增强现实
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- 5 增强现实相关介绍
- ▪google glass
- ▪ingress
- ▪头戴式
- ▪光学透视
- ▪透视式
- ▪跟踪系统
- ▪计算能力
增强现实是通过计算机系统提供的一些信息再加上用户对现实社会感知，将虚拟的信息应用到真实的世界，并且将计算机设备生成的信息跟现实真正的场景融合，从而实现对现实的增强。ar通常是以透过式头盔显示系统和注册（ar系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位）系统相结合的形式来实现的。
自从二十世纪七十年代早期，pong进入电子游戏厅以来，视频游戏走进我们的生活已经有30多年了，但是始终局限在屏幕中的2d国际当中，而增强现实这一新技术的出现，将我们们的所见、所闻、声、触和听等感觉，又进一步模拟真实的世界与计算机所生成的虚拟视界之间的界线。从虚拟现实和真实世界之间的光谱来看，增强现实更接近真实的世界。增强现实将图像、声音、触觉和气味按其存在方法添加到国际当中去。
增强现实(augmented reality，简称ar)，也被人称之为扩增现实,是一种把真实的世界和虚拟的世界完美的融合在一起的新科技，把在现实所很难感受到的，视觉、听觉、触觉等，通过计算机等技术，模拟仿真后在加上现实的信息，将虚拟的信息应用到现实世界来，被人类的感官所感知，达到能超越现实的感觉。增强现实技术不仅把现实世界的信息展现出来了，而且能将虚拟的信息一起展示出来，提供了在正常的情况下，人类不能感知的信息。
移动式增强现实系统早期的基本理念是将图像、听觉等感官增强功能实时添加到真实世界的环境中。这些系统只是能从一个视角出发所看到的图像，全面的却不能看见了；接下来的增强现实系统将会看到从不同的视角所看到的图像。增强现实要努力实现的不仅是将图像实时添加到真实的环境中，而且还要更改这些图像以适应用户的头部及眼睛的转动，以便图像在用户视角范围内观看。下面是增强现实系统正常工作所需的三个组件：
1.头戴式显示器：形如眼镜，却通过感应人们眼部活动，接受指令，呈现图像
2.跟踪系统：必须能识别这些运动，并且映射出与用户在任何特定时刻看到的真实世界相关的图像。
3.移动计算能力：随着移动通信、互联网、数据库、分布式计算等技术的发展而兴起的新技术。
1.monitor-based:在根据计算机显示器的ar实现的方案当中，摄像机所把现实世界的图画等信息输入到计算机当中，与计算机图形系统中虚拟现象融合，并输出到屏幕显示器。用户从屏幕上看到最终的增强场景图像。它虽然比较简单，但却不能带给用户多少沉浸感。
2.光学透视式:头盔式闪现器(head-mounted displays,简称hmd)已经被广泛的应用到虚拟现实系统中，用以增强用户的视觉冲击感。增强现实技术的研究者们也利用了相似的显示技术，这就是在ar中广泛应用的穿透式hmd。根据详细实现原理又划分为两大类，分别是根据光学原理的穿透式hmd(optical see-through hmd)和根据视频构成技术的穿透式hmd(video see-through hmd)。
3.视频透视式:增强现实系统采用视频合成技术的穿透式hmd(video see-through hmd)简单的来说，参观者到一个空间里，他的前面是个大屏幕，计算机会根据参观者的一切输入到计算机里，然后大屏幕里就会出现另一个参观者。
1.google glass
google glass是谷歌公司在2012年4月时发布的一款“拓展现实”的眼镜，它的功能跟手机一样，能够用声音来进行拍照和控制拍照，视频通话和辨明方向、上网冲浪、处理文字信息跟电子邮件等等功能。google glass是唯一一款真正意义上完现增强现实技术的硬件设备。
2.ingress
ingress是如今最受期待的增强实际移动端使用之一。增强现实技术的大型多人在线游戏(mmog)。只有安卓版。2012年11月16日，谷歌方面宣称该游戏行将推出苹果ios版，所以苹果ios用户还需要等待一段时间。
3.头戴式
增强现实的显示器是非常笨重的，但是开发人员还是相信他们能够开发出类似于眼睛的显示器。比如:监视器可以我们能看到全面的信息。头戴式显示器(hmd)可以让我们看见由增强现实系统所生成的图像和文本。现在，仍是没有很多专门为理想中的增强现实系统开发的头戴式显示器，大多数显示器初步都是为虚拟现实而设计的，类似于某种类型的滑雪护目镜，目前也是只有两种基本类型的头戴式显示器。
4.光学透视
视频透视式显示器经过使用连接到护目镜外侧的小型视频摄像机来捕获影像，勾画出人的周围环境。在显示器的内侧，播放视频影像，并且将图像添加到视频上。使用视频摄像机的一个问题是在时间上有较长的延迟，当人们转动头时，影像调整就会有延迟。
5.透视式
现在大多数制作透视式的显示器的企业都停业了。microvision的虚拟视网膜显示器(virtual retinal display)最有希望成为未来的增强现实系统，是通过迅速移动的光源在纵横两个方向上扫过视网膜，因此实际上是利用光将影像映射到视网膜上。
6.跟踪系统
hiball跟踪系统是使用光学感应设备和内嵌led的天花板跟踪小范围内的移动增强现实开发人员面临的最大挑战是要知道人的周围环境和位置，也能跟踪人的肢体上的动作等问题，并且要出现与人在任何时刻看到的真实世界所相关的图像。增强现实要发挥最大潜力，就是能在室外和室内都可以使用，可用于大范围开放区域的最佳跟踪技术。
7.计算能力
关于可佩戴增强现实的系统，现在还没有足够的计算能力来创建三维立体图形。因此，研究人员现在正在使用从笔记本和个人电脑里图像处理才行，所以笔记本电脑已经开始配备图形处理器（gpu），但笔记本电脑仍然落后许多——英伟达已经开发了定制的300-mhz 3-d图形处理器将用于微软即将推出的xbox游戏机，它每秒钟可以生成1.5亿个多边形，并且要比三角形复杂得多的多，由此能够看出移动图形芯片还要走很远的路，才能产生在家庭视频游戏系统中看到的那么流畅的图像。
1.维修建设
增强现实能够将标记器跟人们正在施工的特定物体上连接起来，然后增强现实系统可以在它上面描绘出图像。这是一个非常简单的一个形式，只要知道人看见的物体所在位置，不用去跟踪那个人的准确位置了。
2.军事
军队几十年来都一直在使用增强现实系统，其实，美国海军研究所已经资助了一些增强现实研究的项目。国防最先进的技术研究计划署（darpa）已经投资了hmd项目来开发可以配有便携式信息系统的显示器。增强现实系统还可以为军队提供周边的一切环境的重要信息。
3.即时信息
参观者和学生能够使用这些了解有关特定历史事件的更多文化等信息。比如想走在历史上的战场或者是有名的地方，就是戴上头戴式增强现实显示器就可以看见的历史事件，带你走进真正的历史时代，了解历史文化和事件。
随着现在科技的不断发展，各项的内容也会不断的增加，作为新技术的人机接口和仿真工具，增强现实受到的关注日益广泛，而且发挥了重要作用，显示出了巨大的潜力。ar技术在人工智能、cad、图形仿真、虚拟通讯、遥感、娱乐、模拟训练等领域都带来了革命性的变化，充分发挥创造力的科学技术，对生产方式和社会生活更是产生了巨大的深远的影响。
1.计算机图形图像技术：用户可以戴上护目镜，看见世界的每个角落，连同计算机生成的投射现实世界的表面图像，从而达到超出人的正常体验之外，这种的增强信息是能够在现实环境中共存的虚拟物体。
2.空间定位技术：在增强现实中所投射的影像是必须与定位的人相关，当人类转动或头部时，视野也会随之变动的。这种系统是可以检测到人头部的位置和视线的方向，能为计算机提供现价虚拟信息在投影时中位置的依据，并显示到荧幕的正确位置。
3.人文智能：人文智能将处置各种设备和人的身心能力结合起来，它并非仿真人的智能，而是试图表现传感器、可穿戴计算机等技术的优势，使大家可以捕获到自己的平常阅历、回忆所见所闻，并与别人进行更有效的沟通。
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- 更新时间：2014-10-17 16:34
- 创建者：壹码视界