什么是AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)?AR的工作原理、組成形式是什么?

Jyadmin 提交于 周二, 02/26/2019 - 11:55

什么是AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)?

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality,簡(jiǎn)稱(chēng) AR),是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息增加用戶(hù)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù),將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界,并將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場(chǎng)景或虛擬系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示的增強(qiáng)。

AR通常首先借助于某種設(shè)備,最典型的就是攝像頭,來(lái)獲取現(xiàn)實(shí)中的影像,然而這種影像卻不是如傳統(tǒng)視頻應(yīng)用那樣原封不動(dòng)的展示到屏幕上,而是經(jīng)過(guò)了一道信息技術(shù)的處理,將在原生的影像上疊加上文字、聲音、虛擬圖像形象等信息之后再展示給用戶(hù)。

AR的工作原理、組成形式是什么?

相信大家對(duì)AR技術(shù)已經(jīng)有所了解了,但是對(duì)于AR技術(shù)的工作原理,又了解多少呢,AR的組成形式又是什么呢?

AR系統(tǒng)中,成像設(shè)備、跟蹤與定位技術(shù)和交互技術(shù)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)。

簡(jiǎn)單AR系統(tǒng)的基本流程

簡(jiǎn)單AR系統(tǒng)的基本流程

AR的組成形式

一個(gè)完善的AR系統(tǒng)包括多個(gè)學(xué)科研究的技術(shù),其中系統(tǒng)顯示定位技術(shù)、虛擬融合技術(shù)和用戶(hù)交互技術(shù)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)AR系統(tǒng)的基本支撐技術(shù)。

  • AR系統(tǒng)的顯示技術(shù):頭盔顯示器;投影式顯示技術(shù);手持式顯示器;普通液晶顯示器;
  • 跟蹤定位技術(shù):由于要實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)物體的完美結(jié)合,必須將虛擬物體合并到現(xiàn)實(shí)世界中的準(zhǔn)確位置,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為注冊(cè)(registration)。因此AR跟蹤定位系統(tǒng)必須能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)觀察者在場(chǎng)景中的位置、視域的方向,甚至是運(yùn)動(dòng)的情況,以便用來(lái)幫助系統(tǒng)決定顯示何種虛擬物體,并按照觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系。
  • 虛實(shí)融合技術(shù):虛實(shí)配準(zhǔn)技術(shù)是任何實(shí)用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所首先需要解決的重要問(wèn)題。介紹一種基于自定標(biāo)技術(shù)的虛實(shí)配準(zhǔn)策略,該方法采用小孔成像模型,在歐式坐標(biāo)系下表達(dá)虛擬場(chǎng)景,能夠克服仿射變換方法的一系列缺陷,同時(shí)由于在運(yùn)行過(guò)程中能夠自動(dòng)計(jì)算攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù),使得系統(tǒng)的運(yùn)行不再依賴(lài)于對(duì)攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)的事先確定,有效提高了系統(tǒng)的可用性和精確性。
  • 用戶(hù)交互方式:AR技術(shù)的主要特征是實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與真實(shí)場(chǎng)景中的虛擬物體之間更自然的交互,AR系統(tǒng)需要通過(guò)跟蹤定位設(shè)備獲取交互控制數(shù)據(jù)執(zhí)行用戶(hù)對(duì)虛擬物體實(shí)施的行為指令。AR應(yīng)用系統(tǒng)通常使用以下3種方式實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與系統(tǒng)之間的交互:標(biāo)識(shí)特征點(diǎn);姿態(tài)命令;特制工具。