光场与VR|AR是什么关系？

说到光场，我们先看另一个词

视觉辐辏

当你的眼镜注视某个物体时，离你越近的景物，越会被眼睛向内翻转（收敛），以保证其在视域的中心；离你远的景物，会被眼睛向外翻转（发散），直到无限远。翻转量使得大脑可以计算出景物的深度信息。

为了更好地利用以上特性，大多数VR显示器分别对每只眼睛显示单独的图像。假如这些图像与头部的运动同步地调整与显示，则可以创造人眼可以承受的视觉深度信息。

然而，即使像上述那样欺骗大脑创造出了有深度信息的图像，你的大脑依旧会发现一些地方不对劲。视觉辐辏与另一个深度要素息息相关：焦点调节。当你聚焦于近处的景物，晶状体收敛性调节；当你聚焦于远处的景物，晶状体发散性调节。大多数VR头显并没有将焦点调节考虑到其中，导致全部的图像一直处于某一个聚焦的状态，但是你的晶状体却会随着立体影像不断聚散。

你的大脑极其反感这种情况，这种所谓“视觉辐辏调节冲突”便会导致视疲劳、重影、头疼、恶心等一系列症状，最严重的是，这还有可能导致儿童发育中的视觉系统的病变。

有个方法可以解决这些问题：4维光场技术。

那么什么是光场？

简单的说，光场是空间中同时包含「位置」和「方向」的四维光辐射场的参数化表示，是空间中所有光线光辐射函数的总体。

其两个主要应用方向是「光场拍摄」和「光场显示」，第一种需要记录下来整个空间的所有信息，第二个则是需要将这些信息完整地复现出来。通俗地说就是在空间内任意的角度、任意的位置都以获得整个空间环境的真实信息，用光场获得的图像信息更全面，品质更好。

那么什么是4维光场？

空间中一束光的「位置+方向」信息，需要5个维度的坐标来确定—位置需要「X，Y，Z」三个维度（三维坐标系中的点），方向需要「θ，φ」两个维度（三维坐标系中，θ角是某点与原点构成的直线在XY平面的投影与X轴的夹角，φ角是某点与原点构成的直线在XZ平面的投影与Z轴的夹角）。在计算中，每多一个维度，就会将计算量大大提高，因此要尽量降低维度，所以使用了一个简单的模型，即利用某条光线与其穿过的两个平面的交点，来表示这条光线的位置与方向，假设这两个交点在各自的平面的坐标是（u，v）和（x，y），则这条光线的坐标就是（u，v，x，y），巧妙地从5维降为4维。

为了理解什么是4维光场，以及它何如工作，我们可以从它的实际应用聊起，即4维光场相机，简称“光场相机”。Lytro是光场相机品牌中最优秀的之一，对于Lytro相机原理的解释，有个有趣的比喻：它就好像把一大簇迷你相机捆在一起，同时从一个场景的多个视角捕捉光线信息，当捕捉到每束光线的方向信息后，使用一系列数学方法重建一个数字光场，还原出一个趋近于真实世界的光场。

现在你可以使用光场相机从各个角度捕捉图像了，将光场信息从VR头显输出，便可以有效缓解“视觉辐辏调节冲突”和“晕动症”等等这些问题了。不过，仅仅是“缓解”，而不是“解决”。中国增强现实产业联盟简称AR联盟或ARA认为光场技术仍属于起步阶段，从各个方面还不够成熟，从「捕捉」到「显示」，要解决的问题还太多太多，任重而道远。

为什么有人说VR会是5G时代的完美应用？

在现在，vr和ar在硬件方面会不会迎来重大的突破？我觉得AR在未来一定会见的很多，因为科技每年都在不断的发展，增强，在未来没有什么是科学解释不了，做不了的，比如说现在网上就有ar眼镜卖，贵的有几万，便宜的有几十，几万的和几十的比较大家应该知道，ar眼镜可以让自己感觉到身临其境的感觉，我相信在不久的将来，AR技术就会出现在我们的世界，科技创新，未来发展。AR技术可能很多人都听过，在体育，影视以及娱乐行业已经有了很多的应用。但如何将AR技术引入到中小学的教育中，可能很多人并不了解。vr是虚拟现实的简称。用大白话来说就是通过一个封闭式的头戴设备，将人带到一个沉浸式的虚拟世界中。

如果大家想要知道是什么样子的，可以通过《头号玩家 》这部**来感受一下。如果想体验，现在很多城市也有vr设备可以体验，建议体验vive的设备，体验感更好。现在主流设备有Oculus Rift和HTC Vive；ar是增强现实的简称。ar其实已经运用到我们的生活之中了。比如现在的百度地图实景路线导航；支某宝的集五福，扫福会出现动画效果；最多的恐怕就是美图、某音等的视频拍照在脸部添加动画和美颜功能，还有之前火爆全球的pokemon go游戏，都是用到了ar技术。即在现实的基础上，添加一些动画，使原本不可能出现在真实世界的物体，出现在了现实世界。有点**哈利波特的意思，在现实世界里自然地出现奇奇怪怪的东西，只不过这些增强了现实的东西，你是只能看到，是摸不着的。

2019年是5G网络技术发展的一年，5G商用为VR在更广泛的领域开辟了新天地，同时VR安全教育体验—VR煤矿高空坠落事—煤矿高空坠落VR安全教育培训VR（虚拟现实技术）也重新走进大众的视野，VR行业安全也受到政府的极大关注。目前在手机等智能设备上，VR和AR基本上全部都是基于独立的APP在运作，

就拿VR视频为例，一段高清质量的全景视频，短短的几秒钟就高达几百兆的体积，在现有的主流4G网络下，用户是难以实时观看到流畅的VR视频，但是对于AR的体验来说，虽然可以靠离线的计算处理来呈现，但是当识别的景象发生连续大量的动态变化时，单单依靠终端便难以负荷庞大的计算量。为此，再2019年的西班牙MWC（世界移动通信大会）上，

华为就联合各大合作伙伴，展示了全新的VR解决方案 --- Cloud VR，主要就是将VR的数据运算，从终端设备转移到云端，搭配5G高速网络，推动VR/AR应用在智能手机端的普及。随着VR技术的普及，一些高危行业也紧跟科学发展的步伐，如：VR+煤矿安全教育。VR安全体验 排除煤矿安全隐患的VR教育通过VR技术让煤矿工利用虚拟现实技术模拟井下各种复杂的作业环境，

供采矿工程专业的学生实习训练，既降低实习费用，又缩短教学时间，让更多的人接受高等教育;对井下工人进行上岗前的操作及安全教育培训，虚拟井下的各种工况及险情，使被训练者身临其境地去体验，并学会采取有效的应急措施去处理各种险情，以提高人员素质，消除事故隐患。

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