?增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱 AR），是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。

一、AR系統(tǒng)特點(diǎn)：

1、真實(shí)世界和虛擬場(chǎng)景融合疊加；

AR技術(shù)可以把實(shí)際與虛擬的數(shù)字信息與實(shí)際世界重疊從而強(qiáng)化用戶的視覺(jué)感受

2、具有實(shí)時(shí)交互性；

以AR虛擬界面的方式，來(lái)擴(kuò)展成數(shù)字式操控儀表盤(pán)或可操控的產(chǎn)品作業(yè)界面。

3、是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。

通過(guò)計(jì)算獲取現(xiàn)實(shí)世界的坐標(biāo)、尺寸、位置、方向，疊加虛擬物體。

二、工作原理

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)。利用三維虛擬物體或場(chǎng)景，無(wú)縫疊加在現(xiàn)實(shí)世界中，從而提高原有圖像的信息量。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。主要關(guān)鍵技術(shù)如下：

1、視頻圖像跟蹤技術(shù)。

系統(tǒng)通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)拍攝場(chǎng)景中的圖像，并跟蹤圖像中某個(gè)圖標(biāo)、平面、物體或整個(gè)場(chǎng)景的位置、角度、方向等信息。就是通過(guò)二維的圖像，計(jì)算三維場(chǎng)景的位置、尺度、方向信息，并提供給顯示模塊三維坐標(biāo)。

2、顯示技術(shù)

顯示器包含頭盔顯示器和非頭盔顯示設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容，透視式頭盔能夠?yàn)橛脩籼峁┫嚓P(guān)的逆序融合在一起的情境。

非頭盔顯示設(shè)備包括普通顯示器、手機(jī)、平板屏幕以及可投影的汽車擋風(fēng)玻璃。

近些年有些廠家推出了AR眼鏡，能更好的疊加虛擬與現(xiàn)實(shí)，增加體驗(yàn)感，這種為頭盔顯示器。

3、三維模型生成技術(shù)

三維模型的生成是在三維建模技術(shù)的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)的，能夠充分體現(xiàn)出三維模型的真實(shí)感，在對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)動(dòng)感模型研發(fā)的過(guò)程中，需要能夠全方位和集體化對(duì)物體對(duì)象展示出來(lái)。

4、交互技術(shù)

AR設(shè)備的交互方式主要分為以下三種：

（1）語(yǔ)音交互，利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與系統(tǒng)交互。

（2）手勢(shì)識(shí)別交互，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)人的手勢(shì)動(dòng)作，判斷手勢(shì)指令。

（3）使用特制工具進(jìn)行交互。比如谷歌地球，它就是利用類似于鼠標(biāo)一樣的東西來(lái)進(jìn)行一系列的操作，從而滿足用戶對(duì)于AR互動(dòng)的要求。

5、場(chǎng)景融合技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是將虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景無(wú)縫結(jié)合。為了實(shí)現(xiàn)這以目標(biāo)，系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)計(jì)算現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)，對(duì)虛擬物體與場(chǎng)景做實(shí)時(shí)調(diào)校，包括幾何一致、模型真實(shí)、光照一致和色調(diào)一致，這四者缺一不可，任何一種的缺失都會(huì)導(dǎo)致AR效果的不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重影響AR的體驗(yàn)。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

AR技術(shù)不僅應(yīng)用在展覽展示行業(yè)，隨著AR技術(shù)的不斷成熟在眾多領(lǐng)域醫(yī)療、軍事、裝飾裝修、文物保護(hù)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

1、醫(yī)療領(lǐng)域

可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)醫(yī)學(xué)院的學(xué)生，同時(shí)醫(yī)生可以利用AR技術(shù)指導(dǎo)手術(shù)過(guò)程。

2、軍事領(lǐng)域

軍隊(duì)可以東拓增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)疊加更多的數(shù)據(jù)信息，為軍事指揮提供更多的參考數(shù)據(jù)。

3、文化遺產(chǎn)保護(hù)與展示

通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)文物復(fù)原或展示，可以在保護(hù)文物的同時(shí)，更好的展示文物。

4、網(wǎng)絡(luò)視頻通訊領(lǐng)域

結(jié)合增強(qiáng)顯示與人臉檢測(cè)跟蹤技術(shù)，在視頻通話同時(shí)在通話者面部疊加一些配飾或者對(duì)面部做美顏處理，大大的增強(qiáng)了趣味性，在當(dāng)前各大實(shí)時(shí)通訊軟件中都用相應(yīng)功能的應(yīng)用。

5、電視轉(zhuǎn)播

通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在轉(zhuǎn)播體育比賽的時(shí)候?qū)崟r(shí)的將輔助信息疊加到畫(huà)面中，使得觀眾可以得到更多的信息。

6、娛樂(lè)、游戲領(lǐng)域

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲可以讓位于全球不同地點(diǎn)的玩家，共同進(jìn)入一個(gè)真實(shí)的自然場(chǎng)景，以虛擬替身的形式，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)。

7、旅游、展覽領(lǐng)域

旅游和展覽展示領(lǐng)域是現(xiàn)階段AR的主要應(yīng)用場(chǎng)景，AR技術(shù)可以豐富展項(xiàng)形式，增加交互體驗(yàn)性，同時(shí)更好的展示產(chǎn)品特性。

8、市政建設(shè)規(guī)劃

利用AR技術(shù)疊加不同時(shí)期的規(guī)劃內(nèi)容，規(guī)劃人員可以在前期規(guī)劃時(shí)就可以整體把控城市規(guī)劃，提前預(yù)演未來(lái)城市的建設(shè)情況，以此為城市帶來(lái)更好的規(guī)劃藍(lán)圖。

9、地質(zhì)勘察

隨著三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，可利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)地質(zhì)勘測(cè)、水利勘察等提供很好的展示手段。

10、建筑裝潢

可以通過(guò)AR技術(shù)提前了解裝飾設(shè)計(jì)后的效果，提前與設(shè)計(jì)師溝通，避免后期效果不滿意的情況。

四、小結(jié)

AR不需要在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中玩游戲打怪、光場(chǎng)技術(shù)也不是必需，AR技術(shù)應(yīng)有針對(duì)性的對(duì)某些領(lǐng)域的需求特定開(kāi)發(fā)。掌握需求更為關(guān)鍵。