AR(增强现实) 知识篇

增强现实（Augmented Reality，简称AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术估计由1990年提出。随着随身电子产品运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

定义

目前对于增强现实有两种通用的定义。一是北卡大学罗纳德·阿祖玛（Ronald Azuma）于1997年提出的^[1]，他认为增强现实包括三个方面的内容：

将虚拟物与现实结合
即时互动
三维

而另一种定义是1994年保罗·米尔格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的现实-虚拟连续统（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。^[2]他们将真实环境和虚拟环境分别作为连续统的两端，位于它们中间的被称为“混合实境”。其中靠近真实环境的是增强现实（Augmented Reality），靠近虚拟环境的则是扩增虚境。

意义

所谓增强现实（Augmented reality），是一种把虚拟化技术加到使用者感官知觉上再来观察世界的方式。^[3]例如把一个虚拟的三维的玫瑰花影像放在一个真实的花瓶里，而且随着使用者在房间里走动，还要让这个虚拟玫瑰花固定在那个位置^[4]。直接来看，增强现实能为我们提供现实中无法直接获知的信息。但是，更深层次来讲，这种信息实际上又让每个人眼中的世界更加多样性。同样的大楼在我们的增强现实视线里，会披上完全不同的‘信息外套’，这或许又是一种‘长尾现象’。另外，海淀的百货大楼和朝阳的百货大楼，在地理上没有任何关联，可是却在增强现实中可以以信息的形式连接到一起。这些都是目前增强现实已经显现出来的一些特点。当然随着技术的发展，未来的增强现实可能会更加先进。

应用

移动设备

目前在iPhone手机，Windows Phone手机以及Google Android手机上，已经出现不少的增强现实的应用。

娱乐

增强现实在游戏和娱乐中的应用同样很多。位于加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学研究人员们开发出一种很神奇的地板砖^[5]，这些地砖可以模仿沙地、雪地、草地的环境（包括视觉、听觉、感觉等）。这些地砖可能被用于一些增强现实的应用，包括电话会议、远程培训、远距医疗等等。

这个地砖系统是由虚浮在一个平台上的一些可变型的盘子组成。在盘子和平台之间有很多的用于感应用户脚部力量的传感器。这些盘子可以震动，以模拟步入不同环境中的感觉。还有一个从上到下的投影与一个扬声器，用于给出视觉与听觉的反馈。

麦吉尔大学智能机器研究中心的研究员杨·维塞尔（Yon Visell）说：“这些地砖既可以用于人机互动，也可以用于沉浸式的增强现实中”。

这个地砖系统还能被用作一个巨型的由脚控制的触摸屏，例如，可以用作一种导航投射在建筑物大楼或者公共广场的巨型地图的方法。同时还能被用于游戏和娱乐之中，增加人机之间的互动性。

日本游戏巨头任天堂在其掌机任天堂3DS系列中加入了对增强现实的支持，其中游戏机自带的软件中就有一款是以增强现实为主要玩法的游戏。

商机

增强现实应当被归为一种地理位置信息服务GIS，是地图、GPS地图导航的升级。^[6]在GPS地图导航中，类似PAPAGO!等导航软件提供商通过在他们的导航地图中嵌入相关的一些商业信息可也赚钱。AR产品展示，应用AR技术将产品模型叠加到现实场景中。^[7]

增强现实或许不仅被归为一种地理位置信息服务GIS，他并不只是地图、GPS地图导航的升级。

地理位置信息服务GIS所指的其实只是一种所谓的LBS增强现实系统，与真正以视觉为基础的增强现实系统并不相同。它算是一种“很有创意、很有巧思”的LBS应用，但仅只能做到表层街景的应用，与“真正的增强现实”是不同的。

单纯的LBS应用不能作为增强现实的一种，其原因为LBS增强现实并未直接在摄影机的影像上做辨认对应，仅具有关联性。将LBS应用作为增强现实是不合适的,甚至是使用了摄影机的LBS应用，基本上摄影机只是提供画面，没有任何作用。假设今天摄影机镜头歪掉，或卫星定位偏差了，那所呈现的LBS增强现实对应资讯都将是错误的（因为二者本立存在”无关联性的）。LBS增强现实与视觉为基础的增强现实最大的差异，在于后者的应用是更广泛、更贴近人类自然生活。目前更进阶的增强现实则是大量编码式与快速内容编制式的视觉为基础增强现实，这样的技术将可以大量应用于日常生活之中。^[8]

参考文献

^ R. Azuma, A Survey of Augmented Reality Presence: Teleoperators and Virtual Environments, pp. 355–385, August 1997.
^ P. Milgram and A. F. Kishino, Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays IEICE Transactions on Information and Systems, E77-D（12）, pp. 1321-1329, 1994.
^ 介绍了什么是增强现实^{[失效链接]}
^ 科学人杂志增强现实︰虚拟与实境的无限延伸
^ 可用于游戏和娱乐的增强现实地砖系统^{[失效链接]}
^ 分析了增强现实领域的商机^{[失效链接]}
^ [1]^{[失效链接]}
^ [2]^{[失效链接]}

延伸阅读

维基共享资源中相关的多媒体资源：增强现实

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