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增强现实是什么?

增强现实是什么?

增强现实是一种融合了虚拟信息与现实世界的技术,具有实时交互、支持三维注册、融合虚拟与真实这三个特征。这项技术基于传感、智能交互等多种技术手段,将计算机生成的视频、图像等虚拟信息仿真模拟后应用到现实世界中,通过头盔显示器、VR 眼镜等设备让人感受到超越真实世界感受的体验。

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增强现实是一种融合了虚拟信息与现实世界的技术,具有实时交互、支持三维注册、融合虚拟与真实这三个特征。这项技术基于传感、智能交互等多种技术手段,将计算机生成的视频、图像等虚拟信息仿真模拟后应用到现实世界中,通过头盔显示器、VR 眼镜等设备让人感受到超越真实世界感受的体验。

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增强现实的发展

增强现实的发展

增强现实起源于 20 世纪五、六十年代,在当时有一位发明家兼电影制作人利用他的电影拍摄经验设计出了兼容图像、声音、香味和震动的机器,增强现实以此为契机展开了它的发展史。第一次 AR 技术的热潮随着 3D 游戏的上市而出现在 20 世界 90 年代,但因为设备计算能力有限、自身延迟较长等缺陷,导致 AR 游戏产品以失败收尾,第一次 AR 热潮随之消退。第二次 AR 技术的热潮产生于 2014 年,也就是 Facebook 收购 Oculus 后。由于第二次 AR 技术带来的热潮,在 2015 到 2016 两年间,AR 扩展到医疗手术、城市建设等多个领域。如今,AR、VR 等沉浸式技术快速发展,改变了用户、企业与数字世界的互动方式。

增强现实的关键技术

增强现实的关键技术_显示技术

显示技术

显示技术是增强现实系统里的关键技术之一。显示技术主要借助色彩丰富的显示器来实现,显示器中包含头盔显示器和非头盔显示设备等,操作原理类似于虚拟现实中的沉浸式头盔。

增强现实的关键技术_跟踪注册技术

跟踪注册技术

跟踪注册技术包括使用者的空间定位和虚拟物体在现实世界中的定位这两个方面,在三维空间中对现实场景与虚拟信息进行跟踪注册可以使二者完美融合。跟踪注册技术在具体使用时,会对需要增强的物体特征点以及轮廓进行检测并生成坐标信息

增强现实的关键技术_虚拟物体生成技术

虚拟物体生成技术

为了使现实场景与虚拟信息无缝衔接,在对增强现实动感模型研发的过程中,需要全方位的展示物体对象,并且要利用图像标记实时监控外部输入信息内容,使增强现实信息的操作效率提升,有效实现对信息内容的加工。

增强现实的关键技术

增强现实的关键技术_显示技术

显示技术

显示技术是增强现实系统里的关键技术之一。显示技术主要借助色彩丰富的显示器来实现,显示器中包含头盔显示器和非头盔显示设备等,操作原理类似于虚拟现实中的沉浸式头盔。

增强现实的关键技术_跟踪注册技术

跟踪注册技术

跟踪注册技术包括使用者的空间定位和虚拟物体在现实世界中的定位这两个方面,在三维空间中对现实场景与虚拟信息进行跟踪注册可以使二者完美融合。跟踪注册技术在具体使用时,会对需要增强的物体特征点以及轮廓进行检测并生成坐标信息

增强现实的关键技术_虚拟物体生成技术

虚拟物体生成技术

为了使现实场景与虚拟信息无缝衔接,在对增强现实动感模型研发的过程中,需要全方位的展示物体对象,并且要利用图像标记实时监控外部输入信息内容,使增强现实信息的操作效率提升,有效实现对信息内容的加工。

增强现实的工作原理

增强现实的工作原理

增强现实的工作流程是:先采集真实场景并将其传入处理器进行分析,再通过智能设备上的摄像头、陀螺仪、传感器等配件来更新用户在现实环境中的空间位置变化数据,来计算出虚拟场景和现实环境的相对位置,然后将虚拟场景和现实环境的相对位置进行融合计算,最后提供合成影像给用户。依靠智能移动设备上的交互配件,如话筒、摄像头、追踪器等设备采集信号,用户能够收集控制信号并进行相应的人机交互及信息更新。增强现实技术的核心是三维注册,就是用现实场景中的二维或三维物体为标识,进行虚拟信息与现实场景的匹配。

增强现实的系统组成

增强现实的系统组成

增强现实系统主要包括四个关键部分,其中的图像采集模块通过采集真实环境的视频来对图像进行预处理;注册跟踪定位系统是跟踪定位现实中的目标,并根据目标的位置变化来更新相机的位置变化;虚拟信息渲染系统是根据虚拟物体在现实世界的放置位置来进行对虚拟信息的渲染;虚实融合显示系统是把虚拟信息进行渲染后再叠加到真实环境中。完整的增强现实系统由一组紧密联结的硬件部件与软件系统协同来实现,包含视频透视式、基于计算机显示器、光学透视式这三种常用的组成形式。

增强现实的应用

增强现实的应用_展览展示

展览展示

增强现实技术一般通过在展品上叠加视频、图片等信息的方式,为游客提供展品导览。另外,增强现实技术还能够用来对文物进行复原展示,也就是在残缺文物上通过增强现实技术将复原部分与残存部分进行融合。

增强现实的应用_医疗健康

医疗健康

增强现实技术在近年来越来越多地被用于临床治疗、医学教育中,这其中,微创手术普遍借助于增强现实技术与虚拟现实技术来降低手术成本及风险、减轻病人痛苦,降低手术的风险。此外,在医疗健康的教学过程中,增强现实技术与虚拟现实技术的应用使难解的医学理论变得更易懂,有利于教学质量的提升。

增强现实的应用_教育学习

教育学习

运用增强现实技术开发的教育产品相比传统教育产品更有互动性,能够更加匹配孩子们活泼好动的个性。尤其是在学龄教育中,增强现实也发挥着越来越多的作用,比如能够辅助孩子们理解有难度的数学、物理题目等。

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增强现实的应用_展览展示

展览展示

增强现实技术一般通过在展品上叠加视频、图片等信息的方式,为游客提供展品导览。另外,增强现实技术还能够用来对文物进行复原展示,也就是在残缺文物上通过增强现实技术将复原部分与残存部分进行融合。

增强现实的应用_医疗健康

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增强现实技术在近年来越来越多地被用于临床治疗、医学教育中,这其中,微创手术普遍借助于增强现实技术与虚拟现实技术来降低手术成本及风险、减轻病人痛苦,降低手术的风险。此外,在医疗健康的教学过程中,增强现实技术与虚拟现实技术的应用使难解的医学理论变得更易懂,有利于教学质量的提升。

增强现实的应用_教育学习

教育学习

运用增强现实技术开发的教育产品相比传统教育产品更有互动性,能够更加匹配孩子们活泼好动的个性。尤其是在学龄教育中,增强现实也发挥着越来越多的作用,比如能够辅助孩子们理解有难度的数学、物理题目等。

VR 和 AR

VR 和 AR

VR 也就是虚拟现实技术,是采用 3D 交互逻辑的成像技术。虚拟现实技术的核心结构以环境模拟系统、环境传感系统、环境感知系统这三部分所构成。虚拟现实技术通过将使用者带入虚拟空间,让使用者感受视觉刺激从而达到应用三维成像技术的目的。与虚拟现实技术相比,增强现实技术更像是对日常生活的补充,在未来增强现实技术有可能将在制造、零售等行业得到应用,两者体现方式的区别——增强现实技术是将计算机生成的虚拟世界融合在现实世界上,而虚拟现实技术是在现实世界之外营造出一个完全虚拟的世界。

亚马逊云科技增强现实相关产品

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