AR技術

增強現實技術（Augmented Reality，簡稱 AR），是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，這種技術的目标是在屏幕上把虛拟世界套在現實世界并進行互動。這種技術1990年提出。随着随身電子産品CPU運算能力的提升，預期增強現實的用途将會越來越廣。

技術原理

增強現實（Au實際應用gmented Reality，簡稱AR），也被稱為擴增現實（中國台灣地區）。增強現實技術，它是一種将真實世界信息和虛拟世界信息“無縫”集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間範圍内很難體驗到的實體信息（視覺信息，聲音，味道，觸覺等），通過電腦等科學技術，模拟仿真後再疊加，将虛拟的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。真實的環境和虛拟的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。增強現實技術，不僅展現了真實世界的信息，而且将虛拟的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。在視覺化的增強現實中，用戶利用頭盔顯示器，把真實世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實的世界圍繞着它。增強現實技術包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器 融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術與新手段。增強現實提供了在一般情況下，不同于人類可以感知的信息。

主要特點

AR系統具有三個突出的特點：

①真實世界和虛拟的信息集成；

②具有實時交互性；

③是在三維尺度空間中增添定位虛拟物體。

AR技術可廣泛應用于多等領域。

一個完整的增強現實系統是由一組緊密聯結、實時工作的硬件部件與相關的軟件系統協同實現的，常用的有如下三種組成形式。

Monitor-Based在基于計算機顯示器的AR實現方案中，攝像機攝取的真實世界圖像輸入到計算機中，與計算機圖形系統産生的虛拟景象合成，并輸出到屏幕顯示器。用戶從屏幕上看到最終的增強場景圖片。它雖然簡單，但不能帶給用戶多少沉浸感。Monitor-Based增強現實系統實現方案如下圖所示。

Monitor-based增強現實系統

光學透視式頭盔式顯示器（Head-mounted displays，簡稱HMD）被廣泛應用于虛拟現實系統中，用以增強用戶的視覺沉浸感。增強現實技術的研究者們也采用了類似的顯示技術，這就是在AR中廣泛應用的穿透式HMD。根據具體實現原理又劃分為兩大類，分别是基于光學原理的穿透式HMD（Optical See-through HMD）和基于視頻合成技術的穿透式HMD（Video See-through HMD）。光學透視式增強現實系統實現方案如下圖所示。

光學透視式增強現實系統

光學透視式增強現實系統具有簡單、分辨率高、沒有視覺偏差等優點，但它同時也存在着定位精度要求高、延遲匹配難、視野相對較窄和價格高等不足。視頻透視式視頻透視式增強現實系統采用的基于視頻合成技術的穿透式HMD（Video See-through HMD），實現方案如圖5所示。

視頻透視式增強現實系統

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