什么是 VR Passthrough？它如何塑造 XR 的未来？

自几年前 Oculus Quest 等产品问世以来，虚拟现实头戴式设备已经取得了长足的进步。越来越多的消费者和企业用户都在寻找功能更全面的沉浸式解决方案，VR Passthrough等功能也变得越来越普遍。

过去，只要戴上虚拟现实头盔，基本上就会屏蔽周围的现实世界，完全沉浸在一个全新的数字世界中。现在，几乎所有的顶级头显都具有一定的透视功能，让你可以连接虚拟世界和现实世界。

在这一点上，完整的 “VR ”头显越来越不常见，而混合现实技术则一跃成为焦点。但究竟什么是 VR Passthrough，它是如何工作的，以及它对扩展现实的未来意味着什么？请看下文。

什么是 VR Passthrough？

VR Passthrough 是虚拟现实头显中的一种流行功能，它允许用户 “透过 ”虚拟显示屏看到周围的真实世界，同时仍然可以访问数字内容和体验。

出于多种原因，虚拟现实头显供应商尝试这一功能已有一段时间。最初，像 Meta Quest 2 这样的早期头显只能提供基本的穿透功能，让用户看到黑白显示的周围环境。

现在，创新者们正在利用更先进的传感器、摄像头和智能系统，在虚拟世界和物理世界之间架起一座前所未有的桥梁。例如，Apple Vision Pro 上的 VR Passthrough 功能就非常强大，当你想与现实世界重新建立联系时，无需完全摘下头显。

VR Passthrough不仅仅是提高虚拟现实体验 “安全性 ”的好方法，它还能确保你在瞬间看到周围发生的一切。这一功能还能让供应商为用户创造全新的沉浸式体验。例如，有了虚拟现实直通功能，你就可以坐在办公室的办公桌前，与团队成员互动，同时看到数字内容，从而将工作效率和创造力提升到一个新的水平。

VR Passthrough 如何工作？

随着混合现实体验在 XR 领域日益流行，供应商正在尝试采用新技术来增强 VR Passthrough 功能。如今，最先进的系统利用内置的人工智能软件和空间映射功能，在数字内容和现实世界环境之间提供更精确、更准确的交叉。

不过，从根本上讲，VR Passthrough 的原理是利用安装在头显上的摄像头和传感器捕捉周围的物理环境。当你在 “透视 ”模式下观察周围的世界时，你实际上并没有 “透过 ”头显。

相反，你看到的是实时显示在您眼前显示器上的摄像头画面。当你的耳麦上的摄像头捕捉到周围的世界时，它们会使用聪明的软件将画面拼接在一起，修补盲点，纠正视角，所有这一切都在瞬间完成。

这些软件可以增强你所看到的视觉画面，有助于最大限度地减少晕动症和失真，使虚拟现实与现实世界之间的过渡更加舒适。

除了能让你与周围的物理环境互动（这样你就能在不撞到家具的情况下浏览家具），VR Passthrough还能将数字对象叠加到你周围的环境中。例如，在会议室里，你可以看到坐在你身边的化身，或者放在桌子上的产品三维原型。

VR Passthrough 有什么好处？

最初，当公司开始尝试更简单的 VR Passthrough体验（如黑白透视）时，大多数人都将这一功能视为 VR 的新 “附加功能”。启用直通模式意味着供应商可以在 VR 中为用户提供更安全的体验，提高头显的可用性，并增强其在日常使用中的实用性。

如今，VR Passthrough 变得越来越重要，原因有几个。首先，虽然许多消费者和企业用户都喜欢沉浸在完整的 VR 体验中，尤其是在培训和娱乐方面，但我们并不总是希望将自己与现实世界隔绝开来。

在企业环境中尤其如此。当团队成员尝试使用 VR 时，也许是为了构建产品原型或进行项目合作，他们不能完全脱离现实世界。他们仍然需要能够使用办公资源，与周围的团队成员进行互动，等等。VR Passthrough 可以实现这一功能。

借助最先进的直通体验，用户可以从以下方面受益：

增强创造力

虽然团队成员当然可以完全沉浸在虚拟现实体验中来构建产品和原型，但在创意项目中使用透视技术有很多好处。它可以让用户更真实地了解他们正在开发的产品的大小和规模，并保持生产力。例如，假设你正在开发一个新的计算机系统，但房间里只有你需要的一小部分材料。

借助 VR Passthrough 功能，用户可以将现实生活环境与虚拟 3D 图像相结合，实时试验数字化材料和设计元素。这样可以更轻松地将问题可视化，并快速提出创意解决方案。

与现实无缝互动

完全沉浸在虚拟现实中很有趣，并且对于某些特定用例来说非常理想。然而，特别是在企业界，用户长时间与周围物理环境隔绝通常是不切实际的。例如，如果您在 VR 中处理项目并且无法使用 VR Passthrough 功能，则必须不断摘下头显。

每次你需要和同事交谈、查看文档详细信息、阅读电子邮件或回复短信时，你都必须离开 VR 休息一下。如果没有透视功能，就连喝杯咖啡或喝杯水都很困难。无缝重新连接现实世界的能力可以为用户节省大量时间和精力，使 VR 更加实用。

增强安全性

如上所述，VR Passthrough 的最大好处之一是它使 VR 对日常用户来说更安全。当您处于 VR 中时，很容易忘记你在物理空间中实际的位置。即使是像Meta Quest Guardian这样的软件解决方案也无法完美地随时检测您周围的家具、物体和移动的人。

直通功能可确保您在访问虚拟现实应用时仍能保持安全，并了解周围发生的情况。这一点尤为重要，因为现在人们不仅在家中或专用办公空间使用 VR 耳机。越来越多的人戴着头显外出，或将其带到制造现场。

如果没有 VR Passthrough 功能，戴着头显在现实世界中导航将非常危险。虽然透视功能并不能完全消除在户外佩戴头显的危险，但它确实降低了日常用户面临的风险。

当今 VR Passthrough 技术存在的问题

虽然 VR Passthrough 技术正变得越来越普遍、强大和直观，但它们还远不够完美。与图像粗糙、不准确的简单黑白直通选项相比，我们无疑已经取得了长足的进步。

如今，像 HTC VIVE、Varjo 甚至 Meta 这样的领先厂商都在利用更强大的摄像头、传感器和软件，将现实世界和数字世界完美地融合在一起。然而，不同头显的 “透视 ”体验质量仍然存在很大差异。

一些价格更低廉的混合现实头显仍然依赖于质量相当低的摄像头，类似于智能手机上的摄像头。这意味着你并不总能获得周围世界的 “真实 ”图像。很多设备在景深和光圈方面仍然存在问题，这也会使您难以准确判断周围环境中的物品位置。

你可能会伸手去触摸一张桌子，却发现它实际上比你原先想象的要远几厘米。更高质量的传感器和软件可以解决这个问题，但这也意味着供应商必须投资更高质量的处理器、更强的电池和更先进的技术。所有这些都会导致耳机更贵、更重，而且可能不那么实用。

VR Passthrough 技术的未来

对于准备进入 “混合现实 ”新时代的消费者和企业用户来说，好消息是VR Passthrough技术正在不断改进。Meta 和苹果等公司正在努力将人工智能技术和空间计算系统应用到他们的头戴设备中，使数字空间和现实世界空间之间的对准更加精确和准确。

与此同时，头显中的屏幕和摄像头的质量也在不断提高，使图像更清晰、更逼真。HTC VIVE 等公司甚至使用红外技术和光深度传感器来提高定位追踪能力。

我们还看到，越来越多的公司正在尝试各种方法，让数字对象在混合现实中的 “互动 ”更加身临其境。手部、手指和眼部追踪技术正变得越来越先进和复杂。

一些公司甚至在尝试使用触觉系统，如手套和贴身防护服，它们可以跟踪用户的细微动作，甚至不完全依赖摄像头的拍摄。例如，Meta Orion 原型眼镜中的触觉腕带就是一个很好的例子，它是由 EMG 驱动的解决方案，可以改变混合现实技术的未来。

最终，虚拟现实领域的持续发展和元宇宙的未来将取决于硬件制造商如何适应日益增长的对实用、沉浸式和自然用户体验的需求。在未来几年里，VR passthrough 技术和先进的空间计算系统将越来越成为头戴式设备的关键。

目前，passthrough 技术已经从尖端头显的 “必要功能 ”发展成为几乎所有 VR 系统的标准配置。即使是预算有限的解决方案，如 Meta Quest 3S，现在也将 VR 穿透功能作为标准配置。

随着我们向扩展现实的未来迈进，静态的虚拟现实体验可能将成为过去，混合现实将成为新常态。