让我们了解增强现实的定义和技术的历史。让我们通过现实生活中的应用实例来了解增强现实的发展潜力。


你听说过一款叫《精灵宝可梦》的游戏吗?这是一款在世界范围内非常流行的游戏,您在游戏中环游世界,捕捉、驯服和培育被称为神奇宝贝的生物。如果你能在现实生活中捕捉到游戏中出现的神奇宝贝怎么办?有一款游戏真正实现了这一点。最近火爆的《精灵宝可梦GO》就是主角。在这款游戏中,您可以使用智能手机查看周围环境,屏幕上会出现神奇宝贝,您可以捕捉它们。这如何成为可能?为了回答这个问题,我们想了解一项名称有点陌生的技术:增强现实。

当你听到增强现实这个词时,最想到但也很容易混淆的概念是虚拟现实。虚拟现实是一种通过显示器创造一个与现实分离的空间、完全虚拟的空间的技术。然而,增强现实,顾名思义,是通过在用户看到的物理空间中添加虚拟信息来合成的,不同之处在于它使用的是真实环境而不是虚拟空间。增强现实的一个例子是将现实中不存在的神奇宝贝与真实图像合成,并使它们出现在智能手机显示屏上。另一个例子是一个应用程序,当您用相机拍摄周围环境的照片时,会弹出一个窗口,提供有关附近商店等地点的信息。 『Ronald Azuma』对增强现实做出了明确的定义。增强现实的定义是真实图像和虚拟图像的结合。此外,实时交互是可能的,并且放置在三维空间中是称为增强现实的条件。

增强现实技术的历史很短,是最近才开始发展的技术。 1968 年,Ivan Edward Sutherland 开始研究 HMD(头戴式显示器)。1990 年,增强现实一词在帮助 Tom Caudell 组装飞机电线时首次出现。从那时起,这项技术就发展到了今天的样子。

实现增强现实需要三个技术因素。首先,有标记识别技术,可以在特定位置显示虚拟图像或信息。为了准确地显示图像或信息,必须在从相机获得的图像中找到确切的位置。然而,仅使用一台相机来确定 3D 坐标是非常困难的。为了解决这个问题,标记识别技术使用一种索引,该索引设置称为标记的相对坐标,并在那里合成图像。简单来说,它是一种在 Pokemon GO 中 Pokemon 出现的位置设置标记并设置该位置的技术,以便当您将手机摄像头指向该位置时,Pokemon 就会出现在显示屏上。随着最近技术的发展,一种称为无标记跟踪的技术也正在开发中,该技术可以在没有此类标记的情况下在图像中设置相对坐标。其次,需要图像合成技术将信息组合成图像。如果生成神奇宝贝出现的信息,就需要技术将图像和信息结合起来,以便可以在手机上观看,这就是视频合成技术所发挥的作用。在这个合成过程中,会出现渲染错误、静态错误和动态错误。因此,据说可以使用使用相机校准设备和3D位置传感器的方法以及基于视觉的方法来进行校准。最后,还有一种显示技术,可以将创建的图像显示给用户。它主要分为HMD、非HMD和手持式。 HMD 是一种早期的安装在头部的显示设备。然而,为了用户方便,它已发展为非HMD类型设备,并且最近已转变为手持显示类型。特别是,在一台设备中配备 GPS、显示屏和摄像头的智能手机是实现增强现实的最佳设备。随着智能手机的普及,增强现实技术也受到广泛关注并产生了实际成果,例如《Pokémon GO》。

如今,增强现实技术仍在许多地方使用。在游戏领域,它被应用于Ingress、Pokemon GO等游戏。德国宝马、雷诺等汽车制造商也正在应用。该技术用于模拟,允许通过改变结构、颜色和位置来进行设计,而无需在汽车设计过程中产生 1:1 比例的样本。此外,韩国还开发了一项名为虚拟试衣的服务,允许人们使用增强现实技术提前试穿衣服,而无需亲自试穿。这样一来,增强现实可以应用于各种各样的领域,但还有更多的要求,比如摄像头技术的发展。我想象,如果增强现实技术商业化并渗透到我们的生活中,我们将能够过上更加便捷、智能的生活。