增強(qiáng)現(xiàn)實AR講稿

篤學(xué)尚行止于至善WWW.JIANGNAN.EDU.CN組員：增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)目錄：1.AR技術(shù)簡介2.AR技術(shù)的發(fā)展3.AR技術(shù)的應(yīng)用4.AR的未來AR(AugmentedReality）增強(qiáng)現(xiàn)實（AugmentedReality，簡稱AR），是一種實時地計算攝影機(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)實世界并進(jìn)行互動。簡單來說，AR技術(shù)就是把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動1AR技術(shù)簡介技術(shù)原理

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

AR系統(tǒng)具有三個突出的特點：

①真實世界和虛擬的信息集成；

②具有實時交互性；

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)過了十幾年的研究，開發(fā)了以上的許多種工具包，但是幾乎所有AR系統(tǒng)仍然處于實驗室內(nèi)使用研究者已經(jīng)開始考慮AR在實用中面臨的一些基本問題，主要有以下幾個方面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視場中的定位和顯示角度也會存在偏差且很難調(diào)整。2)定位錯誤定位錯誤不可避免，電子羅盤也會因為附近的磁場干擾產(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，還有賴于通過動態(tài)興趣度管理算法和動作預(yù)測算法來降低所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。4)計算能力在戶外AR系統(tǒng)中，必須盡量減少客戶端配置，數(shù)據(jù)處理常由便攜式計算機(jī)，甚至是依靠掌上電腦來處理，因此,如何達(dá)到實時性和提高渲染效果是必須面對的一個問題。這也是目前AR研究中的熱點之一。開發(fā)難點分析2AR發(fā)展史

據(jù)國外媒體報道，增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)與虛擬現(xiàn)實(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)實需求和技術(shù)發(fā)展，二者未來將再次融合。1966年：第一臺AR設(shè)備計算機(jī)圖形學(xué)之父和增強(qiáng)現(xiàn)實之父薩瑟蘭（IvanSutherland）開發(fā)出了第一套增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)，是人類實現(xiàn)的第一個AR設(shè)備，被命名為達(dá)摩克利斯之劍（SwordofDamocles），同時也是第一套虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。這套系統(tǒng)使用一個光學(xué)透視頭戴式顯示器，同時配有兩個6度追蹤儀，一個是機(jī)械式，另一個是超聲波式，頭戴式顯示器由其中之一進(jìn)行追蹤。受制于當(dāng)時計算機(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?，并通過連接桿和頭戴設(shè)備相連，能夠?qū)⒑唵尉€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眼鏡來了2013年：專注AR解決方案的幻實科技成立。2014年：首個獲得成功的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App革命的第一個增強(qiáng)現(xiàn)實SDKGoogleGlass

2017年6月6日WWDC17大會上，蘋果宣布在iOS11中帶來了全新的增強(qiáng)現(xiàn)實組件ARKit，該應(yīng)用適用于iPhone和iPad平臺，使得iPhone一躍成為全球最大的AR平臺。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甚至還沒有推出一款商用產(chǎn)品，所以在外界看來是一家非常神秘的AR技術(shù)公司。蘋果ARKit+導(dǎo)航AR技術(shù)與虛擬購物模擬購物體驗。通過獲取人或者空間的特征，模擬購買物品的裝飾或擺設(shè)效果，從而增強(qiáng)購物的體驗。淘寶天貓商城正在利用AR技術(shù)開發(fā)視頻試衣間的購物系統(tǒng)。系統(tǒng)會將會對人臉、眼睛等身體各個部分進(jìn)行測量與識別，通過系統(tǒng)匹配后調(diào)出與用戶自身合適的衣服進(jìn)行合成，屆時用戶將會感受到“真實”的衣服質(zhì)感、面料材質(zhì)等。天貓牽手雷朋AR技術(shù)互動頁面天貓聯(lián)手雷朋眼鏡推出了最新的增強(qiáng)現(xiàn)實互動體驗，不出家門，不用到門店中試戴，就可以看見眼鏡戴在自己臉上的真實效果。AR與購物AR在房產(chǎn)建筑方面采用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將規(guī)劃效果疊加真實場景中以直接獲得規(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)實技術(shù)將規(guī)劃效果疊加真實場景中以直接獲得規(guī)劃的效果。AR與建筑文化古跡的信息以增強(qiáng)現(xiàn)實的方式提供給參觀者，用戶不僅可以通過HMD看到古跡的文字解說，還能看到遺址上殘缺部分的虛擬重構(gòu)“數(shù)字敦煌”工程項目由中國科學(xué)院計算機(jī)研究所、武漢大學(xué)和浙江大學(xué)聯(lián)手攻預(yù)計完成需要10年至20年的時間項目內(nèi)容包括虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實和交互現(xiàn)實3個部分AR與文化旅游AR技術(shù)與娛樂游戲增強(qiáng)現(xiàn)實游戲可以讓位于全球不同地點的玩家，共同進(jìn)入一個真實的自然場景，以虛擬替身的形式，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)?！毒`寶可夢Go》是一款對現(xiàn)實世界中出現(xiàn)的寶可夢進(jìn)行探索捕捉、戰(zhàn)斗以及交換的游戲。玩家可以通過智能手機(jī)在現(xiàn)實世界里發(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變得越強(qiáng)大，從而有機(jī)會抓到更強(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CarFinder，給你停車位置加個標(biāo)簽。若干個小時之后，你想開車回家的話，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)意來自電影中未來汽車的智能駕駛輔助系統(tǒng)。對于雨天、傍晚、黑夜等不能清晰識別周圍駕駛環(huán)境的情況，增強(qiáng)駕駛利用圖形識別技術(shù)和GPS定位，可以在屏幕上動態(tài)標(biāo)注鎖定路況移動物體，大大提高對司機(jī)的駕駛輔助。也許過不了多久，增強(qiáng)駕駛會像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”，就會發(fā)現(xiàn)App左下角會提供AR導(dǎo)航功能。點擊進(jìn)去之后，除了語音和文字提示外，在攝像頭拍攝的真實街景上還會出現(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，全國很多景點都有上線。用戶只需在景點打開百度地圖，定位后點擊左側(cè)功能欄中的導(dǎo)游按鈕，就可以進(jìn)入到語音講解模式中，并結(jié)合AR技術(shù)實現(xiàn)實景導(dǎo)覽以及步行導(dǎo)航，所見即所得。通過百度地圖AR智能導(dǎo)游，行程得以科學(xué)合理的規(guī)劃，比團(tuán)隊導(dǎo)游更貼心更個性化，如同私人旅游顧問。智能導(dǎo)游AR發(fā)展趨勢蘋果公司CEO蒂姆·庫克預(yù)測預(yù)測未來該技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用。庫克表示，在他看來，AR技術(shù)將是下一個“歷史性事件”。在接受彭博社采訪時，庫克說：“我覺得這真的很奇妙，讓我很興奮，我要高興得大叫了?！?/p>

AR發(fā)展趨勢庫克眼中的AR體驗到底是怎么樣的？其實，AR技術(shù)會有很多的變化和不同的體驗。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)會向哪個方向發(fā)展呢？我認(rèn)為AR技術(shù)在未來有以下五大發(fā)展趨勢：1

AR市場會高速發(fā)展因為AR/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，AR市場增長的預(yù)測還是令人吃驚。AR專家分析認(rèn)為，AR/VR市場在2020年將達(dá)到1500億美元，其中AR市場為1200億美元，占據(jù)絕大部分份額?？紤]到AR市場在2016年不過剛起步，這意味著未來三年將迎來爆發(fā)式的增長。AR發(fā)展趨勢2AR技術(shù)會以移動為先現(xiàn)在VR給人們的印象就是：頭上帶一個密封的頭盔，很多人以為AR也會是這樣。當(dāng)然微軟推出了HoloLensAR頭盔，但是AR最大的市場在于移動設(shè)備。原因在于，AR技術(shù)已經(jīng)可以和智能手機(jī)兼容，用戶沒必要購買專用的AR硬件就可以體驗AR內(nèi)容。其次，AR使用移動設(shè)備非常方便，消費者可以隨時掏出手機(jī)，打開攝像頭，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)，還是蘋果帶雙攝像頭的iPhone7，移動AR設(shè)備都已經(jīng)是現(xiàn)有的。大部分情況下，消費者用AR移動設(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3AR會滲透改變市場營銷行業(yè)移動AR設(shè)備非常成功，部分原因就在于AR營銷只需要使用智能手機(jī)就可以了什么是AR營銷？零售業(yè)早就開始使用AR技術(shù)：虛擬試衣，虛擬試家具。消費者可以用AR了解商品中的更多詳細(xì)信息。想象一下，未來品牌標(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，可以在消費者面前有更多的曝光。制作AR廣告也很簡單，新三板AR第一股摩艾客可以幫助廣告公關(guān)、數(shù)字營銷機(jī)構(gòu)快速定制AR廣告，給消費者呈現(xiàn)良好的互動效果。4AR企業(yè)級市場應(yīng)用廣泛毫無疑問，AR會在游戲者和個人消費者中流行起來?？纯碨napchat的AR濾鏡，就知道了。但是，企業(yè)用戶同樣會是巨大AR市場中的一部分。這不僅是因為企業(yè)可以用AR來做營銷推廣，還有其他的非常多的好處：在服務(wù)或維修過程中發(fā)送實時的反饋信息，在不同辦公室增加信息流，將操作效率提高。AR還可以用于會議：在展現(xiàn)信息的時候，參會者可以在文件上疊加額外的數(shù)字信息。AR肯定會在個人消費市場流行，但是AR在企業(yè)市場的價值可以令A(yù)R技術(shù)更加成功。5AR不