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增强现实 基本概念及应用
2009年11月14日    评论:    分享:

   增强现实(Augmented Reality,简称AR)是近年来国外众多知名大学和研究机构的研究热点之一。AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域,诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用,而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性,在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域,具有比VR技术更加明显的优势。

  增强现实(AR),也被称之为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实提供了在一般情况下,不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来,两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中,用户利用头盔显示器,把真实世界与电脑图形多重合成在一起,便可以看到真实的世界围绕着它。

  增强现实借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象,并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中,借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体,并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。因此增强现实系统具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。

     自从二十世纪七十年代早期Pong进入电子游戏厅以来,视频游戏走进我们的生活已经有30多年了。从那时起计算机图形学变得越来越成熟,游戏图像看起来将会像真的一样。在下一个十年,研究人员计划将图像拉出电视屏幕或计算机显示屏,将其集成到真实世界的环境中。这种称为增强现实的新技术,将通过增强我们的所见、所听、所感和所闻,进一步模糊真实世界与计算机所生成的虚拟世界之间的界线。

    从虚拟现实(创建身临其境的、计算机生成的环境)和真实世界之间的光谱来看,增强现实更接近真实世界。增强现实将图像、声音、触觉和气味按其存在形式添加到自然世界中。由此可以预见视频游戏会推动增强现实的发展,但是这项技术将不仅仅局限于此,而会有无数种应用。从旅行团到军队的每个人都可以通过此技术将计算机生成的图像放在其视野之内,并从中获益。

    增强现实将真正改变我们观察世界的方式。想像您自己行走在或者驱车行驶在路上。通过增强现实显示器(最终看起来像一副普通的眼镜),信息化图像将出现在您的视野之内,并且所播放的声音将与您所看到的景象保持同步。这些增强信息将随时更新,以反映当时大脑的活动。在这篇文章中,我们将了解这项未来技术、其技术构成以及如何使用该技术。

  增强现实技术的应用领域
  * 医疗领域:医生可以利用增强现实技术,轻易地进行手术部位的精确定位。
  * 军事领域:部队可以利用增强现实技术,进行方位的识别,获得目前所在地点的地理数据等重要军事数据。
  * 古迹复原和数字化文化遗产保护:文化古迹的信息以增强现实的方式提供给参观者,用户不仅可以通过HMD看到古迹的文字解说,还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。
  * 工业维修领域:通过头盔式显示器将多种辅助信息显示给用户,包括虚拟仪表的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备零件图等。
  * 网络视频通讯领域:该系统使用增强现实和人脸跟踪技术,在通话的同时在通话者的面部实时叠加一些如帽子、眼镜等虚拟物体,在很大程度上提高了视频对话的趣味性。
  * 电视转播领域:通过增强现实技术可以在转播体育比赛的时候实时的将辅助信息叠加到画面中,使得观众可以得到更多的信息。
  * 娱乐、游戏领域:增强现实游戏可以让位于全球不同地点的玩家,共同进入一个真实的自然场景,以虚拟替身的形式,进行网络对战。
  * 旅游、展览领域:人们在浏览、参观的同时,通过增强现实技术将接收到途经建筑的相关资料,观看展品的相关数据资料。
  * 市政建设规划:采用增强现实技术将规划效果叠加真实场景中以直接获得规划的效果。

  国内比较权威的增强现实学者是北京理工大学 光电工程系的王涌天教授

标签:增强现实
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