增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR講稿

篤學(xué)尚行止于至善WWW.JIANGNAN.EDU.CN組員：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)目錄：1.AR技術(shù)簡(jiǎn)介2.AR技術(shù)的發(fā)展3.AR技術(shù)的應(yīng)用4.AR的未來(lái)AR(AugmentedReality）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality，簡(jiǎn)稱AR），是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，AR技術(shù)就是把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)1AR技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)原理

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality，簡(jiǎn)稱AR)，也被稱為擴(kuò)增現(xiàn)實(shí)(中國(guó)臺(tái)灣地區(qū))。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺(jué)信息,聲音,味道,觸覺(jué)等),通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來(lái)，兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。在視覺(jué)化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，用戶利用頭盔顯示器，把真實(shí)世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實(shí)的世界圍繞著它。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制、多傳感器融合、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊(cè)、場(chǎng)景融合等新技術(shù)與新手段。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)提供了在一般情況下，不同于人類可以感知的信息。實(shí)際應(yīng)用主要特點(diǎn)：

AR系統(tǒng)具有三個(gè)突出的特點(diǎn)：

①真實(shí)世界和虛擬的信息集成；

②具有實(shí)時(shí)交互性；

③是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。AR技術(shù)可廣泛應(yīng)用于多等領(lǐng)域

雖然經(jīng)過(guò)了十幾年的研究，開(kāi)發(fā)了以上的許多種工具包，但是幾乎所有AR系統(tǒng)仍然處于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用研究者已經(jīng)開(kāi)始考慮AR在實(shí)用中面臨的一些基本問(wèn)題，主要有以下幾個(gè)方面1)景物的生成與顯示由于頭戴式顯示器上的攝像機(jī)的攝像角度與眼睛的位置存在偏差，因此虛擬物體的定位在真實(shí)視場(chǎng)中的定位和顯示角度也會(huì)存在偏差且很難調(diào)整。2)定位錯(cuò)誤定位錯(cuò)誤不可避免，電子羅盤(pán)也會(huì)因?yàn)楦浇拇艌?chǎng)干擾產(chǎn)生誤差。由于現(xiàn)有許多戶外的系統(tǒng)中的校正算法需要大量的輸入和繁瑣的校正步驟，因此不適合商業(yè)化應(yīng)用。3)通訊設(shè)備在絕大多數(shù)分布式AR應(yīng)用中，系統(tǒng)能力都要受制于數(shù)據(jù)傳送的速度。因此在大型協(xié)作AR系統(tǒng)中，還有賴于通過(guò)動(dòng)態(tài)興趣度管理算法和動(dòng)作預(yù)測(cè)算法來(lái)降低所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。4)計(jì)算能力在戶外AR系統(tǒng)中，必須盡量減少客戶端配置，數(shù)據(jù)處理常由便攜式計(jì)算機(jī)，甚至是依靠掌上電腦來(lái)處理，因此,如何達(dá)到實(shí)時(shí)性和提高渲染效果是必須面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。這也是目前AR研究中的熱點(diǎn)之一。開(kāi)發(fā)難點(diǎn)分析2AR發(fā)展史

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)雖然起源相同但仍目前有著不同的發(fā)展階段，隨著現(xiàn)實(shí)需求和技術(shù)發(fā)展，二者未來(lái)將再次融合。1966年：第一臺(tái)AR設(shè)備計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)之父薩瑟蘭（IvanSutherland）開(kāi)發(fā)出了第一套增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，是人類實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)AR設(shè)備，被命名為達(dá)摩克利斯之劍（SwordofDamocles），同時(shí)也是第一套虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)使用一個(gè)光學(xué)透視頭戴式顯示器，同時(shí)配有兩個(gè)6度追蹤儀，一個(gè)是機(jī)械式，另一個(gè)是超聲波式，頭戴式顯示器由其中之一進(jìn)行追蹤。受制于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的處理能力，這套系統(tǒng)將顯示設(shè)備放置在用戶頭頂?shù)奶旎ò?，并通過(guò)連接桿和頭戴設(shè)備相連，能夠?qū)⒑?jiǎn)單線框圖轉(zhuǎn)換為3D效果的圖像光學(xué)透視頭戴式顯示器

2015年：現(xiàn)象級(jí)AR手游《PokémonGO》2000年：第一款A(yù)R游戲

2009年：平面媒體雜志首次應(yīng)用AR2012年：谷歌AR眼鏡來(lái)了2013年：專注AR解決方案的幻實(shí)科技成立。2014年：首個(gè)獲得成功的AR兒童教育玩具1994年：AR技術(shù)的首次表演1998年：AR第一次用于直播1999年：帶來(lái)App革命的第一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)SDKGoogleGlass

2017年6月6日WWDC17大會(huì)上，蘋(píng)果宣布在iOS11中帶來(lái)了全新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)組件ARKit，該應(yīng)用適用于iPhone和iPad平臺(tái)，使得iPhone一躍成為全球最大的AR平臺(tái)。2016年：神秘AR公司MagicLeap獲得巨額融資MagicLeap是AR領(lǐng)域最著名的創(chuàng)業(yè)公司，在2016年獲得一輪7.935億美元的C輪融資。最讓人不可思議的是，如今估值高達(dá)45億美元的MagicLeap甚至還沒(méi)有推出一款商用產(chǎn)品，所以在外界看來(lái)是一家非常神秘的AR技術(shù)公司。蘋(píng)果ARKit+導(dǎo)航AR技術(shù)與虛擬購(gòu)物模擬購(gòu)物體驗(yàn)。通過(guò)獲取人或者空間的特征，模擬購(gòu)買物品的裝飾或擺設(shè)效果，從而增強(qiáng)購(gòu)物的體驗(yàn)。淘寶天貓商城正在利用AR技術(shù)開(kāi)發(fā)視頻試衣間的購(gòu)物系統(tǒng)。系統(tǒng)會(huì)將會(huì)對(duì)人臉、眼睛等身體各個(gè)部分進(jìn)行測(cè)量與識(shí)別，通過(guò)系統(tǒng)匹配后調(diào)出與用戶自身合適的衣服進(jìn)行合成，屆時(shí)用戶將會(huì)感受到“真實(shí)”的衣服質(zhì)感、面料材質(zhì)等。天貓牽手雷朋AR技術(shù)互動(dòng)頁(yè)面天貓聯(lián)手雷朋眼鏡推出了最新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)體驗(yàn)，不出家門，不用到門店中試戴，就可以看見(jiàn)眼鏡戴在自己臉上的真實(shí)效果。AR與購(gòu)物AR在房產(chǎn)建筑方面采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將規(guī)劃效果疊加真實(shí)場(chǎng)景中以直接獲得規(guī)劃的效果。市政建設(shè)規(guī)劃及房產(chǎn)建筑：采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將規(guī)劃效果疊加真實(shí)場(chǎng)景中以直接獲得規(guī)劃的效果。AR與建筑文化古跡的信息以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式提供給參觀者，用戶不僅可以通過(guò)HMD看到古跡的文字解說(shuō)，還能看到遺址上殘缺部分的虛擬重構(gòu)“數(shù)字敦煌”工程項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所、武漢大學(xué)和浙江大學(xué)聯(lián)手攻預(yù)計(jì)完成需要10年至20年的時(shí)間項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和交互現(xiàn)實(shí)3個(gè)部分AR與文化旅游AR技術(shù)與娛樂(lè)游戲增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲可以讓位于全球不同地點(diǎn)的玩家，共同進(jìn)入一個(gè)真實(shí)的自然場(chǎng)景，以虛擬替身的形式，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)?！毒`寶可夢(mèng)Go》是一款對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中出現(xiàn)的寶可夢(mèng)進(jìn)行探索捕捉、戰(zhàn)斗以及交換的游戲。玩家可以通過(guò)智能手機(jī)在現(xiàn)實(shí)世界里發(fā)現(xiàn)精靈，進(jìn)行抓捕和戰(zhàn)斗。玩家作為精靈訓(xùn)練師抓到的精靈越多會(huì)變得越強(qiáng)大，從而有機(jī)會(huì)抓到更強(qiáng)大更稀有的精靈AR與游戲PokémonGOAR技術(shù)與醫(yī)療醫(yī)療領(lǐng)域：醫(yī)生可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，輕易地進(jìn)行手術(shù)部位的精確定位。北卡羅萊納大學(xué)的AR輔助B超檢查和胸部活組織切片倫敦Guy’s醫(yī)院MAGI項(xiàng)目協(xié)助醫(yī)生從耳道中取出神經(jīng)瘤卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的“魔眼”工程布朗大學(xué)的外科手術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)AR與醫(yī)療AR與生活停車場(chǎng)中，茫茫車海，哪一輛究竟是你的車？FindYourCar

WithAR在你把車停好之后，掏出手機(jī)啟動(dòng)CarFinder，給你停車位置加個(gè)標(biāo)簽。若干個(gè)小時(shí)之后，你想開(kāi)車回家的話，借助FindYourCarWith就可以快速找到你的車。駕駛輔助增強(qiáng)駕駛應(yīng)用程序的創(chuàng)意來(lái)自電影中未來(lái)汽車的智能駕駛輔助系統(tǒng)。對(duì)于雨天、傍晚、黑夜等不能清晰識(shí)別周圍駕駛環(huán)境的情況，增強(qiáng)駕駛利用圖形識(shí)別技術(shù)和GPS定位，可以在屏幕上動(dòng)態(tài)標(biāo)注鎖定路況移動(dòng)物體，大大提高對(duì)司機(jī)的駕駛輔助。也許過(guò)不了多久，增強(qiáng)駕駛會(huì)像GPS導(dǎo)航一樣成為駕駛者的必備工具。AR與生活A(yù)R與生活在百度地圖9.5.5最新版本中，如果用戶在確定目的地后選擇“步行”，就會(huì)發(fā)現(xiàn)App左下角會(huì)提供AR導(dǎo)航功能。點(diǎn)擊進(jìn)去之后，除了語(yǔ)音和文字提示外，在攝像頭拍攝的真實(shí)街景上還會(huì)出現(xiàn)直觀的虛擬路標(biāo)，“指引”用戶順利達(dá)到目的地。屏幕中下方的羅盤(pán)代表用戶目前所在的位置，右下角也有小地圖提醒，不習(xí)慣的朋友也可以隨時(shí)切換回普通地圖模式。步行導(dǎo)航AR與生活百度地圖v10.0版推出“AR智能導(dǎo)游“功能以后，全國(guó)很多景點(diǎn)都有上線。用戶只需在景點(diǎn)打開(kāi)百度地圖，定位后點(diǎn)擊左側(cè)功能欄中的導(dǎo)游按鈕，就可以進(jìn)入到語(yǔ)音講解模式中，并結(jié)合AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)景導(dǎo)覽以及步行導(dǎo)航，所見(jiàn)即所得。通過(guò)百度地圖AR智能導(dǎo)游，行程得以科學(xué)合理的規(guī)劃，比團(tuán)隊(duì)導(dǎo)游更貼心更個(gè)性化，如同私人旅游顧問(wèn)。智能導(dǎo)游AR發(fā)展趨勢(shì)蘋(píng)果公司CEO蒂姆·庫(kù)克預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)未來(lái)該技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用。庫(kù)克表示，在他看來(lái)，AR技術(shù)將是下一個(gè)“歷史性事件”。在接受彭博社采訪時(shí)，庫(kù)克說(shuō)：“我覺(jué)得這真的很奇妙，讓我很興奮，我要高興得大叫了?！?/p>

AR發(fā)展趨勢(shì)庫(kù)克眼中的AR體驗(yàn)到底是怎么樣的？其實(shí)，AR技術(shù)會(huì)有很多的變化和不同的體驗(yàn)。AR可以在你的咖啡桌上虛擬出一套卡牌，也可以在你的汽車擋風(fēng)鏡上導(dǎo)航，還可以讓顧客不用真正的化妝就可以看到化妝后的效果。那么，AR產(chǎn)業(yè)會(huì)向哪個(gè)方向發(fā)展呢？我認(rèn)為AR技術(shù)在未來(lái)有以下五大發(fā)展趨勢(shì)：1

AR市場(chǎng)會(huì)高速發(fā)展因?yàn)锳R/VR技術(shù)的顛覆性和革命性，毫不奇怪，AR獲得了大量關(guān)注。不過(guò)，AR市場(chǎng)增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)還是令人吃驚。AR專家分析認(rèn)為，AR/VR市場(chǎng)在2020年將達(dá)到1500億美元，其中AR市場(chǎng)為1200億美元，占據(jù)絕大部分份額?？紤]到AR市場(chǎng)在2016年不過(guò)剛起步，這意味著未來(lái)三年將迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。AR發(fā)展趨勢(shì)2AR技術(shù)會(huì)以移動(dòng)為先現(xiàn)在VR給人們的印象就是：頭上帶一個(gè)密封的頭盔，很多人以為AR也會(huì)是這樣。當(dāng)然微軟推出了HoloLensAR頭盔，但是AR最大的市場(chǎng)在于移動(dòng)設(shè)備。原因在于，AR技術(shù)已經(jīng)可以和智能手機(jī)兼容，用戶沒(méi)必要購(gòu)買專用的AR硬件就可以體驗(yàn)AR內(nèi)容。其次，AR使用移動(dòng)設(shè)備非常方便，消費(fèi)者可以隨時(shí)掏出手機(jī)，打開(kāi)攝像頭，然后就可以獲得關(guān)于周圍環(huán)境的增強(qiáng)內(nèi)容。不管是谷歌的Tango手機(jī)，還是蘋(píng)果帶雙攝像頭的iPhone7，移動(dòng)AR設(shè)備都已經(jīng)是現(xiàn)有的。大部分情況下，消費(fèi)者用AR移動(dòng)設(shè)備就足夠滿足需求了。谷歌Tango手機(jī)iPhone7手機(jī)AR發(fā)展趨勢(shì)3AR會(huì)滲透改變市場(chǎng)營(yíng)銷行業(yè)移動(dòng)AR設(shè)備非常成功，部分原因就在于AR營(yíng)銷只需要使用智能手機(jī)就可以了什么是AR營(yíng)銷？零售業(yè)早就開(kāi)始使用AR技術(shù)：虛擬試衣，虛擬試家具。消費(fèi)者可以用AR了解商品中的更多詳細(xì)信息。想象一下，未來(lái)品牌標(biāo)志不僅是放在廣告牌上或者網(wǎng)站上，而是可以放在物理世界的任何地方，可以在消費(fèi)者面前有更多的曝光。制作AR廣告也很簡(jiǎn)單，新三板AR第一股摩艾客可以幫助廣告公關(guān)、數(shù)字營(yíng)銷機(jī)構(gòu)快速定制AR廣告，給消費(fèi)者呈現(xiàn)良好的互動(dòng)效果。4AR企業(yè)級(jí)市場(chǎng)應(yīng)用廣泛毫無(wú)疑問(wèn)，AR會(huì)在游戲者和個(gè)人消費(fèi)者中流行起來(lái)?？纯碨napchat的AR濾鏡，就知道了。但是，企業(yè)用戶同樣會(huì)是巨大AR市場(chǎng)中的一部分。這不僅是因?yàn)槠髽I(yè)可以用AR來(lái)做營(yíng)銷推廣，還有其他的非常多的好處：在服務(wù)或維修過(guò)程中發(fā)送實(shí)時(shí)的反饋信息，在不同辦公室增加信息流，將操作效率提高。AR還可以用于會(huì)議：在展現(xiàn)信息的時(shí)候，參會(huì)者可以在文件上疊加額外的數(shù)字信息。AR肯定會(huì)在個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)流行，但是AR在企業(yè)市場(chǎng)的價(jià)值可以令A(yù)R技術(shù)更加成功。5AR不