增強現實技術發展及應用綜述

劉亞輝 劉一鋒 中國礦業大學管理學院

增強現實技術發展及應用綜述

劉亞輝 劉一鋒 中國礦業大學管理學院

在人機交互不斷發展的過程中，一個創新而與眾不同的方向就是增強現實技術。本文在積極展開研究的過程中，首先對包含人機交互技術和3D展現技術在內的增強現實應用中的重要技術進行了分析，并從數字營銷和移動導覽兩個角度出發，對增強現實技術的應用展開了探討，希望對我國相關領域的發展起到促進作用。

增強現實技術 發展 應用

前言

“增強現實”這一詞匯產生于二十世紀九十年代，發展至今，對增強現實技術的研究已經成為各研究機構和各個領域工作中的重點內容之一，增強現實技術可以將人機交互技術充分展現出來，近年來，計算能力在計算機軟件和硬件當中都產生了明顯的提升，促使增強現實技術的應用范圍也越來越廣泛，現階段，該技術已經作為一個重要的媒介，增加了現實世界同數字世界之間的聯系。鑒于此，積極加強增強現實技術發展及應用研究具有重要意義。

一、增強現實應用中的重要技術

（一）人機交互技術

現階段增強現實應用領域已經具有較強的專業性，數據手套設備以及光學運作捕捉設備能夠有效的對手勢識別功能以及人體動作捕捉進行輔助，從而促使三位空間位置追蹤呈現出較高的準確性。此時，在增強現實頭戴顯示設備中對集成攝像機進行應用，可以促使第一視角基礎上的交互體驗得以實現［1］。并且，現階段體感設備可以對深度攝像機設備進行充分的應用，其已經得到了普遍的應用，例如Kinect體感設備，其由微軟開發，目前，此類型動作捕捉設備擁有較低的精度，其已經被廣泛應用于增強現實應用當中，包括互動體驗展示以及娛樂方面，這樣一來，虛實互動能力在三維空間中就能夠充分的實現。

（二）3D展現技術

三維空間注冊實現建立在追蹤算法基礎上，在應用增強現實技術的過程中，對三維空間注冊實現擁有較強的依賴性，要想促使三維展現效果呈現出虛實融合和逼真的特點，必須對3D實時軟件渲染引擎進行應用，其擁有較高的效率，而另一項不可或缺的設備就是3D展現設備，其將充分發揮輔助功能。值得注意的是，在增強現實應用系統中，硬件設備、3D渲染引擎以及應用等之間的關系是密不可分的。

多核運算能力存在于圖像GPU和新一代CPU當中，其可以為游戲引擎、3D實時渲染等提供服務，促使現實場景在實現實時逼真的過程中，3D渲染效果可以產生于虛擬物體當中，并且，在對光影動態效果展開實時運算的過程中，需要對攝像機實景光線追蹤結果進行應用，其在虛擬物體中的應用，能夠促使展現能力在虛實融合的過程中有效提升。物理特效實現庫、完善的3D虛擬環繞聲實現庫等通常都存在于主流3D引擎當中，在對增強現實進行利用的過程中，其可以在人際交互體驗中充分發揮自身功能，并促使虛擬物體的運動仿真在現實場景中得以實現。

二、增強現實技術的應用

（一）數字營銷

在數字營銷領域應用增強現實技術，有助于各種產品在進行銷售的過程中，能夠被消費者從多個角度及層面進行了解。例如，將增強現實技術應用于移動設備當中，從而在對實景物體進行反應的過程中，可以在手機屏幕的基礎上，精確的疊加不同數字虛擬，從而根據用戶的興趣愛好有針對性的推銷各種商品和活動；而針對產品推廣等網站來講，在增強現實技術的基礎上，可以在宣傳冊上疊加產品的3D模型，從而促使消費者從多個角度對產品的功能以及作用進行更加充分的掌握等［2］。該領域在發展過程中，核心的增強現實技術主要有以下三種：

首先，實時識別追蹤，其建立在人臉、動作的基礎之上，三維空間注冊會針對特殊身體部位而展開，其有利于促使增強現實試戴應用在發型、虛擬3D服裝等領域得以完成。

其次，算法移植在移動平臺和Web中的體現，這是建立在核心圖像識別追蹤算法基礎之上的，針對全平臺數字營銷方案相對適用。

最后，減少現實技術，不同的識別標識具有識別追蹤的功能，在該技術進行應用的過程中，能夠有效的在畫面中去除識別標識，同時促使周圍材質效果的功能得以實現，促使融合效果在虛擬產品疊加的過程中得以實現。

（二）移動導覽

近年來，智能手機給人們的工作及生活帶來了極大的轉變，增強現實應用建立在地理位置信息的基礎之上，在幫助使用者從多個角度全面的認知周邊景觀的過程中，需要對虛實結合的功能進行充分的應用。在多種多媒體信息當中，如歷史圖片、視頻、語音以及文字等，都能夠同現實景觀一起實現實時的融合展示，促使使用者在對智能手機的應用過程中，能夠體會到互動應用的體驗，這是傳統地圖導航軟件所無法提供的。現階段，該領域當中所應用的核心技術包含以下幾種：

首先，三維空間注冊算法，其建立在傳感器6D0F運動追蹤以及移動平臺內置GPS基礎之上；其次，手持設備移植和優化，其建立在圖像識別追蹤三維空間注冊算法的基礎之上；再次，增強現實人際交互界面設計，其建立在觸控小尺寸屏幕基礎之上［3］。

結論：綜上所述，近年來，各個領域積極加強了對增強現實技術的研究，其已經能夠被廣泛的應用于多個領域當中，對人們的日常工作及生活造成極大的影響，鑒于此，本文積極加強了增強現實技術發展及應用研究，希望對我國的長期發展以及人民生活水平的提升起到促進作用。

［1］胡智標.增強教學效果 拓展學習空間——增強現實技術在教育中的應用研究［J］.遠程教育雜志，2014，02：106-112.

［2］申健.數字媒體未來發展趨勢——數字媒體與增強現實技術［J］.電腦知識與技術，2015，11：2755-2756.

［3］陳玉文.增強現實技術及其在軍事裝備和模擬訓練中的應用研究［J］.系統仿真學報，2013，S1：258-262.