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歷史源遠流長 AR增強現實技術從頭說起

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2013年02月25日16:30 來源:太平洋電腦網 

  2013年央視春節聯歡晚會之前的《新聞聯播》你看了嗎?如果你有所關註的話,就會註意到新聞提到了今年的春晚舞臺應用了AR技術,也就是Augmented Reality,增強現實技術。那麽這是怎樣的技術呢?今天我們就來“細細的打量”一下AR技術。

歷史源遠流長 AR增強現實技術從頭說起

歷史源遠流長 AR增強現實技術從頭說起

  AR增強現實技術可以算是Virtual Reality虛擬現實當中的一支,不過略為不同的是,Virtual Reality是創造一個全新的虛擬世界出來,而Augmented Reality則是強調虛實結合,這也就是春晚舞臺應用這種技術的原因,這種技術可以和春晚的LED舞臺相結合,給電視機前的觀眾帶來前所未有的視覺感受,並且這種效果並非後期合成,雖然之前也要做不少設計工作,但它妙在可以在直播中呈現效果。

  其實春晚舞臺應用的AR技術,在概念上來講,還只是一個層面的AR應用。本意上AR增強現實是一種全新的人機交互技術,利用這樣一種技術,可以模擬真實的現場景觀,它的基本特征應該是輔助與交互,很明顯春晚舞臺只是應用輔助特性,缺少了交互。

  AR的技術特征主要是兩點:AR的優越性體現在實現虛擬事物和真實環境的結合,讓真實世界和虛擬物體共存;AR實現虛擬世界和真實世界的實時同步,滿足用戶在現實世界中真實地感受虛擬空間中模擬的事物,增強使用的趣味性和互動性。

AR技術有很多種應用方式

AR技術有很多種應用方式

  如果說要發揮AR技術的全部威力,那就必須要一個強大的硬件系統和對應成熟的軟件系統,只有這兩個要素全部相結合,才能算真正的AR應用。其實AR技術很早就出現了,它具體的產品表現形態也有很多,接下來我們就來看一看這些形態。>>

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  專業級應用

  AR技術最早的產品形態要算是HMD了,應用在軍事領域,對飛行知識比較熟悉的朋友都了解這個縮寫,Head-Mounted Display,也就是頭戴顯示器。

  伊萬·薩瑟蘭是美國計算機圖形領域的專家,他的一系列研究對頭戴式顯示器的發展起到了重要作用。1968年,他在美國哈弗大學展示了第一臺頭盔顯示器的目鏡。在這項研究的基礎下,此後頭戴顯示器在飛機,地面車輛以及艦只訓練方面都取得了不俗的成績。

AR現實增強技術在軍事上的應用

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  隨後這種研究也應用了醫學領域,比如導入到人體內的探針或者內窺鏡末端傳出可視化圖像,這種圖像再傳遞到頭戴顯示器上,這樣醫生就可以直接把獲取的信息和人體內部結構對應起來。

AR技術在醫學上的應用

AR技術在醫學上的應用

  可以說軍事醫學等專業領域的AR應用,看中的就是它對現實信息的輔助作用,經過計算的標註信息顯示在目鏡之上,從而給軍事或者醫學人員提供了很大的幫助。但是這些設備的缺點也是有的,那就是設計復雜,造價昂貴,不能大面積推廣,只能在專業領域小試牛刀。>>

  消費級應用

  隨著技術的不斷發展,諸如LCD,LED,OLED等技術的出現,以及智能手機等設備的發展,互動的理念開始更為人們所重視,這樣AR技術終於可以“兩條腿走路”,輔助與互動起頭並進,消費級的頭戴顯示器終於出現了。

  最近一二年,這樣的產品很多,比如索尼推出的頭戴顯示器HMZ-T2,這已經是第二代產品了,相比與HMZ-T1,這款新產品體積更小,更容易佩戴。不過索尼HMZ-T2基本的參數並沒有改變,比如兩塊OLED面板分辨率依然為1280×720,仍然需要外接信號處理盒,並且沒有內置電池。所呈現的畫面依然是模擬在20m的距離觀看750寸的畫面,以45度類似電影院的視角呈現。

索尼的頭戴顯示器

索尼的頭戴顯示器

  索尼的這款產品采用的技術較新,畢竟索尼很早就開始了對於OLED面板的研究,還曾經推出過OLED的電視。不過這款產品並不完美,首先就是體積過大,即使升級後仍然達330克,並且附帶的信號處理盒,以及無內置電源的處理,都使得這款產品的實用性大大降低。

  除此之外還有蔡斯公司所研制的頭戴式3D多媒體眼鏡Cinemizer,愛普生的頭戴顯示器BT100,不過產品都不太成熟。當然最為出名還要算是谷歌眼鏡了,它終於將頭戴顯示器轉化成為更輕薄的眼鏡形態,是未來較為有潛力的產品。

谷歌眼鏡的假象應用場景

谷歌眼鏡的假象應用場景

  這款高科技眼鏡擁有智能手機的所有功能,鏡片上裝有一個微型顯示屏,用戶無需動手便可上網衝浪或者處理文字信息和電子郵件,同時,戴上這款“拓展現實”眼鏡,用戶可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向。可以說是典型應用了AR技術的互動性。>>

  拓展級應用

  除了戴在頭上,其實AR技術還可以應用在很多地方,暫時算是拓展應用吧。上面提到的春晚就是非常典型的AR應用。央視早在2010年就開始陸陸續續應用這種技術,在2013蛇年春晚則出現了集中爆發的現象,從頭到尾幾乎都能見到這種技術的存在。

2013蛇年春晚上AR技術頻繁出現

2013蛇年春晚上AR技術頻繁出現

  典型的節目有王力宏的《十二生肖》歌唱節目,以後李玉剛的嫦娥節目,孫儷的《風吹麥浪》以及晚會後期的《剪花花》,AR技術讓不少觀眾大呼過癮,不過也有不少人覺得舞臺太過絢爛, 一下子找不到重點了。

  除了在晚會上的應用,隨著智能設備的增多,AR在APP上的應用也越來越多,現在已經有軟件可以實現打開手機的相機,然後掃描四周的建築物,從而在相機的取景器出現對應信息的功能,這也是典型的AR技術。

一些APP也實用了AR技術

一些APP也實用了AR技術

  全文總結:

  春晚大面積應用AR技術,讓不少人對這種技術很感興趣,從上文分析我們可以看出,AR技術並不是新出現的技術,其歷史也比較悠久,只不過隨著其他配套設備的不斷發展,AR技術呈現出更多種的表現形態,但是基本的原理還是不變的,相信在以後的歲月中,AR技術還能給大家更多的驚喜。

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