什么是AR（增强现实工作原理）

想知道什么是重叠和触觉交流？什么是智能眼镜和头戴式显示器？什么是增强现实和虚拟现实？什么是移动计算？所有这些数字趋势意味着什么？你能赶上吗？…别担心，呼吸，保持冷静，我们会帮助你解决问题。
所以你已经听说了一些关于AR/VR/MR的事情，想了解更多。对大多数人来说，它仍然是一种相当抽象和奇异的技术，通常被视为好莱坞电影中的科幻小说。制作全息图、交互式显示和虚拟3D模型的动画。事实上，所有这些都已经存在了。

1. 什么是AR？

AR是英文Augmented reality简称。中文意思是增强现实。AR是一种技术，它可以扩展我们的物理世界，在其中添加数字信息层。与虚拟现实（Virtual reality，VR）不同，增强现实（AR）不会创建整个人工环境来用虚拟环境取代真实环境。AR出现在现有环境的直接视图中，并添加声音、视频、图像通过叠加计算机生成的图像来观察物理现实世界环境，从而改变对现实的感知，这就是AR。

这个词本身是1990年发明的，最早的商业用途之一是电视和军事。随着互联网和智能手机的兴起，AR推出了第二波业务，现在adays主要与交互概念有关。3D模型直接投影到实物上或实时融合在一起增强现实应用程序影响我们的习惯、社会生活和娱乐业。
AR应用程序通常将数字动画连接到一个特殊的“标记”，或者借助手机中的GPS定位。增强是实时发生的，并且是在环境的背景下进行的，例如，将分数叠加到实时反馈的体育赛事上。
目前有四种增强现实：

• 无标记 ARAR
• 基于标记的AR
• 基于项目的AR
• 基于叠加的AR

2. AR简史

20世纪60年代的AR。1968年，伊凡·萨瑟兰（Ivan Sutherland）和鲍勃·斯普鲁尔（Bob Sproull）发明了第一款头戴式显示器，他们称之为达摩克利斯之剑显然，这是一个显示原始计算机图形的粗糙设备。
20世纪70年代的AR。1975年，迈伦·克鲁格创建 视频播放器–人工现实实验室。这位科学家设想通过人体运动与数字材料进行交互。这个概念后来被用于某些投影仪、摄像机和屏幕轮廓。
20世纪80年代的AR。1980年史蒂夫·曼开发了第一台便携式计算机 EyeTap，设计用于佩戴在眼睛前面。随后，它将场景录制为叠加效果，并将其全部展示给用户，用户也可以通过头部运动来使用它。1987年道格拉斯·乔治和罗伯特·莫里斯开发了一个原型抬头显示器（HUD）它在真实的天空上显示天文数据。
20世纪90年代的AR。1990年标志着“增强现实”术语它最初出现在托马斯的作品中 考德尔和大卫·米泽尔–波音公司研究人员1992年路易斯·罗森博格美国空军发明了AR系统，名为“虚拟夹具“ .1999年由领导的科学家小组弗兰克·德尔加多和迈克·阿伯纳西测试了新的导航软件，生成了直升机视频中的跑道和街道数据。
2000年代的AR2000年a日本科学家 加藤弘子制定并发布 ARToolKit工具–一个开源SDK。后来进行了调整使用Adobe .2004年Trimble Navigation介绍了一种户外头盔式AR系统。 2008年Wikitude制作了AR旅行指南适用于Android移动设备。
AR今日2013年谷歌beta测试了谷歌眼镜–带有通过蓝牙连接互联网2015年，微软推出了两款全新技术：Windows全息和HoloLens（一种具有多种功能的AR护目镜用于显示高清全息图的传感器）。2016年年推出口袋妖怪出发移动设备游戏。该应用程序引爆了游戏行业，仅在第一周就赚了200万美元。

3. 增强现实是如何工作的

什么是增强现实对我们许多人来说意味着技术方面，即AR是如何工作的？对于AR，可以使用一定范围的数据（图像、动画、视频、3D模型），人们可以在自然光和合成光中看到结果。此外，用户意识到自己身处现实世界，而现实世界是由计算机视觉推动的，这与虚拟现实不同。
AR可以显示在各种设备上：屏幕、眼镜、手持设备、手机、头戴式显示器。它涉及以下技术S.L.A.M.公司。（个）同时定位和绘图），d日深度跟踪（简单地说，a s传感器数据计算到物体的距离），以及以下内容组件 :

• 摄像头和传感器收集有关用户交互的数据并将其发送以进行处理。设备上的摄像头正在扫描周围环境，利用这些信息，设备可以定位物理对象并生成3D模型。它可能是像微软Hololens那样的特殊用途相机，也可能是用于拍照/视频的普通智能手机相机。
• 处理AR设备最终应该像小型计算机一样工作，现代智能手机已经做到了这一点。同样，它们需要CPU、GPU、闪存、RAM、蓝牙/WiFi、GPS等设备才能测量速度、角度、方向、空间方位等。
• 投影这是指AR耳机上的微型投影仪，它从传感器获取数据，并将数字内容（处理结果）投影到表面以供查看。事实上，AR中投影的使用还没有完全发明出来，尚未用于商业产品或服务。
• 反思一些AR设备有镜子来帮助人眼查看虚拟图像。有些有一组“小曲面镜”，有些有双面镜，用于将光线反射到相机和用户的眼睛。这种反射路径的目的是执行适当的图像对齐。

增强现实的类型

1. 基于标记的AR一些a也可以称之为图像识别，因为它需要一个特殊的视觉对象和摄像头来扫描它。它可以是任何东西，从打印的二维码到特殊的标志。AR设备还计算t在某些情况下，标记的位置和方向用于定位内容。因此，标记启动数字动画供用户查看，等等杂志中的图像可能会变成3D模型。
2. 未标记AR也就是说基于位置或基于位置的增强现实，利用GPS、指南针、陀螺仪和加速计提供基于用户位置的数据。然后，该数据确定您在特定区域中找到或获得的AR内容由于智能手机的可用性，这种类型的AR通常会生成地图和方向，以及附近的企业信息。应用程序包括事件和信息、商业广告弹出窗口、导航支持。
3. 基于投影的AR公共关系将合成光投射到物理表面，在某些情况下允许与之交互我们在《星球大战》之类的科幻电影中都看到过这样的怪诞故事。它通过投影的变化检测用户与投影的交互。
4. 基于叠加的AR将原始视图全部或部分替换为增强视图。物体识别起着关键作用，没有它，整个概念就不可能实现。我们都见过宜家目录应用程序中叠加增强现实的例子，它允许用户将家具目录中的虚拟物品放置在房间中。

4. 增强现实设备

许多现代设备已经支持增强现实。从智能手机和平板电脑到诸如谷歌眼镜或手持设备，以及这些技术不断发展。对于处理和投影，AR设备和硬件首先具有r要求，如秒传感器、摄像头、，加速度计、陀螺仪、数字罗盘、GPS、CPU、显示器、，以及我们已经提到的事情。
适用于增强现实的设备分为以下几类：

• 移动设备（智能手机和平板电脑）–最适合AR手机应用程序，从纯游戏和娱乐到商业分析、体育和社交网络。
• 特殊AR设备，日期主要且仅为增强现实体验而签署。一个例子是h抬头显示器（HUD），将数据直接发送到用户视图中的透明显示器。最初用于训练军用战斗机飞行员，现在此类设备已应用于航空、汽车工业、制造业、体育等领域。
• AR眼镜（或智能眼镜）–谷歌眼镜、Meta 2眼镜、Laster See-Thru、Laforge AR眼镜等。这些设备能够显示来自智能手机的通知，协助装配线工人，免提访问内容等。
• AR隐形眼镜（或智能眼镜），让增强现实更进一步。三星和索尼等制造商宣布开发AR镜头。分别是：，三星正在研发作为智能手机配件的镜片，而索尼正在将镜头设计为独立的AR设备（具有拍照或存储数据等功能）。
• 虚拟视网膜显示器( VRD）通过将激光投射到人眼中来创建图像。针对明亮、高对比度和高分辨率图像，此类系统仍有待实际应用。

5. AR应用

增强现实可以以各种方式补充我们的日常活动。例如AR是游戏新AR游戏为玩家提供更好的体验，有些甚至提倡更积极的外向生活方式（PokemonGo、Ingress）。游戏场地正在从虚拟领域转移到现实生活中，玩家实际上执行某些活动。例如，由加拿大SAGA公司，在那里，孩子们用球击打在墙上移动的立方体。
零售业应收账款可能会带来更好的客户参与度和保留率，以及br以及知名度和更多销售。一些功能还可以帮助客户进行更明智的购买——为产品数据提供任何尺寸或颜色的3D模型。R（右）真正的国家也可以通过以下方式从增强现实中受益公寓和房屋的3D游览，也可以通过操纵来修改某些部分。
AR的其他潜在领域包括：

• 教育：从数学到化学，以学习和培训为目的的交互式模型。
• 医疗/保健：帮助诊断、监测、培训、本地化等。
• 军用：用于高级导航，实时标记对象。
• 艺术/装置/视觉艺术/音乐。
• 旅游业：有关目的地、观光对象、导航和方向的数据。
• 广播：通过覆盖内容增强现场活动和事件流。
• 工业设计：可视化、计算或建模。