胡祎琳

(湖南科技职业学院，湖南 长沙 410007)

一、混合现实技术的概念与特征

混合现实简称MR（MixedReality）。混合现实技术是高度交叉的综合性学科，它采用人工建筑视觉、听觉、触摸等计算机技术集成三维虚拟环境，用户需要一个特定的设备和虚拟环境中物体的交互，产生真实的环境感受和体验，扩展，模拟人类的知识和适应世界的能力，它具有沉浸、互动、想象等特点。它解决了交互体验、工业设计、仿真培训等领域的主要问题，但存在建模工作量大、仿真成本高、与现实匹配程度不足等普遍问题。针对这一问题，出现了多种混合增强现实技术，它们匹配虚拟环境和真实环境。其中，将虚拟对象叠加到真实环境中的增强现实技术是增强现实（简称AR），即“虚拟现实”，而实际对象则叠加到虚拟环境，即“虚拟环境中的实实在在增强虚拟环境”。本次基于计算机、网络跟踪定位技术的显示与交互，在现实场景或对象中，摄像机采集和真实场景匹配与对象和虚拟对象以及环境综合的新兴技术，大大减少了三维建模和绘制工作量，对观众在视觉、听觉、触觉等方面具有较强的现实感和现场体验。它具有虚拟与真实组合、实时交互和三维配准三大特点。在军事、工业、医疗、教育、市政、旅游、电子商务、会展、游戏等领域具有良好的性能和应用前景。

二、混合现实技术技术在包装设计中的应用现状

混合现实技术在平面设计领域发展迅速。近年来，国内外产品包装逐渐出现了混合现实技术的影子：如消费者可以通过平板电脑或手机观看其生动独特的品牌内容。这项技术的应用为世界各地的产品和包装提供了设计思路。2016年3 月5 日，麦当劳在瑞士推出了“快乐护目镜”。一个特殊版本的谷歌纸板是从一个快乐餐盒中创建的：消费者需要打开盒子，沿着预设的线撕开盒子，重新折叠盒子并放入附带的镜头。简单而独特的谷歌纸板虚拟现实“快乐眼镜”将作出。只需将手机与附带的游戏应用程序放在一起，就可以获得令人惊叹的虚拟现实体验。作为竞争对手，肯德基还在里约奥运会的狂热中推出了“魔桶”免费VR 护目镜活动，让消费者在观看VR 奥运视频的同时享受炸鸡可乐。可口可乐推出12 瓶可乐包装，消费者只需将纸板上锋利的物体和少量胶水切割即可DIY 一副VR 眼镜；迪格九品包装是让消费者扫描瓶内标签，获取产品品牌及其视觉形象识别信息；美国啤酒品牌蓝月亮也通过视频扫描瓶贴，了解产品的营养成分和生产过程。亨氏千层面也扫描瓶贴纸，得到你自己的食谱和视频是如何制作的。世界名酒希格拉姆可以扫描不同口味的金瓶贴纸，得到相应的制作杜松子酒的配方或视频。通过以上对虚拟现实包装案例的介绍，我们发现其共性离不开智能手机或平板电脑，而智能手机或平板电脑本质上就是图像采集设备（摄像头）和显示设备（屏幕）。

工业是目前对混合现实技术需求最强的行业。随着工业4.0、智能制造等概念的推广，越来越多的企业开始寻求智能化的产业升级技术，希望以技术赋能产业，为企业创造新的价值。在这个过程中，混合现实技术由于能够很好地与现实环境和现实对象相结合，逐渐被大家所接受，成为提高生产力的重要工具。MR 技术可以为工人提供他们在日常工作的真实环境中最需要的信息，包括在职培训、设备维护手册、物联网数据展示和远程专家指导。当员工使用头戴式MR 眼镜时，他们对周围真实环境的观察完全不受影响，他们可以解放双手进行操作。以下是一个典型的工业应用场景：当工人在生产环境中佩戴MR 眼镜进行检查时，设备的当前运行数据会自动出现在机器和设备的前面；如果检查员发现任何异常，他可以通过眼镜记录情况并报告问题。然后，根据故障信息，检索相关的问题处理方案或全息维修说明书。设备维护说明信息将逐步呈现给他，并准确指出每一步的具体位置。专家对眼镜拍摄的图像进行分析后，为现场工作人员提供准确的专业指导，协助解决问题。在整个过程中，生产环境中的员工只需要一副MR 眼镜即可实现所有功能。

MR 技术在医学领域也有广阔的发展空间。例如，医生可以使用混合现实眼镜在手术过程中轻松查阅患者图像数据、相关部位的3D 模型和其他内容。患者的全息骨模型也可以精确叠加在其身上，协助医生完成手术定位。结合5G 等电信技术，对作业现场进行直播，实现远程多人会诊。在外科培训、医疗器械操作培训等业务场景中，我们也可以利用MR 来实现优秀的培训效果。医学图像数据可以很容易地转换成三维模型。利用这些模型的MR 全息显示，可以对平面图像进行三维显示，并能对医生进行准确的空间位置判断。这种立体空间的“电影阅读”技术可以显著提高年轻医生电影阅读的准确性，同时，方便医生与患者或家属直观地交流相关情况。

三、MR 包装优势

（一）现代包装

现代包装材料，大致可以分为纸张、塑料、金属等，不同的材料、材料价格、加工难度都会影响产品包装的价格。虽然现代包装的材料、材料和工艺种类繁多，但开发一种新产品却需要很长时间，其中有许多问题需要发现和解决。材料和工艺能否实现需要长期的试验和证明。而一旦批量生产，产品就会定型并封存。如果产品不及时升级，很容易给消费者带来审美疲劳。然而，升级或推出新产品也需要大量时间来设计、制作和生产密封样品。

（二）MR 包装

MR 技术与包装相结合，MR 在现实的基础上转化为虚拟的数字数据，在我们眼里通过媒体、手机、眼镜等在每个人的眼里，既然是虚拟的数字，在这里，举个例子，即使只是一个普通的没有任何材料的纸箱，我们也可以从MR metal 给他的视觉，塑料和其他材料，以及各种材料的对比。还是说我们可以用低成本的方式进行包装，并通过虚拟的数字来展示MR 技术的高成本过程？相信当今的CG 技术或3D 软件建模渲染，不难呈现出逼真的材质。MR 技术还可以使数字虚拟物生动，更能实现人与物的交互，使产品具有“生命性”。

四、基于混合现实技术的产品包装设计

目前，混合现实技术在产品包装设计中的应用还只是少数国际知名品牌的尝试性小规模应用，在国外还没有完全普及，我国还没有完整系统的原创混合现实技术产品包装。笔者深知，任何技术的出现都需要经历一个从萌芽和生长到成熟和衰退的生命周期。混合现实技术目前正处于生命周期的早期阶段。笔者认为，随着人类社会的不断进步和科学技术的不断发展，混合现实将像我们今天使用的手机和电梯一样司空见惯、无处不在。针对人们对混合现实技术的好奇和对产品包装图纸设计的不以为然，从包装生产周期和包装销售使用周期两个方面，将混合现实技术应用于产品包装，为产品包装设计的发展方向提供新的思路。

（一）包装的设计生产周期中混合现实技术的融入

产品包装设计过程结合了三维渲染的技术和艺术，良好的包装设计能有效地保护产品，准确完成客户想要传递的信息，符合现代包装设计理念的绿色环保，最大限度地节约收货人的成本，这是包装设计师要求但又必须完成的任务。融入混合现实技术产品包装设计过程，在现实世界中佩戴头饰手持设备，虚拟三维空间包装结构设计和测绘工作，改进虚拟环境技术和方法，制作虚拟产品的渲染包装，产生不同的插入深度，保证与阴影的高精度交互关系。另外，桌面虚拟设备采用全息相机和投影设备，结合虚拟现实技术的特点“再现客观真实性”，裸眼三维虚拟现实增强效果更利于设计师和客户对设计原则和设计效果的沟通与交流。

（二）包装的销售及使用周期中混合现实技术的融入

包装一经生产、使用、上架，就肩负着吸引消费者眼球、传递产品信息、促进产品销售的使命。混合现实产品包装的融合，要求消费者使用手持（智能手机）VR 增强设备体验基于图像标识跟踪技术的虚拟现实体验。此外，利用增强现实技术，通过手持虚拟增强设备（智能手机），将设计师先前设计的虚拟图像与现实世界进行匹配，从而参与产品生产和射击过程。对于使用折叠纸盒的产品包装，可以通过切割和折叠预设的切割线和折叠线来制作手持式或头戴式虚拟增强装置，使消费者能够在虚拟现实之外的真实世界中与包装进行互动，避免单纯的显示技术和数字化设计信息的过载传输。从用户体验的角度出发，进行交互式产品包装设计从虚拟到真实增强现实技术的创新实践。

五、结语

互联网的发展和普及以及低成本组件的出现和计算机三维处理能力的提高，为混合现实技术的开发和应用带来了飞速的发展，也逐渐改变了人们的日常行为和消费模式，混合现实技术和产品包装，创造了不同于传统形式的新包装，它给消费者带来了非传统的感官和互动体验，审美趣味日益增强，推动国内产品包装行业转型发展迈上新的台阶。