加强现实技术（AR）及扩展应用

今天在新浪微博上和朋友提到了AR技术，转载一篇不错的文章。

 

在开始说加强现实（AR）以前，须要先说说虚拟现实（VR）

虚拟现实是从英文Virtual Reality 一词翻译过来的，简称VR。VR 技术是采用以计算机技术为核心的技术，生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以天然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感觉和体验。

典型的VR 系统主要由计算机、应用软件系统、输入输出设备、用户和数据库等组成。计算机负责虚拟世界的生成和人机交互的实现；输入输出设备负责识别用户各类形式的输入并实时生成相应的反馈信息；应用软件系统负责虚拟世界中物体的几何模型、物理模型、行为模型的创建，三维虚拟立体声的生成，模型管理及实时显示等；数据库主要用于存放整个虚拟世界中全部物体的各个方面的信息。

VR技术与三维动画技术的本质区别在于其交互性上。三维动画技术是依靠计算机预先处理好的路径上所能看见的静止照片连续播放而造成的，不具备任何交互性，即不是用户想看什么地方就能看到什么地方，用户只能按照设计师预先固定好的一条线路去看某些场景，用户是被动的；而VR 技术则经过计算机实时计算场景，根据用户的须要把整个空间中全部的信息真实地提供给用户，用户可依本身的路线行走，计算机会产生相应的场景，真正作到“想获得，就看获得”。

根据VR 技术对沉浸程度的高低和交互程度的不一样，将VR 系统划分了4 种类型：沉浸式VR 系统、桌面式VR 系统、加强式VR 系统、分布式VR 系统。

而加强式VR 系统简称加强现实（Augmented Reality），就是咱们常常说的在手机上应用比较多的AR了。它既容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块儿，并且真实物体和虚拟物体之间还要可以进行交互，这样才能实现真正的虚实融合。所以加强现实系统具备虚实结合、实时交互、三维定向的新特色。

好，下面来重点说说加强现实（AR）

一个AR系统须要有显示技术、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。为了生成准肯定位，AR系统须要进行大量的标定，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）里展现。其实现的重点在于投影矩阵的获取。

固然，在实际开发的时候其实android系统已经将投影矩阵封装的比较好了，能够经过接口直接获取投影矩阵，而后将相关的坐标转换算成相应的坐标就能够了。

移动加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，因此，registration（即手机的空间位置和姿态）的性能是加强现实的关键。移动AR的运做原理能够如下面这个图示简单来讲明。

OK，科普的事情作完了，下面再来讲说AR到底有些啥搞头

一、找到想去的地方

1.1找到我想去的那家店

Yelp 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，这样您就能够找出五星级酒吧而不是误入那些自觉得酷的小酒馆了。

1.2找到个人车

当你把车停在路边，并掏出手机启动 Car Finder 时，软件会记录下你的 GPS 信息。以后，当你想在茫茫车海中寻找它时，Car Finder 会利用摄像头，GPS，指南针，陀螺仪等多个传感器把你引导至正确的位置。

1.3指引路径

Wikitude Drive加强现实导航应用，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。如今已经在欧洲、澳大利亚、北美市场获得了应用。

二、“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，而后屏幕上会出现一个足球，如今你能够用脚去踹它。

三、令现实按个人想法变化

3.1实景翻译

Word Lens是一个实景翻译的应用，不过目前只提供英语和西班牙语的相互翻译。

3.2虚拟试衣

使用Zugara的虚拟试衣间很是简单。你须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。若是你以为没有“穿好”，你还能够经过微调衣物的位置使其看起来与你更贴合。

3.3拍照

在使用“Farrago AR”时，用户能够轻松经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、修正等精细操做。并且，“Farrago AR”友好的用户界面使得用户能够轻松创造出2D或者3D的图片外物体。

四、把虚拟叠加到现实上

伦敦博物馆出了一个加强现实的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。

Layar Reality Browser 把摄像头对准周遭的景物，Layar 会把各类数据找出来——巴士站、滑板公园以及房地产价格等等。

Wikitude 被称为“世界浏览器”，它能够帮你探索周围的环境，查找地标的资料。只要你举起手机并打开摄像头，屏幕上就会出现一些标记——包括维基百科词条，带 GEO 标签的 Tweet，ATM 的位置。

Star Walk，加强现实的“天文互动指南”，利用GPS，指南针和陀螺仪教你辨别星座。 还有不少相似的游戏，好比星球大战AR版、AR Invaders（打飞碟）、AR Missile（×××毁人）、ARBasketball（实景篮球）….. 最后，说一下几个基于AR作平台的

一、高通

高通放出了android平台和ios平台上上的augmented reality develop kit。基于这个SDK开发人员更容易的运用智能设施中的摄像头，开端出实在内容与虚构内容联结的软件利用。

二、Layar

Layar旨在打造的一个开放的加强现实的平台，任何第三方均可以经过Layar的开发接口来打造基于Layar的本身的加强现实应用。目前其官方网站上列出的应用有2029个，其应用类型包括教育，游戏，建筑，艺术，交通，游戏等等；你也能够把Layar看作专门为AR应用搭建的App Store，由于里面的应用有免费的，也有收费的。

最后，说点扯淡的事情

移动硬件设备的发展使得人们在移动设备上的交互有了突破性的进展，以NFC、AR、裸眼3D等为表明的一大批应用形态的涌现给这个领域带来了最够的新奇与动力，创造了全新的用户体验。而在移动产品的设计上，如何利用手机的硬件性能来创造突破性的产品将是将来决定移动产品设计师能力以及移动产品成败的关键了。

原载：http://www.ikent.me/blog/3849

转载：http://weibo.com/wangchaobo