劉經(jīng)南衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的展望

武漢大學(xué)原校長、中國工程院院士劉經(jīng)南

增強現(xiàn)實是最近幾年發(fā)展得非常快的一個技術(shù)，它是通過現(xiàn)實和虛擬組合在一起，實現(xiàn)是一種無縫的、嚴(yán)格的拼接。

增強現(xiàn)實有不同的定義，我認(rèn)為下面這個更準(zhǔn)確一些：通過計算機使用將感官信息，包括聲音、觸覺等等以及導(dǎo)航定位信息技術(shù)直接間接地投射到現(xiàn)實世界環(huán)境，增強現(xiàn)實的目標(biāo)是通過仿真等多種信息，增強對當(dāng)前現(xiàn)實的感知并與之互動。

根據(jù)這樣一個定義，增強現(xiàn)實包括三個方面，一是虛擬和現(xiàn)實的結(jié)合；二是實時互動；三就是把真實和虛擬全方位、無縫地拼接起來。另外，增強現(xiàn)實實際上是現(xiàn)實世界與虛擬世界的連續(xù)統(tǒng)一，無縫連接和信息深度服務(wù)。

增強現(xiàn)實的價值在于能為我們提供現(xiàn)實中無法直接獲取的信息，這些信息讓每個人眼中的世界更加多樣化，反過來又符合我們個性的需求。增強現(xiàn)實的LBS服務(wù)，可以直接利用多視角的攝像頭等感知設(shè)備來做到道路、建筑與內(nèi)外部辨識，肢體動作控制，社會信息推送，并及時疊加各類三維多媒體信息內(nèi)容，這樣的效果就更直觀，內(nèi)容更豐富。

美國一家知名科技公司認(rèn)為，增強現(xiàn)實技術(shù)將成為人類技能增進的一部分，同三維、立體顯示與全息顯示，自動內(nèi)容識別，語言問答，語言翻譯及大數(shù)據(jù)、游戲化、增強現(xiàn)實、云計算、NFC、手勢控制等融合以后走進尋常百姓家。

增強現(xiàn)實技術(shù)的研究范圍十分廣泛，涉及到信號處理、計算機圖形和圖象處理、人機界面和心理學(xué)、移動計算、計算機網(wǎng)、云計算等等各個領(lǐng)域。現(xiàn)在有一種比較方便的穿戴式光學(xué)顯示器，在眼睛右半部用麥克風(fēng)、陀螺儀、GPS、wifi等等來實現(xiàn)增強系統(tǒng)的應(yīng)用。裸眼3D不戴任何眼鏡、頭盔，它把光分別直射到人的兩眼，形成立體。

增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用是從波音飛機開始的，還可以應(yīng)用于作戰(zhàn)體系，對戰(zhàn)場環(huán)境進行分析，幫助飛行員找準(zhǔn)目標(biāo)等等。電影行業(yè)是源自于《阿凡達(dá)》把虛擬場景和現(xiàn)實場景融合在一起，實現(xiàn)低成本攝影和幻想的攝影。還可以在學(xué)習(xí)上提高應(yīng)用。在導(dǎo)航位置服務(wù)中，增強現(xiàn)實技術(shù)可以帶來個性化的服務(wù)。現(xiàn)在電子地圖已經(jīng)普遍采用了增強現(xiàn)實。在LBS位置服務(wù)當(dāng)中，可以通過地圖數(shù)據(jù)庫、街景和全景攝影等等，在手機上顯示出某個街區(qū)所關(guān)注的物體特征和信息。登陸手機可以看到商店內(nèi)部的貨架物品擺設(shè)，只要點某個光斑，就可以進行顯示。人在某個街區(qū)行走的時候，如果對某個建筑物感興趣，增強現(xiàn)實可以點亮這個建筑物，來吸引人對這個建筑物的興趣。增強現(xiàn)實在泛在設(shè)備當(dāng)中也有很多應(yīng)用，比如把虛擬場景放到實景當(dāng)中進行分析。

隨著時空定位的增強，可以讓用戶跟著認(rèn)知走。在手機上用移動增強現(xiàn)實來改變我們看到的這個世界。還可以提供各種個性化的增值服務(wù)的增強現(xiàn)實。增強現(xiàn)實將成為智能手機的標(biāo)準(zhǔn)配置，成為公眾的投資熱點，成為新的經(jīng)濟增長點。增強現(xiàn)實面對政府行業(yè)、企業(yè)和公眾的不同要求，進行動態(tài)不同場景的表達(dá)方式，將會形成硬件到軟件等等相當(dāng)長的產(chǎn)業(yè)鏈，它會提供大量的創(chuàng)新創(chuàng)意的空間。增強現(xiàn)實的應(yīng)用，將是又一個實現(xiàn)智能化的新機遇。增強現(xiàn)實將成為智能手機的標(biāo)配，下一代手機必須升級換代才能加強增強現(xiàn)實的應(yīng)用普及，比如高精度頭像配置，實時定位跟蹤，所以位置、數(shù)據(jù)與物理實體的融合，將促進新的測繪標(biāo)準(zhǔn)和研究的誕生，越來越逼真的3D顯示技術(shù)將是研究的前沿，將帶動光學(xué)、信息科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展。