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title: 【DAY1】 VR/AR基本概念與早期發展

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在未來的15篇會和大家介紹有關虛擬實境與擴增實境的知識，那第一天先從基本概念與早期發展開始認識吧!
# 何謂虛擬實境
虛擬實境（Virtual Reality，簡稱VR）是一種模擬人類感官體驗的技術，提供使用者身歷其境的視覺、聽覺和觸覺體驗，通過電腦生成三維空間的虛擬世界，讓使用者感覺自己置身於虛擬環境中，較擴增實境更加封閉且沉浸式。

## 早期發展
### 皮格馬利翁的眼鏡
虛擬實境概念最早由科幻作家史丹利·古布里克（Stanley G. Weinbaum）在1935年的科幻短篇小說《皮格馬利翁的眼鏡》中提出。主角發明了一副特殊的眼鏡，稱為皮格馬利翁的眼鏡，包含視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺的感官體驗，使使用者感覺自己真實存在於虛擬世界中。不僅如此，佩戴上此眼鏡後還能和畫面中的虛擬人物互動。
![](https://hackmd.io/_uploads/r1lBEksuh.png)
上圖來源自《皮格馬利翁的眼鏡》插圖

### Sensorama早期的虛擬實境機器
由美國電影製作人摩頓·海爾（Morton Heilig）在1962年設計和開發，最初主要是播放一系列預錄的短片，在觀看時提供了多感官的體驗，例如飛行、摩托車旅行、與優美景色互動。使用者坐在Sensorama的個人座艙中，裝置使用一個寬屏幕顯示器，呈現動態的立體影像，還配備立體聲揚聲器、氣味產生器、震動裝置以模擬不同場景。
![](https://hackmd.io/_uploads/ByGACkiuh.png)
(圖片來源:https://www.pinterest.com.mx/pin/57913545191043830/)

### 第一個頭戴式顯示器（Head-Mounted Display，HMD）系統
1968年，電腦圖形學之父、著名電腦科學家Ivan Sutherland設計了第一款頭戴式虛擬現實裝置。由一個巨大而笨重的頭戴架結構支撐，且需要被固定在天花板上，因此又有別稱Sword of Damocles（達摩克利斯之劍），具備頭部的位置跟蹤系統，通過超聲裝置和機械軸，初步實現姿態檢測功能。
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(圖片來源:https://vrsource.com/meet-the-sword-of-damocles-the-first-vr-headset-in-the-world-17233/)

此時受限於技術與成本問題，虛擬實境尚處於研究階段，無法將這些產品商業化及普及化。

### "DataGlove(手部追蹤設備)"和"EyePhone(頭部追蹤設備)"系統
第一個商業化的虛擬實境系統VPL（Visual Programming Language）是由賈龍·蘇利文（Jaron Lanier）創立的公司。這兩個設備結合在一起，使用者能夠以更自然和直觀的方式與虛擬環境進行互動。
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(圖片來源:https://kknews.cc/zh-tw/news/nyg4nn3.html)

#### 往後會介紹更多近代市面上的VR設備，敬請期待...


# 何謂擴增實境
擴增實境（Augmented Reality，簡稱AR）是一種結合虛擬與現實的技術，在現實世界的基礎上添加虛擬內容，使使用者能夠同時感知現實和虛擬元素。

## 歷史發展

### 擴增實境一詞出現
湯姆·卡魯（Tom Caudell）於1990年代初在波音公司的研究部門工作時提出了「擴增實境」一詞。他開發了一個概念，將電腦生成的3D模型和圖像與真實環境中的物體結合，使技術人員可以通過頭戴式顯示器看到相關的信息，以指導他們的操作，大幅增加工作效率。
### ARToolKit軟件庫
布魯斯·湯瑪斯（Bruce Thomas）和W. Wayne Piekarski於1999年開發。ARToolKit提供了一套用於開發AR應用的函式庫和工具，可用於識別和追蹤實體世界中的圖案（標記），當用戶的攝像頭捕捉到這些標記時，它能夠精確地計算相機的位置和姿態，從而在標記的位置上放置虛擬物體或信息。
### 智能手機上的應用程式
2009年開始陸續出現一些AR應用程式Wikitude、Layar、Yelp Monocle...，使用戶能夠通過手機螢幕看到虛擬的資訊和內容，可以應用在地圖、旅遊、商店評論等，豐富了日常生活和互動體驗，也帶來便利。

![](https://hackmd.io/_uploads/r1Gk4vhun.png)
上圖為Wikitude應用程式擺放虛擬物件示例
(圖片來源:https://www.youtube.com/watch?v=bPqYoa0gY2M 影片截圖)

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上圖為Layar應用程式搜索餐廳示例
(圖片來源:https://www.youtube.com/watch?v=bxSPb3htcrg&t=13s 影片截圖)

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上圖為Monocle應用程式搜索商店並顯示出評論示例
(圖片來源:https://ducttapemarketing.com/yelp-changing-the-local-game-some-more/)

### Google Glass
由Google開發的頭戴式增強現實（AR）裝置。它於2013年首次亮相，引起了廣泛的關注和討論，使用者透過語音及側邊出控板操控，可以體驗相機、錄像、導航、資訊查詢、社交媒體...功能。

但最終因售價過高(1500美元)即涉及隱私等問題而停售。

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(圖片來源:https://www.youtube.com/watch?v=4EvNxWhskf8&t=49s 影片截圖)

### Pokémon Go
於2016年推出，一款由Niantic開發和發行的增強現實（AR）遊戲。這款遊戲將虛擬的寶可夢角色和現實世界相結合，讓玩家能夠在現實世界中尋找、捕捉、訓練和對戰寶可夢，讓玩家走出家門探索世界。

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(圖片來源:https://pokemongolive.com/zh_hant/)

![](https://hackmd.io/_uploads/ByVNhPhd2.png)
(圖片來源:https://www.popsugar.com/tech/pokemon-go-map-41942631)

## 參考資料
- [談VR/AR的演進](file:///C:/Users/USER/Downloads/copy_copy_178_13-17.pdf)
- [科幻小說技術如何成真！回顧VR眼鏡演進史](https://www.ithome.com.tw/news/125745)
- [元宇宙裡的“老古董”：VR的前世今生](https://tw.news.yahoo.com/news/%E5%85%83%E5%AE%87%E5%AE%99%E8%A3%A1%E7%9A%84%E8%80%81%E5%8F%A4%E8%91%A3%EF%BC%9Avr%E7%9A%84%E5%89%8D%E4%B8%96%E4%BB%8A%E7%94%9F-061149533.html)
- [VR科普 | 一口氣看完VR虛擬實境發展史](https://kknews.cc/news/nyg4nn3.html)
- [擴增實境（Augmented Reality）](https://www.notary-translation.com/tech_news/ar190430/)
- [國立臺灣師範大學資訊研究所碩士論文](http://rportal.lib.ntnu.edu.tw:8080/server/api/core/bitstreams/07c604cf-f17d-4a1f-b82d-5fc6d01d8013/content)
- [Google眼鏡，維基百科](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Google%E7%9C%BC%E9%95%9C)











