增强现实技术及其应用

增强现实技术（AR）及其应用1、AR 技术介绍增强式VR系统简称增强现实（Augmented Reality）,就是我们经常说的在 手机上应用比较多的AR 了。它既允许用户看到真实世界，同时也能看到叠加在 真实世界上的虚拟对象，它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统。 AR 中真实物体和虚拟物体与用户环境必须无缝结合在一起，而且真实物体和虚拟物 体之间还要能够进行交互，这样才能实现真正的虚实融合。因此增强现实系统具 有虚实结合、实时交互、三维定向的新特点。一个AR系统需要有显示技术、跟踪和定位技术、界面和可视化技术、标定 技术构成。跟踪和定位技术与标定技术共同完成对位置与方位的检测，并将数据报告给AR 系统，实现被跟踪对象在真实世界里的坐标与虚拟世界中的坐标统一，达到 让虚拟物体与用户环境无缝结合的目标。为了生成准确定位，AR系统需要进行 大量的标定，测量值包括摄像机参数、视域范围、传感器的偏移、对象定位以及 变形等。相对与智能手机而言，AR就是根据当前位置（GPS）,和视野朝向（指 南针）及手机朝向（方向传感器/陀螺仪），在实景中（摄像头）投射出相关信息 并在显示设备（屏幕）里展示。其实现的重点在于投影矩阵的获取。当前 android 系统已经将投影矩阵封装的比较好了，可以通过接口直接获取投影矩阵，然后将 相关的坐标转换算成相应的坐标就可以了。移动增强现实系统应实时跟踪手机在真实场景中的位置及姿态，并根据这些 信息计算出虚拟物体在摄像机中的坐标，实现虚拟物体画面与真实场景画面精准 匹配，所以，registration （即手机的空间位置和姿态）的性能是增强现实的关键。 移动 AR 的运作原理可以以下面这个图示简单来说明。2、AR 技术相关应用2.1 找到想去的地方找到我想去的那家店目3_呂肌七讪艸嗥Cafe & Bak&fV0 fto隔卵w)-1, Th6 &andwi compnv . rp屜屆保關flMCh心耳.Ulgu*1ttQ& 贞m erne*-*-* 5 fiQIrlffftlBUHIAIisn 山巴吨中J2匚电口仙方册Epeciiltv s re B San. 圖Q)ViGhosYelp Monocle 利用 iPhone 的摄像头和数字罗盘把 Yelp 评分和实时的街景结合起来，这样您就可以找出五星级酒吧而不是误入那些自以为酷的小酒馆了。指引路径Wikitude Drive 增强现实导航应用，用户看到的不是地图，而是前方街道的 实时视图，以及叠加在视频上方的导航数据。现在已经在欧洲、澳大利亚、北美 市场得到了应用。2.2 碰到虚拟的东西AR SOCCER 虚拟颠球，就是你把屏幕对着一块干净的地板，然后屏幕上会出现一个足球，现在你可以用脚去踹它。2.3令现实按我的想法变化虚拟试衣间使用 Zugara 的虚拟试衣间非常简单。你需要一台带摄像头的电脑和一点空 间，后退到离摄像头 4-5 英尺的地方挥一挥手，你选中的衣物会自动“穿”到你 身上。如果你觉得没有“穿好”，你还可以通过微调衣物的位置使其看起来与你 更贴合。 拍照Make movies and photosFilm youir own special-fx extravaiganza!Create custom objectsUse Farrago to build you-r own pirops在使用“Farrago AR”时，用尸可以轻松通过移动设备的触摸屏对图片内出现的物体进行旋转、调整大小、修正等精细操作。而且，“Farrago AR”友好的用尸界面使得用尸可以轻松创造出 2D 或者 3D 的图片外物体。2.4把虚拟叠加到现实上伦敦博物馆出了一个增强现实的Apps,称其为“时光机器”，把手机对准当前所在的位置，那么系统会帮你匹配当前位置几十年前的样子。古迹复原和数字化文化遗产保护：文化古迹的信息以增强现实的方式提供给参观者，用户不仅可以通过HMD看到古迹的文字解说，还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。2.5增强现实成为医生的“助手”在 2013 年中国国际工业博览会上，复旦大学数字医学研究中心主任宋志坚 教授及其团队展出这一最新研发成果增强现实神经导航系统。随着 iPad 在 患者不同身体部位上方的移动， 屏幕上会随之产生出相应的图像，并最终锁定 患者颅内肿瘤的具体位置，引导医生实现对肿瘤的“精确手术”。