什么是增强现实?

AR通过向物理世界添加虚拟元素来丰富知觉

如果“增强”意味着任何事物增加或变得更好,那么增强现实 (AR)可以被理解为虚拟现实的一种形式,其中现实世界通过使用虚拟元素以某种方式扩展或增强。

AR可以以几种不同的方式工作并用于许多不同的原因,但在大多数情况下,AR涉及虚拟对象在真实的物理对象上重叠和跟踪以创建它们处于相同空间的幻觉的情景。

AR设备具有显示器,输入设备,传感器和处理器。 这可以通过智能手机,显示器,头戴式显示器,眼镜,隐形眼镜,游戏控制台等来实现。 声音和接触反馈也可以包含在AR系统中。

虽然AR是VR的一种形式,但与完全仿真的虚拟现实不同,AR仅使用一些与现实相混合的虚拟方面来形成不同的东西。

增强现实的工作原理

增强现实是现场的,这意味着为了它的工作,它必须允许用户看到现在的世界,并使用该信息来操纵空间,将信息从环境中提取出来,或者改变用户对现实的感知。 这可以通过两种方式实现...

AR的一种形式是当用户观看真实世界的实况录制时,虚拟元素施加于其上。 许多体育赛事都使用这种类型的AR,用户可以从他们自己的电视直播观看比赛,但也可以看到比赛场地上覆盖的比分。

另一种类型的AR是当用户可以正常地环顾他们的环境而不是屏幕,但是然后单独的屏幕叠加信息以创建增强的体验。 谷歌眼镜就是一个典型的例子,它就像一副普通的眼镜,但包括一个小屏幕,用户可以看到GPS方向,检查天气,发送照片等。

一旦在用户和真实世界之间放置了虚拟物体,就可以使用物体识别和计算机视觉来让物体由实际的物体对象操纵,并让用户使用物体与虚拟物体进行交互。

前者的一个例子包括来自零售商的移动应用程序,用户可以选择他们有兴趣购买的东西的虚拟对象,然后通过手机将其粘贴​​到现实世界中。 例如,他们可以看到他们实际的客厅,但他们选择的虚拟沙发现在可以通过他们的屏幕看到,让他们决定它是否适合该房间,哪种颜色与房间最匹配,等等。

物理元素调用虚拟物体的后者的一个示例可以通过移动应用程序看到,移动应用程序可以扫描物体或特殊代码,然后用户可以在自己的屏幕上进行交互。 零售应用程序可能会使用这种形式的AR,让他们的客户在购买之前阅读有关实际产品的更多信息,查看其他购买者的评论,或查看未打开包装内的内容。

增强现实系统的类型

有几种AR实现都遵循上面提到的相同规则,而一些增强现实设备可能会使用其中的一些或全部:

标记和无标记AR

当物体识别与增强现实一起使用时,系统会识别出所看到的内容,然后使用该信息与AR设备作出反应。 只有当设备可以看到特定的标记时,用户才能与其交互以完成AR体验。

这些标记可能是QR码 ,序列号或任何其他物体,可以从其环境中隔离以供相机查看。 一旦注册,增强现实设备可能会直接在屏幕上覆盖来自该标记的信息,或打开链接,播放声音等。

无标记增强现实是系统使用位置或基于位置的锚点时,如指南针,GPS或加速度计。 当位置是关键时,这些类型的增强现实系统就会实现,就像导航AR一样。

分层AR

当增强现实设备使用物体识别来识别物理空间,然后在其上覆盖虚拟信息时,这种类型的AR是。

许多流行的AR设备都使用这种形式。 这就是你如何试穿虚拟衣服,在你面前展示导航步骤,检查一件新家具是否适合你的房子,穿上有趣的纹身或面具等。

投影AR

这看起来可能与分层或叠加增强现实相同,但它在一个特定方面有所不同:实际光投射到表面上以模拟物理对象。 另一种考虑投影AR的方法是作为全息图。

这种增强现实的一个具体用途可能是将键盘或键盘直接投影到表面上,以便您可以按下按钮或使用真实的物理对象与虚拟物品进行交互。

增强现实应用

在医学,旅游,工作场所,维护,广告,军事和以下领域使用增强现实有几个优势:

教育

在某种意义上,学习增强现实可以更容易,更有趣,并且有大量的AR应用程序可以促进这一点。 一副眼镜或一部智能手机通常都是你需要了解更多关于你身边的物体,比如绘画或书本。

一个免费的AR应用程序的例子是SkyView,它可以让您将手机指向天空或地面,并在白天和夜晚都可以查看星星,卫星,行星和星座在哪个时刻的位置。

SkyView被认为是一款使用GPS的分层增强现实应用程序,因为它可以向您显示周围的真实世界,例如树木和其他人,还可以使用您的位置和当前时间教您如何定位这些对象,并为您提供有关他们每个人。

谷歌翻译是AR应用学习的另一个例子。 有了它,你可以扫描你不明白的文字,它会实时为你翻译。

导航

通过挡风玻璃或头戴式耳机显示导航路线,可为驾驶员,骑车者和其他乘客提供增强的说明,以便他们不必为了查看将要前进的道路而轻视他们的GPS设备或智能手机。

由于相同的原因,飞行员可能会使用AR系统直接在视线内显示透明速度和高度标记。

AR导航应用程序的另一个用途可能是在进入酒店之前将餐厅的评级,客户评论或菜单项叠加在建筑物的顶部,以便避免必须在线搜索这些内容。 或者,当你穿过一个陌生的城市时,增强现实系统可能会显示到最近意大利餐厅的最快路线。

其他GPS AR应用程序,例如Car Finder AR可用于查找您的停放的汽车,或WayRay等全息GPS系统可能会覆盖您前方道路上的方向。

游戏

有许多AR游戏和AR玩具可以合并物理世界和虚拟世界,并且它们以许多不同形式出现在许多设备中。

一个众所周知的例子是Snapchat,它可以让你在发送消息之前使用智能手机在脸上叠加好玩的面具和设计。 该应用程序使用您的脸部的实时版本将虚拟图像置于其上。

其他增强现实游戏的例子包括Pokemon GO! ,INKHUNTER,公园的鲨鱼(Android和iOS),SketchAR,Temple Treasure Hunt Game和颤抖。 看到这些AR iPhone游戏更多。

什么是混合现实?

正如名称非常明确地表明的那样,混合现实(MR)是当真实和虚拟环境混合在一起形成混合现实时。 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,因为它的工作方式是将虚拟元素直接覆盖到现实世界中,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这些物体被锚定到实时可以完全交互的真实物理对象上。 这意味着MR可以实现让虚拟人物坐在房间里实际的椅子上,或者让虚拟的雨降下来,并用生活中的物理学来击打实际的地面。

混合现实背后的基本思想是让用户能够在真实状态与周围真实物体之间无缝存在,虚拟世界与软件渲染对象相互作用,创造完全身临其境的体验。

这款微软HoloLens演示视频就是混合现实的完美例子。