一、AR
1、概念
增強現(xiàn)實技術(shù)(AR)是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù),是把原本在現(xiàn)實世界的一定時間、空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息(視覺信息、聲音、味道、觸覺等),通過電腦等科學(xué)技術(shù),模擬仿真后再疊加,將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界,被人類感官所感知,從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。
增強現(xiàn)實技術(shù),不僅展現(xiàn)了真實世界的信息,而且將虛擬的信息同時顯示出來,兩種信息相互補充、疊加。在視覺化的增強現(xiàn)實中,用戶利用頭盔顯示器,把真實世界與電腦圖形多重合成在一起,便可以看到真實的世界圍繞著它。
增強現(xiàn)實技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段。增強現(xiàn)實提供了在一般情況下,不同于人類可以感知的信息。
通俗講,增強現(xiàn)實,就是把現(xiàn)實給增強了。“現(xiàn)實”是指攝像機捕捉過來的畫面,“增強”是指在攝像機捕捉過來的畫面上疊加虛擬的影像。增強現(xiàn)實包含下面三種情況。
2、分類
1)大屏AR
大屏AR是指通過高清攝像機實時捕捉現(xiàn)實的影像顯示在大屏上(LED 屏或者投影),并且在一定位置疊加虛擬的影像。室外的遠距離捕捉一般采用長焦鏡頭的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。
室內(nèi)的近距離捕捉,雖然用高清攝像機也可以,但為了更加精確的捕捉到人體的骨骼動作,比如把手動、身體動或者腳動區(qū)分出來,一般會用 kinect2 作為捕捉設(shè)備。
還有一種是 AR游戲,也是用體感實現(xiàn)的。
2)AR眼鏡
AR 增強現(xiàn)實是現(xiàn)實被增強了,被虛擬信息增強了。它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù),你在可以看到現(xiàn)實世界的同時,還能夠看到虛擬信息疊加在現(xiàn)實世界之上,并且雙方還能夠無縫結(jié)合、互動。
添加到現(xiàn)實的這些虛擬信息、虛擬物件并非靜態(tài)圖片,它們會根據(jù)攝像頭的移動,地理信息,以及各種現(xiàn)實的因素來不斷的改變形態(tài)位置,你甚至可以和他們進行觸摸、語音等交互。
AR眼鏡是通過安裝在眼鏡前面的高清攝像頭來捕捉實時的影像,再疊加虛擬的東西。我們以為是自己的眼睛直接看到的現(xiàn)實環(huán)境,其實不然,它是通過攝像頭把捕捉到的影像放在了我們的眼前,我們看到的是攝像機的圖像,因為 AR眼鏡選擇攝相頭的時候的鏡頭、角度、分辨率、幀率等很接近我們的眼睛的特征所以我們才會誤認為是我們眼睛直接看到的。
3)圖案識別疊加虛擬模型
用高清攝像頭識別到圖案后,在圖案上面添加虛擬模型,而且模型還可以隨著圖案的運動、角度、大小而相應(yīng)的變動。圖案識別分兩種,一是對任意圖案進行識別,需要前期的一個學(xué)習(xí)過程,二是對指定二維碼圖案進行識別。任意圖案識別對被識別的圖案有所要求,我們在第一章講過角點提取法,即一定要特征明顯,需要前期先保存特征明顯的圖片作為學(xué)習(xí)對象,特征保存后,再進行比對、識別。二維碼圖案識別則不需要這個過程。
我們經(jīng)常見到用IPAD的攝像頭捕捉哪里,哪里就會出現(xiàn)虛擬的疊加模型,用的就是任意圖案識別。魔幻書的每一頁都是一個二維碼,翻動每頁,會疊加不同的模型,用的就是二維碼圖案識別。
一般來說,識別的更精確的是二維碼,但人們總感覺有個二維碼不太好看,所以應(yīng)用中,一般任意圖案識別比較多,比較炫。
3、組成
AR的硬件為顯示介質(zhì),電腦,AR眼鏡,攝像機,kinect2等,程序為體感程序,圖案識別程序,攝像機運動檢測程序,AR眼鏡程序等,內(nèi)容一般為虛擬模型制作。
二、VR
1、概念
虛擬現(xiàn)實 (VR)是利用計算設(shè)備模擬產(chǎn)生一個三維的虛擬世界,提供用戶關(guān)于視覺、聽覺等感官的模擬,有十足的沉浸感與臨場感。你所看到的一切都是虛擬出來的世界,只是它試圖欺騙你的大腦,讓你認為它是真的。
VR和AR 不同,你看不到現(xiàn)實的東西,所有在眼鏡里看到的都是虛擬的。
2、組成
VR的硬件為電腦,VR眼鏡,屏體;程序為3D漫游程序(一般用U3D編寫);內(nèi)容為影片,用3D建模制作或進行全景拍攝。
三、MR
MR(混合現(xiàn)實)是最新的科技,它制造的虛擬景象可以進入現(xiàn)實的生活同時能夠認識你,比如通過我們的設(shè)備,你在眼睛當(dāng)中看到一個景象可以測量出現(xiàn)實生活中物體的尺度和方位,其最大的特點在于虛擬世界和現(xiàn)實世界可以互動。
MR其實就是AR和VR的結(jié)合,取二者所長棄二者所短。例如你正站在商場前面,戴上 MR 設(shè)備,你看到了所有打折信息,同時你也可以看這座商場從規(guī)劃圖到修建完畢的整個過程,就如同你參與了修建一樣。