增强现实技术AR

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一、增强现实技术(AR) 1、AR定义:增强现实(AR)是一种实时计算摄像头图像的位置和角度并添加相应图像的技术。 这项技术的目标是将虚拟世界放入屏幕上的现实世界中并与之交互。 该技术于1990年提出。随着便携式电子产品计算能力的提高,预计增强现实的应用将会越来越广泛。 2. 技术原理:增强现实技术是一种将现实世界信息与虚拟世界信息“无缝”融合的新技术。 它是一种现实世界中在一定时间和空间内难以体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等),通过计算机等科学技术、模拟然后叠加、应用将虚拟信息传递到现实世界并被人类感官感知,从而实现对现实的超越

2.感官体验。 真实环境和虚拟物体实时叠加在同一画面或空间上,同时存在。 增强现实技术不仅可以显示现实世界的信息,还可以同时显示虚拟信息。 两种信息相互补充、叠加。 在视觉增强现实中,用户使用头盔式显示器将现实世界和计算机图形复用,然后他们可以看到周围的现实世界。 增强现实技术包括多媒体、三维建模、实时视频显示与控制、多传感器融合、实时跟踪与配准、场景融合等新技术新方法。 增强现实提供的信息与人类在正常情况下所能感知的信息不同。 3、主要特点 AR系统具有三大突出特点:现实世界与虚拟世界的信息融合; 实时互动; 以及在三维空间中放置虚拟对象的附加功能。 AR技术可广泛应用于

3、军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。 4.组成形式一个完整的增强现实系统是由一组紧密连接、实时工作的硬件组件和相关的软件系统来实现的。 下面介绍三种常用的形式。 (1)基于显示器 在基于计算机显示器的AR实现方案中,摄像头捕捉到的现实世界图像输入计算机,与计算机图形系统生成的虚拟场景合成,并输出到屏幕显示。 用户在屏幕上看到最终的增强场景图片。 虽然简单,但是并没有给用户带来太多的沉浸感。 基于Monitor-Based的增强现实系统的实现方案如下图所示。 (2)光学透视头盔显示器(简称HMD)广泛应用于虚拟现实系统中,以增强用户体验。

4.用户的视觉沉浸感。 增强现实技术的研究人员也采用了类似的显示技术。 这就是AR中广泛使用的透射式HMD。 根据具体实现原理分为两类,即基于光学原理的透射式HMD(光学HMD)。 透视式HMD和视频透视式HMD(Video See-through HMD)基于视频合成技术的光学透视式增强现实系统实现方案如下图所示。 光学透视增强现实系统具有结构简单、分辨率高、无视觉偏差等优点,但也存在定位精度要求高、延迟匹配困难、视场相对较窄、价格较高等缺点。 。 (3)视频透视 视频透视增强现实系统采用基于视频合成技术的穿透式。 HMD(视频透视 HMD)

5、实施方案如图5所示。 4、应用领域:AR技术不仅广泛应用于类似于VR技术的应用领域,如尖端武器和飞行器的研发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐艺术,还因其增强真实环境显示输出的能力,在医学研究与解剖训练、精密仪器制造与维修、军用飞机导航、工程设计、远程机器人控制。 *医疗领域:医生可以利用增强现实技术轻松准确地定位手术部位 *军事领域:部队可以在生活中利用增强现实技术来识别方向,获取实时位置的地理数据等重要军事数据。 * 古迹修复和数字文化遗产保护:以增强现实的形式提供文化古迹信息

6.对于游客来说,用户不仅可以通过HM看到古迹的文字讲解,还可以看到遗址残缺部分的虚拟重建。 * 工业维修领域:通过头盔显示器向用户显示各种辅助信息,包括虚拟仪器的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备的零件图等*在线视频通讯领域:该系统采用增强现实和人脸追踪技术,在通话过程中将帽子、眼镜等虚拟物体实时叠加在通话者的脸上,大大提高了视频通话的乐趣。 * 电视转播领域:通过增强现实技术,在体育比赛转播时可以在屏幕上实时叠加辅助信息,让观众获得更多信息。 * 娱乐游戏领域:增强现实游戏让世界各地不同地点的玩家以虚拟化身的形式一起进入真实的自然场景

7.进行在线战斗。 * 旅游、会展领域:人们在浏览、参观时,会收到经过的建筑物的相关信息,并通过增强现实技术查看展品的相关数据。 * 市政建设规划:利用增强现实技术,将规划效果叠加在真实场景上,直接获得规划效果。 国内第一个将这项技术应用到日常生活中的是苹果AppStore上发布的一款名为旅游百科(增强现实版)XINGWIKI的免费软件。 总体而言,增强现实在国内正处于起步阶段,不少虚拟现实领域的公司已经开始专注于“增强现实”的研发和应用。 例如中四点数码科技开发的VRP12.0就集成了增强现实功能。 City Lens是国内首个集成当前移动互联网最新AR(增强现实)技术的智能手机应用。

8、我们还致力于打造新型城市导游、导游、导购、新型移动互联网多资源整合平台,无缝链接旅游景点与游客、商家、用户。 拿起手机,面向您想去的方向。 整条街道两旁都是商店和公共设施。 摄像头的实景显示功能让您看到、听到、闻到,给您身临其境、新颖有趣的导航体验。 改变方向,就会有完全不同的搜索结果。 所谓“城市镜头手机,前后左右各不相同”。 给用户带来新颖实用的导航体验。 该应用整合了旅游、餐饮、娱乐、购物、生活、媒体等各个城市人们生活所需的一切信息,并拥有精准的AR(增强现实)数据导航,为用户提供轻松定位、精准引导。 这将帮助人们方便、快捷、有效地选择自己需要的东西,提高城市生活质量。 软件还提供全面的城市室内导航、景点公园导航等策略:如城市概况、景点公园导航(游览项目介绍、距离、等待时间等)、商圈室内导航、城市特色和文化推荐等,让用户轻松体验当地精髓,成为最好最全的城市导游、导游、导购新平台。 (学习的目的是增长知识、提高能力,相信只要努力,就会有收获,只要努力,就会得到应有的回报)

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