????這些年伴隨著AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)逐步成熟，應(yīng)用場景日益豐富，開始在各個方面滲透到人們的生活中，例如AR眼鏡、AR頭顯、AR手機(jī)、各類AR應(yīng)用等。但是你真的了解增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)嗎？它到底是什么，可以能用來做什么？下文小編從關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展、應(yīng)用、特性等一一解讀下。

概述：

　AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)作為一個概念提出已經(jīng)很久，在各種科幻作品中都能看到它的身影，但作為實(shí)實(shí)在在的應(yīng)用，真切地走進(jìn)人們的日常生活，可以說還是一個時髦的新事物。

定義：什么是 AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

????AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(英文名稱：Augmented Reality，縮寫為AR)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality)技術(shù)是一種將虛擬信息與真實(shí)世界巧妙融合的技術(shù)，廣泛運(yùn)用了多媒體、三維建模、實(shí)時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實(shí)世界中，兩種信息互為補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)對真實(shí)世界的“增強(qiáng)”。

簡介

????所謂虛擬現(xiàn)實(shí)，顧名思義，就是虛擬和現(xiàn)實(shí)相互結(jié)合。從理論上來講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是利用現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的電子信號，將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象可以是現(xiàn)實(shí)中真真切切的物體，也可以是我們?nèi)庋鬯床坏降奈镔|(zhì)，通過三維模型表現(xiàn)出來。因為這些現(xiàn)象不是我們直接所能看到的，而是通過計算機(jī)技術(shù)模擬出來的現(xiàn)實(shí)中的世界，故稱為虛擬現(xiàn)實(shí)。

????虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)受到了越來越多人的認(rèn)可，用戶可以在虛擬現(xiàn)實(shí)世界體驗到最真實(shí)的感受，其模擬環(huán)境的真實(shí)性與現(xiàn)實(shí)世界難辨真假，讓人有種身臨其境的感覺；同時，虛擬現(xiàn)實(shí)具有一切人類所擁有的感知功能，比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統(tǒng)；最后，它具有超強(qiáng)的仿真系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使人在操作過程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實(shí)的反饋。正是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了許多人的喜愛。

發(fā)展

1、第一階段（1963年以前）有聲形動態(tài)的模擬是蘊(yùn)涵虛擬現(xiàn)實(shí)思想的階段1929年，Edward Link設(shè)計出用于訓(xùn)練飛行員的模擬器；1956年，Morton Heilig開發(fā)出多通道仿真體驗系統(tǒng)Sensorama。

2、第二階段（1963—1972）虛擬現(xiàn)實(shí)萌芽階段1965年，Ivan Sutherland發(fā)表論文“UltimateDisplay”（終極的顯示）；1968年，Ivan Sutherland研制成功了帶跟蹤器的頭盔式立體顯示器（HMD）；1972年，NolanBushell開發(fā)出第一個交互式電子游戲Pong。

3、第三階段（1973—1989）虛擬現(xiàn)實(shí)概念的產(chǎn)生和理論初步形成階段1977年，Dan Sandin等研制出數(shù)據(jù)手套SayreGlove；1984年，NASA AMES研究中心開發(fā)出用于火星探測的虛擬環(huán)境視覺顯示器；1984年，VPL公司的JaronLanier首次提出“虛擬現(xiàn)實(shí)”的概念；1987年，JimHumphries設(shè)計了雙目全方位監(jiān)視器（BOOM）的最早原型。

4、第四階段（1990年至今）虛擬現(xiàn)實(shí)理論進(jìn)一步的完善和應(yīng)用階段

1990年，提出VR技術(shù)包括三維圖形生成技術(shù)、多傳感器交互技術(shù)和高分辨率顯示技術(shù)；VPL公司開發(fā)出第一套傳感手套“DataGloves”，第一套HMD“EyePhoncs”；21世紀(jì)以來，VR技術(shù)高速發(fā)展，軟件開發(fā)系統(tǒng)不斷完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。

特性

1、沉浸性

沉浸性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最主要的特征，就是讓用戶成為并感受到自己是計算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)造環(huán)境中的一部分，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性取決于用戶的感知系統(tǒng)，當(dāng)使用者感知到虛擬世界的刺激時，包括觸覺、味覺、嗅覺、運(yùn)動感知等，便會產(chǎn)生思維共鳴，造成心理沉浸，感覺如同進(jìn)入真實(shí)世界。

2、交互性

交互性是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度，使用者進(jìn)入虛擬空間，相應(yīng)的技術(shù)讓使用者跟環(huán)境產(chǎn)生相互作用，當(dāng)使用者進(jìn)行某種操作時，周圍的環(huán)境也會做出某種反應(yīng)。如使用者接觸到虛擬空間中的物體，那么使用者手上應(yīng)該能夠感受到，若使用者對物體有所動作，物體的位置和狀態(tài)也應(yīng)改變。

3、多感知性

多感知性表示計算機(jī)技術(shù)應(yīng)該擁有很多感知方式，比如聽覺，觸覺、嗅覺等等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、觸覺、運(yùn)動等幾種。

4、構(gòu)想性

構(gòu)想性也稱想象性，使用者在虛擬空間中，可以與周圍物體進(jìn)行互動，可以拓寬認(rèn)知范圍，創(chuàng)造客觀世界不存在的場景或不可能發(fā)生的環(huán)境。構(gòu)想可以理解為使用者進(jìn)入虛擬空間，根據(jù)自己的感覺與認(rèn)知能力吸收知識，發(fā)散拓寬思維，創(chuàng)立新的概念和環(huán)境。

5、自主性

是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動作的程度。如當(dāng)受到力的推動時，物體會向力的方向移動、或翻倒、或從桌面落到地面等。

關(guān)鍵技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：

1、動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

????虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

2、實(shí)時三維圖形生成技術(shù)

????三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實(shí)時”生成。為保證實(shí)時，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。

3、立體顯示和傳感器技術(shù)

????虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足需要，力學(xué)和觸覺傳感裝置的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。

4、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具

????虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要達(dá)到這一目的，則需要研究虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)工具。

5、系統(tǒng)集成技術(shù)

????由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等。