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什么是扩展现实(XR)?
XR是扩展现实(Extended Reality)的简称,是指通过计算机将真实与虚拟相结合,打造一个可人机交互的虚拟环境,这也是AR、VR、MR等多种技术的统称。通过将三者的视觉交互技术相融合,为体验者带来虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。XR技术一直被应用于舞台表演、赛事等极其重视视觉艺术的,为观众提供更加刺激、更加震撼、真实的虚拟视觉场景。
在科幻电影中,你能看到主角戴上VR头盔便可进入虚拟世界,这里有完整的社会形态,不仅能“看到”各种东西,还能切身体验愉悦感和疼痛感。电影中所刻画的这种场景,生动地展现了人们对元宇宙的解读和想象,而XR将成为实现元宇宙畅想的关键突破口。下面就一起来探讨XR的概念、结构组成、运作原理与典型应用。
一、XR的概念
XR(Extended Reality)即扩展现实,是指通过计算机技术和可穿戴设备产生一个真实与虚拟结合、可人机交互的虚拟环境。可以将其看作一种涵盖性术语,包含了VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)及其因技术进步而可能出现的新型沉浸式技术。通过以上技术的融合,XR为体验者带来虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。
现在,让我们来分别了解一下VR、AR与MR的概念:
1、VR(Virtual Reality)
被称为虚拟现实。指用计算机生成的虚拟环境,为用户提供以视、听为主的沉浸感受。在此仿真系统中,用户可通过戴上VR头戴式显示器,置身于虚拟环境中。
2、AR(Augmented Reality)
通常被称为增强现实。它把原本在现实世界中一定时空范围内难以体验到的实体信息,如视觉、听觉、味觉、触觉等,通过电脑等科学技术进行模拟仿真处理,再将虚拟的信息应用到真实世界,使得真实环境和虚拟物体实时叠加到同一个画面或空间同时存在。与VR能创造出一个虚拟世界不同,AR是在真实世界中叠加虚拟内容。
3、MR(Mixed Reality)
顾名思义即混合现实。可以看作是VR和AR的结合体,是现实世界的数字化,是与虚拟世界融合所产生的新世界,在MR中虚拟物体和现实世界的对象共存并且可以实时交互。
总而言之,VR、AR和MR三者在“与自然现实的可交互程度”和“数字体验沉浸度”上是存在差异的。
二、XR的组成和原理
接下来我们来了解一下XR技术是如何实现的,XR的实现技术可分成输入系统、处理系统与输出系统三个部分。
1、输入系统:
感应环境,追踪对象的位置与运动方向,如对人体的头部、眼部、手部等进行跟踪,并支持使用者与模拟环境交互。
2、处理系统:
识别输入的数据,借助人工智能算法对海量的复杂数据进行集中处理,生成适应用户当前情境的数字内容,并将数字内容与现实环境的信息进行融合处理,从而打造一个虚实融合的空间。
3、输出系统:
把计算机合成的动态立体内容与声音信息显示出来,使用户能通过接触从而与虚拟对象进行交互,实现视觉、听觉、触觉等的感官反馈。
此外,XR技术的实现也离不开泛在技术环境的支持,如人工智能技术使XR具备情境感知与不断学习优化的能力;物联网技术为虚拟世界与现实世界建立联系打下基础;高速传输网络保障了XR技术的数据稳定流通,等等。
三、XR的典型应用
XR技术的迅速发展正影响着我们的工作、生活和娱乐。
1、文旅方面:
博物馆可借助AR技术将文物逼真地展现在游客面前,游客能够从不同视角近距离欣赏文物。
2、医疗方面:
XR技术能够模拟真实手术的场景,外科医生可在重大手术前开展医疗训练,进而提前演练手术过程中可能出现的问题。
3、教育方面:
XR技术能够创建沉浸式学习情境,助力学习者自主探索,以动态交互式的方式开展学习活动。例如,学生只要使用手机摄像头扫描图书上的图片,便可通过屏幕看到书中的平面人物立体呈现在现实中,并可与之互动,使得阅读过程更具沉浸感,达到寓教于乐的效果。
如何简单读懂经济学?
推荐日本经济学家坂井丰贵的一本书——《小学二年级就能读懂的经济学》。
日本经济学家坂井丰贵,酝酿多年,他根据自己学习、讲授经济学的切身体会,写出了一本小学生都能看懂的经济学入门书——《小学二年级就能读懂的经济学》。
这本书从头至尾没有任何公式,用最简单的示意图就把正统经济学理论解释得明明白白;文字说明也力求简单易懂,全部使用日常生活中最常见的语言和事例进行讲解。
接下来,我将讲述通过这本书了解到的三个受益颇深的经济学原理。
01 画无差异曲线,了解个人偏好。
所谓无差异曲线,是指这样一条曲线,在它上面的每一点,商品的组合是不同的,但是,它表示人们从中得到的效用程度却是相同的。
这样从字面去理解,你可能会觉得有点抽象,现在我们看作者坂井丰贵是如何讲述的。他从自己喜欢喝可乐谈起,表示自己对可口可乐的喜欢程度,与对百事可乐的喜欢程度一样。如果用无差异曲线表示,如下:
也就是说,如果有人送给他一箱可乐,至于里面有多少瓶百事可乐,多少瓶可口可乐,他是无所谓的,只要是一箱可乐就行。当然,如果多送几箱可乐,他也不会介意的。
但是这对于他的父亲就不一样了,因为他的父亲只喜欢百事可乐,如果给他可口可乐他是不愿意喝的。用无差异曲线来表示,是这样的:
也就是说,只有百事可乐对于父亲来说,才具有价值。如果有人送一箱可乐给他,那就只有选择百事可乐才是合适的。
由无差异曲线可以看出这样一个规则:同一条无差异曲线上的点,对这个人来说是无差异的;位于上方的无差异曲线上的点代表喜爱程度更高。
也由此可以看出,通过无差异曲线可以判断消费者对商品组合的个人偏好。
02 读懂预算线,做到理性选择消费。
所谓预算线,是指在既定价格水平下,消费者用给定的收入可能购买的各种商品组合点的轨迹。有时称预算约束,或者消费可能线、价格线。
在《小学二年级就能读懂的经济学》这本书里,作者表示预算线就是介绍消费者“能买什么”和“想买什么”。
能买什么取决于自己的收入和商品的价格。至于想买什么,则是指在收入和价格允许的范围内,选择自己最喜欢的商品。
作者以收入为6日元,想买面包和咖啡,面包单价1日元,咖啡单价2日元为例,绘制预算线如下:
正如图示所说,预算线上方的点表示超出预算,下方的点表示有剩余。除此之外,还可以看出一个规则:收入增加时,预算线会向右上方移动。如下图:
但是有一点需要注意,就是当收入和价格等倍增加时,预算线是不变的。比如说,收入是12元,面包单价2元,咖啡单价4元,实际能到的东西的数量是不变的。
那么,我们怎么能在收入和价格一定的条件下,买到最合适的商品呢?也就是说怎么样花钱才最值得呢?
在经济学上这个叫做最优解,只需绘制两条曲线,就可以轻松找到最优解,还拿刚才作者的例子来说,如下图:
这里仅用一条预算线和一条无差异曲线,怎么组合要买的东西,便可一目了然。
但这里需要明确的一点是,所谓“最优”,是因为对消费者来说,在所有可以选择的选项当中,这一点是他最喜欢的。
然而,这个最优解并不意味着就一定是明智至极的选项。原因很简单,假如这个消费者嗜烟如命,那么对于他来说,所有的收入都拿来买烟才是最优的。
但是在经济学上,一般会把这种最优解看做是理性的选择,因为它的确是在预算范围内选择了自己喜欢的东西。这一点在实际应用时要区分开来。
03 理解边际成本,实现企业利润最大化。
所谓边际成本,指的是每一单位新增生产的产品(或者购买的产品)带来的总成本的增量。为了更容易理解边际成本递增,作者坂井丰贵举了一个他跑步的例子:
我爱好跑步,但跑得越多腿越沉重。参加长距离比赛时,虽然同样是1公里,但与最初的1公里相比,最后的1公里花费的时间要长出很多。
如果是42公里的全程马拉松,即使能在2小时之内跑完前半,后半却要花费2小时以上。用2倍的时间却不一定跑完2倍的距离。
这时,我们不妨把马拉松看成一种生产活动,即投入时间,便能产出距离。但这项生产活动的特点是:即使投入变成2倍,也无法实现2倍的产出。
这样一来,对于边际成本递增这个经济学概念,我们就轻松理解了。那么,我们如何安排生产活动才能达到利润最大化呢?
这一点跟消费者买东西比较像,就是如何在收入和价格一定的前提下,买到最喜欢和最划算的商品。也就是最优解。
能够使利润达到最大化的产量就叫最优解,它会随边际成本的不同而不同。如果绘制成图,如下:
由上图可以看出,当A公司的价格为3时,最优解是生产2件产品,其销售额是价格乘以最优解。从表示销售额的长方形中减掉相当于成本的部分,剩下的面积表示利润。
当B公司的价格为3时,最优解是生产3件产品,其销售额是价格乘以最优解。从表示销售额的长方形中减掉相当于成本的部分,剩下的面积表示利润。
大同小异,如此一来,我们便能明白一个企业的边际成本,也可以预测出怎么安排投入才能实现利润最大化。
诺贝尔经济学奖获得者、著名经济学家萨缪尔森说过:“学经济学并非能够让你变成天才,但如果不学经济学,命运就很可能会与你格格不入。”
在社会飞速发展的今天,经济可以说与我们每一个人的生活都息息相关。读懂经济学,像经济学家一样思考,也许它可以改变命运,变成一门幸福的艺术。
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