孵化器，目前主要做AR头显，搭载骁龙处理器和1080像素的OLED显示器，其独立的电脑眼镜与具有“透视效果”的3D显示器具有广泛的市场，导航系统和惯性传感技术使用户能够体验远程呈现、远程维护和远程维修，并且在工业生产领域也有不错的表现。

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VR,AR及MR在建设中的应用

如何，何时以及为什么使用扩展现实来改善施工成果

实施施工计划

随着技术的发展，它为现实赋予了新的形状和含义，提供了查看和理解对象，空间和环境的新方式。许多不同的行业和企业类型都在利用“现实”技术来改善和扩展运营并推动增长。

特别是在建筑业中，现实技术具有巨大的前景，可帮助团队提高计划和施工期间的准确性和信心，并改善工作现场和办公室中的沟通与协作。当前在工作流中使用的技术包括虚拟现实（VR），增强现实（AR）和混合现实（MR）。它们统称为扩展现实或XR。

到2020年，全球在增强和虚拟现实上的支出预计将达到188亿美元。通过帮助项目中涉及的各个利益相关者快速，轻松地可视化和探索设计，模型和现场条件，XR改变了施工方式并改善整个建筑和基础架构生命周期的工作流程。XR技术不仅解决了最新的技术趋势，还解决了建筑公司面临的一些最具挑战性和成本最高的问题，使这些工具成为保持竞争力的必备解决方案。

随着XR技术在建筑行业中不断发展，承包商和顾问将需要对这些技术是什么，如何使用它们以及它们提供的收益有基本的了解。本文从总体上解释了XR的好处，并详细介绍了VR，AR和MR技术之间的区别。它还概述了这些技术在建筑中的用途以及在为特定需求选择最佳技术时应考虑的事项。

在建筑中使用XR的好处

总体而言，XR技术使建筑专业人员可以更轻松地可视化，理解和交流信息。每种工具都可以帮助建筑团队以不同的方式和不同的目的“查看”数字内容。

例如，XR技术不仅使可视化设计变得更加容易。它也可以用于虚拟查看墙后和地板下。这些功能使工作人员可以查明地下服务的位置，例如，确定设备或建筑物的维护问题。使某人沉浸在虚拟环境中的能力还具有其他重要意义，例如，可以在安全可控的环境中对工人进行危险材料处理方面的培训。

“所有沉浸式技术都可以通过融合虚拟和"真实"世界或通过创建完全沉浸式体验来扩展我们的体验。”

XR不仅仅是关于哇的因素或最新的小工具。XR的使用正在帮助建筑公司解决重大挑战，使他们能够：•通过改善沟通和协作来促进利益相关者的参与•通过加快决策，减少停机时间并最大程度地减少返工来提高生产率•通过促进全面的计划和培训来提高安全性

更好的利益相关者参与

传统的2D计划很难使许多人（包括外行和专业人士）形象化。XR可以从字面上实现这些计划，以便内部和外部利益相关者可以清楚地了解完成的项目的位置以及在现实世界中的外观和功能。

XR可用于与外部利益相关者明确传达设计意图，从而为项目提供更多支持，甚至为承包商带来竞争优势。通过在施工前向利益相关者提供项目的可视化表示，可以更轻松地识别和沟通挑战，从而确保对期望进行有效管理。XR还使以安全而现实的方式共享进行中的工作成为可能，这对于必须管理涉及多个利益相关者的复杂公共项目的人员而言，这是一项至关重要的功能。

同样，XR使得与内部利益相关者共享设计意图成为可能。工作现场的工作人员，分包商和其他人员可以对完成的项目进行单一且一致的视觉表示。当所有人（从业主到公职人员再到承包商再到潜艇）都在相同的理解下工作时，他们将更有效地进行协调和沟通。XR为项目创建了一个共同的愿景，从而增加了成功的可能性。

提高生产力和安全性

更高的生产力

随着当前建筑业劳动力短缺的持续，公司不得不利用现有资源做更多的事情，并更有效地利用他们的时间。XR工具可以使人们对设计和现场条件有一个共同而准确的了解，从而使每个人都能快速进入同一页面。

通过在上下文中提供项目的可视化表示，XR帮助项目团队以更大的信心和更高的准确性评估，计划和安排工作。项目团队正在使用XR应用程序进行冲突检测，从而使他们能够在构建开始之前发现潜在的问题，并最大程度地减少可能损害利润和延误计划的昂贵返工的可能性。通过快速访问准确且一致的信息，项目团队可以简化施工流程，遵守时间表并避免不必要的混乱和干扰。

当XR与BIM结合使用时，团队将获得更高的效率。他们可以在设计的背景下访问和共享集成数据。有了对设计意图的更清晰了解，他们就可以借助可靠且一致的数据做出更快更好的决策。

所报告的建筑返工成本估计为总合同价值的5％。实际数字可能更高。

提高安全性

建筑是最危险的行业之一，占工作场所死亡人数的五分之一。7实际上，据估计，在美国，每天有2名工人死于建筑事故，每年还有数千人受伤。8伤害每年使行业损失数十亿美元。但是，通过周密的计划和对潜在风险和威胁的清晰了解，可以将事故和未遂事故降到最低。XR有助于发现威胁。

根据通用地面联盟（CGA）的数据，在过去的20年中，公用事业遭受的打击导致了17亿美元的财产损失，1,906人受伤和421人死亡。

例如，施工人员可以在开始挖掘之前使用VR可视化地下的物体。他们可以使用这些信息来避免代价高昂的公用事业罢工，还可以知道将工人或公众转移到哪里以使其免受伤害。XR技术还与实际站点模型一起使用，以揭示安全隐患。然后，这些模型可以用于安全培训并告知机组人员危险。

仅这些好处就产生了显着的积极影响，并为那些已经在使用XR技术的人们提供了可观的投资回报。尽管更难衡量，但可以预期，利益相关者参与度提高，生产率提高和安全性提高所产生的连锁反应将产生更深刻的变化，并产生推动更广泛的行业转型的动力，这是许多人所公认的。

在建筑中使用XR技术

尽管XR在建筑领域具有广泛的应用，但是每种单独的技术都像其他任何工具一样，因为它具有独特的考虑因素，并且最适合某些应用。深入了解虚拟，增强和混合现实的工作方式将有助于阐明针对特定情况选择哪种技术。

虚拟现实（VR）

这个怎么运作

通过将玩家沉浸在人造世界中，虚拟现实在游戏行业中崭露头角。戴着特殊的护目镜将周围的现实世界移开，并投射出“虚拟”现实，玩家成为游戏的一部分，并能够使用自然的手势和动作在游戏中进行互动和做出反应。无论在游戏或建筑中使用VR护目镜，其操作原理均相同。硬件中的运动传感器检测佩戴者何时转动头。然后，用户看到的数字图像会相应更新，以呈现新的视角。同时，手持式控件允许用户指向，与虚拟对象进行交互并指导他们的体验。

VR在建筑中的应用

因为VR提供了完全身临其境的体验，所以它对于设计团队，承包商和业主来说是一种特别有效的工具，可以审查和批准计划并了解站点和空间。VR应用程序控制着用户看到的整个环境，从而创建了独特而详细的动态个人体验。

有关如何使用VR的一些示例：

• 业主可以将自己完全沉浸在尚不存在的建筑物的拟议设计中，并看到该概念已成形。

• 可能不在工作地点但想要了解实际工地状况的团队成员实际上可以体验到办公室中工地的扫描3D模型，然后能够与现场员工进行更有效的沟通。

• 建筑承包商也可以使用VR来培训工人在安全环境中的特定任务，例如如何使用重型设备或安装电线

注意事项

虚拟现实提供的是个人体验，而不是集体体验，因此用户无法在虚拟现实环境中以数字表示形式看到房间中的其他人或与之互动。由于VR是一种完全身临其境的体验，并且用户看不到周围的真实世界，因此最好在受控的室内空间中使用VR，以便用户可以安全地走动并避免潜在的危险。尽管VR的应用受到此限制，但它非常适合办公室演示，演示和培训。

增强现实（AR）

这个怎么运作

增强现实已经在许多行业中使用了数十年。例如，AR是观众在足球比赛期间在电视上看到的场标记背后的技术，但也许它最著名的应用是流行的PokémonGo游戏。在构造上，AR通常依赖于移动设备，例如智能手机或平板电脑。例如，Trimble SiteVision是一个AR系统，它将智能手机与轻巧的手持式集成定位系统结合在一起。该系统使用GNSS（通常称为GPS的全球导航卫星系统）来精确定位用户的位置，并使用测距仪来实现对远程点和AR模型之间的测量。使用智能手机的内置摄像头，用户可以查看3D模型，该模型叠加在物理环境上并且可以准确地定位在上下文中。此上下文对于精确地了解模型与环境的交互非常重要。传感器拾取用户动作和视点的变化，然后该工具将3D模型相对于用户所看到的内容叠加在移动设备屏幕上。

AR在建筑中的应用

通过智能手机或平板电脑，AR在用户的实际环境上投射一个“数字窗口”，该数字窗口将详细的BIM模型（建筑物或道路）叠加到用户的周围环境中，以帮助他们可视化整个结构的位置以及特定的设计功能， 对象或系统。

AR在土木工程和建筑以及地理空间活动中特别有用。

有关如何使用AR的一些示例：

• 船员可以使用AR来识别和标记公用事业或地下服务。

• MEP团队可以“透视”地板和墙壁，以了解MEP系统和设备的安装方式和安装位置，将已完成工作的实际情况与文档设计进行比较，并确定潜在的冲突。

• 承包商可以使用AR进行检查，以确保已正确构建，安装或完成了工作。

注意事项

AR是一种有效的协作工具，它允许一个区域中的多个人同时在各自的设备或共享的设备上查看相同的数字信息。由于AR使用户能够始终了解周围的环境，因此它是理想的户外安全使用场所，并且受益于与GNSS的集成，可以在现场精确定位模型。

行动中的增强现实：在现场会议期间改善协作与交流

增强现实技术使使用智能手机的任何用户都能将复杂的数据集带到现场，并以用户友好的格式轻松地呈现，共享和查看它们，从而为工作流程增添了即时价值并改善了沟通。以现场会议为例。设计师，工程师，承包商，投资者，所有者，甚至非技术社区的利益相关者都可以在自己的设备上使用AR工具通过3D模型来可视化项目的外观。在查看实际站点上覆盖的模型时，人们可以现场提问和回答，提出疑虑并解决问题。

用户可以从设备上获得对项目的即时而全面的了解，而不必花很多时间在纸上，而要比使用2D数据集获得更多的细节。用户不需要技术背景或多年阅读或解释设计经验就能了解自己所看到的内容。使用AR工具，用户还可以在现场拍照，测量和记录笔记。在会议结束之前，团队成员可以创建任务并将任务分配给其他团队成员，以确保进行有效的跟进。可以在办公室中共享和查看现场更新，以进一步联系团队，工作流和数据。

混合现实（MR）

这个怎么运作

混合现实将VR的沉浸式概念与AR的交互式概念结合在一起。MR最简单的形式是AR的头戴式版本。具有镜头的头戴式耳机设备使用户可以沉浸在数字内容中，同时仍能意识到包括其他人在内的周围环境。它们可以同时与数字和物理对象进行交互。头戴式耳机使用摄像头和传感器来测量用户的周围环境，以确定用户在房间或空间中的位置，然后将数字内容投影到该空间。

MR在建筑中的应用

MR允许用户将BIM模型与其周围环境合并，而无需手持设备。在MR耳机的引导下，用户可以继续正常执行任务，以精确的1：1表面对表面对齐方式查看模型并与之交互。

有关如何使用MR的一些示例：

• BIM设计师可以通过在建筑物或结构完成之前进行“游览”来协作创建3D模型。

• 承包商可以根据制造商的指导原则使用MR在施工现场比较和安装组件。

• 类似于AR，项目团队可以识别与已安装系统的冲突，例如电气或管道问题，并引起虚拟设计和施工（VDC）经理的注意，以帮助解决问题。

注意事项

MR允许用户与房间或空间中的其他人自然互动，这也使其成为一个很好的协作工具。虽然它们可以在室外使用，但是目前可用的MR耳机（例如带有Hololens2的Trimble XR10）在室内环境下工作时效果最好，并且更安全。

MR实战：混合现实如何改变建筑

通过将现实世界与虚拟世界相结合，建筑公司正在支持一种新的模型处理方式，并在整个建筑生命周期中加强协作，从而为利益相关者提供其工作场所的最新准确数据。

新型可穿戴，身临其境的混合现实设备已与软件集成在一起，以提供更大的价值。与兼容的安全帽搭配使用，完整的解决方案可以绘制物理环境图，并在工作现场提供全息数据的精确对齐。

先进的MR解决方案不仅具有查看模型的能力，还使用户能够访问嵌入在项目组件中的关键建筑信息模型（BIM）数据。通过可视化并“遍历”数字世界中的项目，团队可以更快地路由更改和RFI，并加快施工前的过程。他们还可以及早发现现场问题，以减少下游返工并防止协调过程中的混乱。这有助于公司缩短项目进度，降低成本并支持其他工作流程，例如现场组装，使用4D模型进行进度跟踪，甚至进行资产管理。

MR的实际应用：混合现实如何改变建筑MR还可以帮助现场工作人员准确地知道要执行的任务，并提供即时反馈，以帮助确定模型与竣工环境之间的冲突或差异。当现场工作人员可以看到他们的模型覆盖在物理环境中时，就可以进行更精确的协作，项目跟踪和项目协调。

最后，MR解决方案通过协调多个3D模型，在项目生命周期的更早阶段实现质量保证协调和冲突检测方面发挥着关键作用，这比使用易于忽略问题的2D屏幕要好。承包商可以在组装和安装复杂系统之前验证其相互作用和可构造性，从而审查和批准关键任务设计。通过帮助在构建虚拟事物之前发现虚拟世界中的潜在问题，还节省了成本，因此公司不必费力就可以重新开始。

随着数字化转型在建筑业及其他行业的持续发展，MR将在帮助公司以尚未想到的方式集成和使用技术方面发挥更大的作用。

虚拟，增强和混合现实概览

用XR拥抱新的建筑现实

扩展现实技术正在改变建筑公司的工作方式，从而变得更好。通过使用数字内容增强现实状况并使该内容易于共享，项目团队可以更准确，高效地工作，更快地做出更好的决策，并更有效地协作和交流。

“如果我们想超越纸张的限制，我们需要使信息分发变得容易。必须在各个小组之间进行有效的沟通和协作。” -Severino Trucking VR，AR和MR系统的项目工程师Pat L"Heureux为任何用户或利益相关者简化了复杂的工作流程-使数据和设计栩栩如生，无论是在现场还是在现场，数字内容都是即时，可理解和可操作的 办公室。