扩展现实光谱提供了多种多样的超现实体验

从表面上看，metaverse这个词意味着一个单一的地方。这似乎意味着，每个人都必须以同样的方式来体验元空间。然而现实是，用户可以而且应该以不同的方式来体验元空间。

而当我们仔细研究扩展现实(XR)--大多数人用来访问元空间的核心技术时，很快就会发现有一系列的XR技术，每一种都能提供不同的元空间体验。

这个XR谱系包括。

虚拟现实(VR)，它试图在今天尽可能地让用户陷入一个全数字的、完全沉浸式的metaverse体验。

增强现实(AR)和混合现实(MR)，其中元空间增强或与用户的物理现实体验混合。

辅助现实，即少量的、咬合的数字内容为用户提供有意限制的元空间体验，旨在帮助他们完成现实世界的任务，而不干扰他们的情景意识。

这一系列的XR技术使数字化转型的领导者能够开发和部署各种各样的元空间应用，并确保每一种应用都能为其用户--无论是办公室里的首席执行官、会议室里的业务线主管，还是现场的一线工人--提供元空间体验，让他们参与其中，增强能力，提升地位，同时不影响工作场所的安全。

信息密度和环境强度

在研究哪种XR技术最适合特定用例时，两个术语--信息密度和环境强度--可以帮助开发和部署元空间应用的人确定哪种XR技术最能让他们实现商业目标。

信息密度是指XR体验向用户提供的内容的丰富性和细节。例如，VR技术使用双眼流的沉浸式文章，完全占据了用户的视野，以提供高信息密度。AR和MR技术将数字内容与用户对其物理现实的看法相混合，其信息密度较低。允许用户在观看所有物理环境的同时看到或瞥见数字内容的辅助现实技术，其信息密度水平更低。

具有高信息密度的XR技术为用户提供了更加身临其境的体验，使这些用户能够对复杂的数字数据和其他信息获得更全面、更详细的了解。然而，与此同时，与信息密度较低的技术相比，信息密度高的XR技术对用户的注意力和信息处理水平要求更高。事实上，处于XR技术光谱最末端的技术，其信息密度之高，几乎可以屏蔽来自物理现实的信息，大大限制了用户的情景意识，这可能会损害工作场所的安全。

环境强度是指用户的物理环境所带来的风险。

可能会损坏用户或其XR设备。

可能需要用户在远离电源的情况下长时间操作他们的XR设备;或

呈现出健康和安全风险，要求用户穿戴某些类型的个人防护设备(PPE)或拥有某种持续的态势感知水平。

环境强度低的地方的例子包括商业大厦的办公室、酒店的会议室或建筑工地外的拖车。同时，环境强度高的地方包括医院的手术室、汽车修理厂的车库、工厂的装配线、正在施工的工地，或高压输电塔或风力涡轮机的顶部。

当我们研究XR技术的频谱时，我们通常会看到，需要高信息密度的元空间用例最好在环境强度低的地方使用。同时，在环境强度高的地区发生的元空间用例通常需要信息密度较低的技术。

虚拟现实 - 高沉浸感，低态势意识

在XR技术光谱的一端是VR，它提供高度沉浸的元空间体验，用户主要看到和听到数字世界中的东西。VR技术，如Oculus Quest(或较新的、重新命名的Meta Quest 2)，具有很高的信息密度，使用户沉浸在一个虚拟世界中，因此他们看到的一切(以及他们听到的大部分内容)都是VR技术产生的图像或声音。最终的虚拟现实在《头号玩家》(Ready Player One)电影中得到了体现，在这部电影中，用户几乎完全生活在一个虚拟世界中(直到他们从其所有的控制中解放出来)。

目前的技术可能无法模仿电视或电影中描述的虚拟现实，但它们可以为我们提供视觉和听觉体验，让我们假装自己是一名起重机操作员，将集装箱装到船上，试驾新的车辆设计，或虚拟维修一台复杂的工业机械。

VR的高信息密度使其成为游戏、娱乐、教育、培训和模拟使用案例的理想选择，在这些案例中，对一个人的实际物理环境的任何认知水平都会降低体验的价值。然而，与此同时，高信息密度的VR技术所提供的完全沉浸式的体验使它们在有任何环境强度的使用案例中成为一个糟糕的选择。事实上，那些见过使用VR头盔的人都知道，当一个人在虚拟世界中失去大部分或全部的情景意识时，桌子、墙壁和其他通常是安全的物体会突然变成一种危险。

这就是为什么要禁止或积极避免在环境强度即使是中等水平的地方--城市街道、热闹的厨房、繁忙的仓库--使用VR的主要原因。此外，在这些地方的使用案例往往涉及到用户想要用数字信息来增强或混合他们的物理现实体验，或者只是使用数字信息来协助他们完成任务。然而，由于占据了用户大部分或全部的认知负荷和信息处理能力，VR让用户几乎没有任何注意力或信息处理能力可用于物理世界。

扩增和混合现实--有一些沉浸感，有一些情境意识

在XR技术谱系的中间是AR和MR，其中用户用文章、图像、音频和其他数字信息来增强或混合他们对物理世界的体验。AR和MR技术，如微软的HoloLens2，并没有提供足够高的信息密度，让用户完全沉浸在元空间里。相反，它们将元空间与物理世界紧密结合，为用户提供一种混合的物理和虚拟体验。

物理世界与元空间的整合可以有很多使用案例--一个游戏应用，让孩子们发现他们附近的数字宠物并与之互动;一个娱乐应用，向罗马的游客展示从他们目前站立的地方看古代竞技场的活动;一个培训应用，在学生正在学习修理的实物上叠加修理步骤和提示;或者一个电子商务应用，让人们看到新家具在他们家里的样子。

然而，虽然AR和VR很适合像这样的游戏、娱乐、培训和电子商务用例，但仍有许多用例要求用户有一个完整的视野和高度的情况意识。虽然它们的沉浸感不如VR，但AR和MR的信息密度仍然可以掩盖一个人的物理环境的各个方面，并将注意力从环境危险中吸引过来。此外，由于AR和MR技术通常覆盖了用户的大部分视野，就像VR技术一样，在使用这些技术时，可能很难与硬帽、安全眼镜、空气净化器以及工业和其他高环境强度场所所需的其他类型的个人防护设备一起使用。

辅助现实--低沉浸式，具有完全的态势感知能力

辅助现实是一种较新的、不太为人所知的XR技术，位于XR频谱的另一端，与VR不同。与VR不同，辅助现实技术，如我公司的RealWear Navigator 500，为用户提供了几乎完全的态势感知，加入了数字内容和体验，目的只是 "协助 "用户完成他们的物理任务。用户可以通过数字元空间体验来消费信息并与他人合作，但这些体验显然与用户的物理现实相分离。对辅助现实的一种看法是，它提供了一个进入元空间的小窗口，用户可以在需要的时候迅速查看或离开。

辅助现实技术最适合于远程专家指导、数字工作流程、现场服务、审计和检查，以及其他需要现实第一、虚拟第二体验的用例。这类用例包括工厂车间的一线工人接受远程专家关于如何修理机器的指导，炼油厂工人与设备供应商校准新的测量设备，或现场服务技术人员使用工作流程应用程序在工地上设置新设备。

辅助现实技术通常适合那些必须保持其视野自由以优先了解情况的工人。这是许多行业中与机器一起工作的一线工人的典型情况--从工厂车间的制造系统，到仓库中的材料移动机器，再到位于野外的复杂、危险的系统，如海上石油平台的钻探设备。

对于像这样的工业环境中的一线工人来说，对情景感知的需求直接转化为安全需求，在这种情况下，XR技术的引入决不能损害安全。对于维护和使用主动式机械的工业一线工人来说，安全不仅仅是一个必要条件，它是一种工作场所文化，通常由政府机构监管和监测，并通过关键绩效指标来衡量，要求工人、经理和公司高管对安全违规行为负责。

诸如此类的安全问题意味着辅助现实技术必须允许工业一线工人在肮脏、危险和嘈杂的地方保持双手自由，并保持对情况的了解。 因此，辅助现实解决方案需要通过为高噪音环境独特设计的语音命令功能，为用户提供对其元空间体验的免提控制。 此外，由于安全是一项基本要求，辅助现实技术必须与个人防护设备(尤其是具有集成听力和眼睛保护的硬帽)无缝整合。同时，这些辅助现实解决方案必须是舒适的，并能维持整个班次的可用性。

针对不同用例的XR技术谱系

上述的VR、AR、MR和辅助现实技术在外形尺寸和在XR技术谱系中的位置都有很大不同。然而，尽管存在这些差异，它们今天都被用于将工人与一系列市场和行业的元宇宙联系起来--从员工教室到工厂车间，从仓库到海上石油钻井平台。通过找到沉浸感、情景感知和其他功能的正确平衡点，公司可以利用这些XR技术为工人提供元空间体验，从而提高工作效率、精确度和安全性。