沉浸式模拟（Immersive Sim）、代入感、开放世界、沙盒这些概念之间有何异同？

“沉浸式模拟”

关于沉浸式模拟我并没有仔细研究，一句话粗略概括的话，应该是：

游玩的时候能达到“心流状态”，并且不会轻易被破坏。

其中画面对这一要素的贡献比较大。比如“第一人称视角”“VR”都会对沉浸式体验有很大的帮助。但是其它细节也很重要：Bug，糟糕的配音，长时间的读条......都会破坏这一体验。

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代入感

要说一个游戏有代入感，起码得有个主角。

第一人称也好，第三人称也好，甚至上帝视角也行（策略类，比如P社）。

总之玩家要扮演一个角色，不能说玩个俄罗斯方块，还玩出带入感来吧？

当玩家玩游戏时说：“我遇到了困难”——而不是“屏幕里那个人遇到了困难”时，游戏就有了代入感。

代入感与沉浸式模拟有交集，但并不是同义词，也并不冲突。

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开放世界与沙盒

这两个概念的区别，已经有人给出了非常完备的解答。

这里我就概括一下个人的理解。

开放世界游戏：强调大地图与探索。

世界是预先做好的，玩家没有大幅改变世界的能力。（比如改变地貌）

沙盒游戏：强调改变与随机性。

世界一般是随机的，玩家可以完全改变世界（不止是地貌）。

共同点：自由度比较高，没有空气墙。

“沉浸式模拟”（Immersive Sim，以下简称IS）是一种游戏类型，主要由Looking Glass Studio的作品（《地下创世纪》、《神偷》、《网络奇兵》）以及具有一定传承关系的工作室的游戏作品构成，少部分CRPG游戏以及近年来逐渐兴起的步行模拟类型也比较接近这一类型。
沉浸式模拟比较公认的特点有：第一人称视角，提供多途径解决问题的方法，注重环境叙事，真实可信的世界构建，精巧的关卡设计，注重涌现式设计及Player Agency（大概就是想到就能做到的意思）。围绕的核心就是使玩家在这样的世界中具有沉浸感，故而得名。
虽然IS类游戏的目标是使玩家获得沉浸感，但是并不是所有具有沉浸感/代入感的游戏都属于IS，这需要区分开来。现代游戏工业普遍对于沉浸感有较高的追求，但不一定通过沉浸式模拟的思路，也有电影化叙事等途径可以做到。
而开放世界或者沙盒则是IS游戏既不充分也不必要的条件。现在应该还没有出现沙盒类型的IS游戏，而剩下的IS游戏，既有线性的，也有箱庭式关卡的，也有开放或者半开放的设计，但和真正的开放世界相比，地图普遍较小较集中，而且更加强调层级的概念。沙盒和开放世界的理念确实和IS有共通之处，比如自由度所带来的沉浸感。但是IS的世界更加偏向手工构建，随机元素较少，因此区域也相对较小。
IS属于非常小众的游戏类型，市场表现普遍叫好不叫座，但是对整体游戏设计确实有着深远而潜移默化的影响。比如环境叙事以及环境互动（捡垃圾（大雾）），已经在越来越多的游戏中被应用，LGS的《地下创世纪》和《网络奇兵》更是有不少开创性的设计被后来者广泛运用。虽然因为市场浮躁造成了IS类游戏日渐式微，设计思路与IS类型有不少共通之处的《塞尔达荒野之息》的巨大成功，也证明这一类型仍然拥有巨大潜力。正如Arkane创始人Raphael所说，沉浸式模拟的思想和元素会逐渐被运用到更多的游戏中去，那时候还有没有沉浸式模拟的类型就已经不重要了。
（但是我还是想要我的鱼（Prey），求求A组给我鱼2吧（大哭））

几个词出现的背景和前提条件都不一样，你这咋比较？

游戏作品和人一样，不是先有标签后有人，而是先有人后有标签。所以，塑造体验才是第一位。

那么，依据这个说法，首先定义的是游戏类型，具体的目标，玩法，最后是带给玩家的体验。