什么是增强现实AR还有其原理和作用

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11月 24, 2021AR资讯

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  • 增强现实的工作原理
  • 有标记和无标记 AR
  • 分层增强现实
  • 投影增强现实
  • 教育和工作场所中的 AR
  • 导航中的 AR
  • 游戏中的增强现实
  • 什么是混合现实?

“增强”一词的意思是增加、扩展或变得更好。增强现实(AR) 可以理解为虚拟现实(VR) 的一种形式,其中通过使用虚拟元素来扩展或增强现实世界,通常通过使用视觉设备将这些元素叠加在现实世界的视图上。

AR 可以以多种不同的方式工作,并且用于许多不同的原因,但在大多数情况下,AR 虚拟对象会在现实世界的视图中叠加和跟踪,从而产生它们占据相同空间的错觉。AR 设备具有显示器、输入设备、传感器和处理器。这些设备可以是显示器、头戴式显示器、眼镜、隐形眼镜、游戏机,甚至智能手机等。声音和触摸反馈可以包含在 AR 系统中,也可以通过其他非视觉方法和设备。

虽然 AR 是 VR的一种形式,但它明显不同。虚拟现实是一种完全模拟的完整体验——“现实”的视图和其中的物体——而 AR 只使用一些虚拟方面,这些方面混合到现实中以形成不同的东西。

增强现实的工作原理

增强现实是现场直播。要使其正常工作,用户必须能够看到现实世界的现状。AR 操纵用户看到的现实世界空间,改变用户对现实的感知。

AR的一种形式,用户观看现实世界的现场录音,并在其上施加虚拟元素。许多体育赛事都使用这种类型的 AR;观众可以在自己的电视上观看比赛直播,也可以看到比赛场地上叠加的比分。

另一种形式的 AR 允许用户正常实时地环顾他们的环境,但通过叠加信息的显示器来创建增强体验。一个例子是谷歌眼镜,这是一种看起来很像普通眼镜的设备,但包括一个小屏幕,用户可以在上面查看 GPS 方向、查看天气、发送照片和许多其他功能。

当虚拟对象被放置在用户和现实世界之间时,可以使用对象识别和计算机视觉来允许对象被实际物理对象操纵,并允许用户与虚拟元素进行交互。

例如,一些零售商的移动应用程序允许购物者选择他们正在考虑购买的东西的虚拟版本,例如一件家具,并通过他们的手机在他们家的真实空间中查看它。例如,他们可以看到他们实际的客厅,但他们现在可以通过屏幕看到他们选择的虚拟沙发,让他们决定它是否适合那个房间,以及他们是否喜欢那个房间里的外观。

另一个示例允许客户在购买之前扫描产品或使用 AR 的特殊代码(例如 UPC 符号)向客户显示有关实物产品的更多信息,查看其他买家的评论,或检查未开封的包装内的物品。

有标记和无标记 AR

当对象识别与增强现实结合使用时,系统会识别所看到的内容,然后使用该信息与 AR 设备互动。只有当特定标记对设备可见时,用户才能与其交互以完成 AR 体验。

这些标记可能是二维码、序列号或任何其他可以与其环境隔离以供相机查看的对象。注册后,增强现实设备可能会直接在屏幕上叠加来自该标记的信息,或者打开链接、播放声音等。

无标记增强现实允许系统使用位置或基于位置的锚点,如指南针、GPS 或加速度计。这些类型的增强现实系统在位置是关键时实施,例如导航 AR。

分层增强现实

这种类型的 AR 使用设备来识别物理空间,然后在其上叠加虚拟信息。这是您试穿虚拟衣服、在您面前显示导航步骤、检查新家具是否适合您的房子、穿上有趣的纹身等等的方式。

投影增强现实

乍一看,这可能与分层或叠加的增强现实相同,但它在一个特定方面有所不同:将实际光投射到表面上以模拟物理对象。考虑投影 AR 的另一种方式是全息图。

这种增强现实的一个特定用途可能是将小键盘或键盘直接投影到表面上,允许用户使用投影的虚拟键盘打字。

在医学、旅游、工作场所、维护、广告、军事等领域使用增强现实有很多优势。

教育和工作场所中的 AR

从某种意义上说,使用增强现实学习可以更轻松、更有趣,并且有大量的AR 应用程序可以促进这一点。您只需要一副眼镜或智能手机,就可以了解更多关于您周围物体的信息,例如绘画或书籍。

免费 AR 应用程序的一个例子是 SkyView,它允许您将手机对准天空或地面,查看恒星、卫星、行星和星座在那个确切时刻的位置,无论是白天、晚上还是来自地球的另一边。

SkyView 被认为是使用 GPS 的分层增强现实应用程序。它向您展示您周围的真实世界,例如树木和其他人,但还会使用您的位置和当前时间来告诉您这些物体的位置,并为您提供有关它们的更多信息。

谷歌翻译是另一个对学习有用的 AR 应用程序的例子。有了它,您可以扫描您不懂的语言的文本,它会实时为您翻译。

就业教育也因 AR 而发生变化。CGS 企业学习部门总裁 Doug Stephen表示,它正在成为在职培训选项的一部分。

“通常被认为是一种新兴的颠覆性技术,[AR] 为学习者提供了一种身临其境的形式,”他说。“如何使用以消费者为中心的 AR 进行教育的一个例子是使用房主安装的网状调制解调器来扩展他们的互联网覆盖范围。通过使用 AR,人们可以在平板电脑或移动设备上可视化整个家庭的互联网优势。这可以减轻上门服务(因为)客户支持可以更好地了解客户所见。

“它还可以提供关于设置和安装的即时教育,并帮助用户确定更有效的调制解调器放置以优化互联网连接的范围。这最终将帮助消费者节省时间、精力、金钱和潜在的等待挫折让技术人员上门服务。”

导航中的 AR

在挡风玻璃上或通过耳机显示导航路线可为司机、骑自行车者和其他旅行者提供增强的指令,这样他们就不必低头查看 GPS 设备或智能手机,就可以看到要走哪条路。出于同样的原因,飞行员可能会使用 AR 系统直接在他们的视线内显示透明的速度和高度标记。

AR 导航应用程序的另一个用途可能是在您进入之前将餐厅的评级、客户评论或菜单项叠加在建筑物的顶部。当您走过一个陌生的城市时,它还可能会向您显示前往最近的意大利餐厅的最快路线。

诸如 Car Finder AR 之类的 GPS AR 应用程序可用于查找您停放的汽车,或者诸如WayRay 之类的全息 GPS 系统可能会在您面前的道路上叠加方向。

游戏中的增强现实

有很多可以融合物理世界和虚拟世界的AR游戏和AR玩具,它们有许多不同的形式,适用于许多设备。一个著名的例子是Snapchat,它允许用户在通过智能手机发送消息之前,在他们的脸上叠加有趣的面具和设计。该应用程序使用您脸部的实时版本在其上放置虚拟图像。

增强现实游戏的其他示例包括Pokemon GO!、INKHUNTER、Sharks in the Park(Android 和 iOS)、SketchAR、Temple Treasure Hunt Game 和Quiver。

什么是混合现实?

混合现实(MR),顾名思义,就是将真实环境和虚拟环境混合在一起,形成混合现实。MR 使用虚拟现实和增强现实的元素来创造新的东西。很难将 MR 归类为增强现实以外的任何东西,因为它的工作方式是将虚拟元素直接叠加到现实世界中,让您同时看到两者,非常像 AR。

然而,混合现实的一个主要焦点是对象锚定到可以实时交互的真实物理对象。这意味着 MR 可以让虚拟角色坐在房间里的实际椅子上,或者让虚拟的雨落下并以逼真的物理效果击中实际地面。

混合现实让用户可以在真实状态中与周围的真实物体无缝存在,也可以在软件渲染的物体与真实世界物体交互的虚拟世界中无缝存在,以创建完全身临其境的体验。在微软HoloLens示范是什么是混合现实意味着一个很好的例子。常问问题

  • AR和VR有什么区别?增强现实从根本上说存在于现实世界中,在顶部添加了交互层,例如Pokémon GO。虚拟现实是完全沉浸在完全虚拟的世界中,例如Valve Index上的生存游戏《半条命:爱丽克斯》。
  • 增强现实是什么时候发明的?增强 AR 体验的技术是几十年前发明的,但 AR 技术在 1990 年代首次进入主流。由于各种 AR 游戏和产品的发布,AR 在 2010 年代变得更加流行。

 

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