AR增強(qiáng)現(xiàn)實
- 增強(qiáng)現(xiàn)實(Augmented Reality)技術(shù)是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術(shù)，廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現(xiàn)對真實世界的“增強(qiáng)”。...
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產(chǎn)品詳情
定義：什么是 AR增強(qiáng)現(xiàn)實
AR增強(qiáng)現(xiàn)實(英文名稱：Augmented Reality，縮寫為AR)
增強(qiáng)現(xiàn)實(Augmented Reality)技術(shù)是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術(shù)，廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現(xiàn)對真實世界的“增強(qiáng)”。
簡介
所謂虛擬現(xiàn)實，顧名思義，就是虛擬和現(xiàn)實相互結(jié)合。從理論上來講，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是利用現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的電子信號，將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象可以是現(xiàn)實中真真切切的物體，也可以是我們?nèi)庋鬯床坏降奈镔|(zhì)，通過三維模型表現(xiàn)出來。因為這些現(xiàn)象不是我們直接所能看到的，而是通過計算機(jī)技術(shù)模擬出來的現(xiàn)實中的世界，故稱為虛擬現(xiàn)實。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)受到了越來越多人的認(rèn)可，用戶可以在虛擬現(xiàn)實世界體驗到最真實的感受，其模擬環(huán)境的真實性與現(xiàn)實世界難辨真假，讓人有種身臨其境的感覺;同時，虛擬現(xiàn)實具有一切人類所擁有的感知功能，比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統(tǒng);最后，它具有超強(qiáng)的仿真系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了人機(jī)交互，使人在操作過程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實的反饋。正是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了許多人的喜愛。
溯源
1、第一階段(1963年以前)有聲形動態(tài)的模擬是蘊涵虛擬現(xiàn)實思想的階段
1929年，Edward Link設(shè)計出用于訓(xùn)練飛行員的模擬器;1956年，Morton Heilig開發(fā)出多通道仿真體驗系統(tǒng)Sensorama。
2、第二階段(1963—1972)虛擬現(xiàn)實萌芽階段
1965年，Ivan Sutherland發(fā)表論文“UltimateDisplay”(終極的顯示);1968年，Ivan Sutherland研制成功了帶跟蹤器的頭盔式立體顯示器(HMD);1972年，NolanBushell開發(fā)出第一個交互式電子游戲Pong。
3、第三階段(1973—1989)虛擬現(xiàn)實概念的產(chǎn)生和理論初步形成階段
1977年，Dan Sandin等研制出數(shù)據(jù)手套SayreGlove;1984年，NASA AMES研究中心開發(fā)出用于火星探測的虛擬環(huán)境視覺顯示器;1984年，VPL公司的JaronLanier首次提出“虛擬現(xiàn)實”的概念;1987年，JimHumphries設(shè)計了雙目全方位監(jiān)視器(BOOM)的最早原型。
4、第四階段(1990年至今)虛擬現(xiàn)實理論進(jìn)一步的完善和應(yīng)用階段
1990年，提出VR技術(shù)包括三維圖形生成技術(shù)、多傳感器交互技術(shù)和高分辨率顯示技術(shù);VPL公司開發(fā)出第一套傳感手套“DataGloves”，第一套HMD“EyePhoncs”;21世紀(jì)以來，VR技術(shù)高速發(fā)展，軟件開發(fā)系統(tǒng)不斷完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。
特征
1、沉浸性
沉浸性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最主要的特征，就是讓用戶成為并感受到自己是計算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)造環(huán)境中的一部分，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性取決于用戶的感知系統(tǒng)，當(dāng)使用者感知到虛擬世界的刺激時，包括觸覺、味覺、嗅覺、運動感知等，便會產(chǎn)生思維共鳴，造成心理沉浸，感覺如同進(jìn)入真實世界。
2、交互性
交互性是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度，使用者進(jìn)入虛擬空間，相應(yīng)的技術(shù)讓使用者跟環(huán)境產(chǎn)生相互作用，當(dāng)使用者進(jìn)行某種操作時，周圍的環(huán)境也會做出某種反應(yīng)。如使用者接觸到虛擬空間中的物體，那么使用者手上應(yīng)該能夠感受到，若使用者對物體有所動作，物體的位置和狀態(tài)也應(yīng)改變。
3、多感知性
多感知性表示計算機(jī)技術(shù)應(yīng)該擁有很多感知方式，比如聽覺，觸覺、嗅覺等等。理想的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、觸覺、運動等幾種。
4、構(gòu)想性
構(gòu)想性也稱想象性，使用者在虛擬空間中，可以與周圍物體進(jìn)行互動，可以拓寬認(rèn)知范圍，創(chuàng)造客觀世界不存在的場景或不可能發(fā)生的環(huán)境。構(gòu)想可以理解為使用者進(jìn)入虛擬空間，根據(jù)自己的感覺與認(rèn)知能力吸收知識，發(fā)散拓寬思維，創(chuàng)立新的概念和環(huán)境。
5、自主性
是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動作的程度。如當(dāng)受到力的推動時，物體會向力的方向移動、或翻倒、或從桌面落到地面等。
關(guān)鍵技術(shù)
虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：
1、動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)
虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。
2、實時三維圖形生成技術(shù)
三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實時”生成。為保證實時，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。
3、立體顯示和傳感器技術(shù)
虛擬現(xiàn)實的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足需要，力學(xué)和觸覺傳感裝置的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。
4、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具
虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要達(dá)到這一目的，則需要研究虛擬現(xiàn)實的開發(fā)工具。
5、系統(tǒng)集成技術(shù)
由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等。
