數字媒體環境下AR技術的發展與探索

侯媛媛 周世明

摘 要： 近年來隨著科技的發展，增強現實技術迅速發展，與此同時，智能手機的迅猛發展也從側面推動了增強現實技術的實際應用以及研究。本文在對增強現實技術的相關文獻以及國內外現狀的研究基礎之上，對增強現實技術的應用領域、技術特點與組織結構進行分析與研究。

關鍵詞：增強現實，數字媒體，交互設計

一、增強現實技術概述

增強現實技術是指將原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息，通過科學技術模擬仿真后再疊加到現實世界被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗的一種技術。它通過計算機技術，將虛擬的信息應用到真實世界從而實現真實環境與虛擬物體的同時存在。在現實的生活中，人們需要大腦思維的配合才能將眼睛看見的信息進行分析與認知。直觀畫面是我們通過眼睛直接看到的畫面，而經過思維處理的畫面就是非直觀畫面。增強現實技術就是在直觀的畫面中顯示非直觀內容并同步到直觀畫面當中。增強現實不僅能使我們看到自己已知的信息，更重要的是顯示我們不知道的信息。增強現實技術的實現方式主要有依賴于傳感器的注冊跟蹤技術和依賴于計算機圖像學的圖像識別和跟蹤技術兩種。從美國麻省理工學院研發出第一臺采用CRT技術、可以將計算機圖像信息實時地渲染到真實世界中的光學透明頭戴顯示器，一直到之后對于硬件基礎平臺、技術核心部分的算法、人機交互的研究，國外對增強現實技術的研究很早就已經開展。伴隨著科技的飛速發展，在這幾年，越來越多的科研團隊以及公司開始以增強現實技術為核心進行技術以及產品的研發。增強現實技術在我們國內發展的時間還不是很長，目前還處于高速發展的階段，已經有一些有些的產品面世。不僅如此，一些優秀的企業以及團隊已經開始對增強現實技術在不同領域的應用進行研究。

二、增強現實技術的應用領域分析

基于增強現實技術的技術特征以及交互性，我們可以利用增強現實技術完成很多意想不到的效果，所以現如今很多領域對于增強現實技術的應用展現了增強現實技術卓越的發展前景。

醫學：增強現實技術在醫學領域可以用來輔助醫生進行手術。利用其特性，醫生在手術的過程中可以同步了解病人身體的更方面指標。不僅如此，還可以利用增強現實技術對換著進行 “透視”，通過將X光等信息同步到用戶身上。通過這樣的方式，醫生在對患者進行治療時將會更加準確。

建筑學：增強現實技術為建筑設計以及施工的可視化提供了可能。我們可以通過計算機預先制作出模型，在建筑設計階段講模型添加到真實視圖界面。這樣不僅可以更加直觀的觀看建筑效果，還可以更好的去探討設計方案，減少不必要的消耗與資源、時間的浪費。

藝術：基于增強現實的特性，在藝術領域，無論是在藝術創作本身還是對于藝術品的展示方面，我們可以經常看到增強現實技術。基于增強現實技術的藝術創作與展示不僅可以更好的表達藝術作品的內容，還可以拉近人與藝術的距離，促使人們更好的感受和理解藝術。

教育；增強現實技術在教育領域的應用有著廣闊的空間。當下有很多研發團隊都開始進行基于增強現實技術的教育產品。增強現實技術可以讓學生更直觀更清晰的進行各種知識的學習，告別傳統書本的乏味性。此外，我們還可以利用增強現實技術豐富遠程教學的方式。

商業：無論是對于產品的介紹與推廣，還是促進品牌與客戶之間的互動，增強現實技術無疑可以很好的在商業領域得到應用。例如我們可以通過掃描二維碼的方式讓人們了解產品的詳細信息，也可以讓用戶在不損壞產品包裝的前提下更加準確的看到商品。不僅如此，增強現實技術在商業領域的其它環節中也在被廣泛的應用。

三、增強現實的技術特點與組織結構

眾所周知，增強現實技術最顯著的特點就是虛擬與現實的結合，相關的虛擬物體以及相關的信息都會被準確放置在實體物體的外置，讓展示與真實環境完美銜接。通過這樣的方式，我們可以讓人們通過建筑外部看到內部結構，也可以讓人們知道更多的重要信息，還可以讓醫生清晰了解病人身體情況等等。除了虛實結合的特點以外，卓越的交互性也是增強現實技術的一個重要特點。增強現實技術不僅能將虛擬的物體和附加信息顯示在真實環境中，還可以讓人們對這些虛擬的內容進行交互的操作，這樣的方式讓我們不僅可以看到而且可以通過移動終端進行操作，實現自助與個性化的操作體驗。所以增強現實技術良好的交互性也是它被廣泛應用和關注的原因。

從第一次進入人們的視線到如今，發展了多年之后的增強現實技術無論是在手機端還是以其它的方式進行產品開發都有著通過的組織結構框架。首先，增強現實系統需要一個現實的環境去被增強，這使得攝像頭成為必要的組成部分。其次，我們想要完成虛擬與現實世界的對接則需要追中虛擬和現實環境下物體的軌跡。在增強現實系統中，虛擬世界為了更好的與現實相連必須緊跟物體的以便及時得知物體的變化。正因如此，一個增強現實系統必須有不同類型的追蹤器。不同類型的追蹤器有著不同的功能以及適用環境。追蹤器的目標是提高精確度，降低延遲和抖動。在完成上述步驟之后我們需要用數據處理模塊對捕捉到的信息進行分析。完成上述的準備，增強現實系統就可以使虛擬世界和現實世界對接，并且為用戶提供有用的指引信息。

四、結語

當下，關于增強現實技術在各個領域的應用以及對技術本身的更進一步研發都在有條不紊的進行著。增強現實技術的進一步發展必定會繼續改變我們的生活方式，并給我們帶來更加震撼的體驗。

參考文獻

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作者簡介

侯媛媛（1996-），女，長春建筑學院新媒體藝術系，數字媒體藝術專業，本科。

指導教師

周世明（1985-），女，長春建筑學院新媒體藝術系，碩士，講師 ，研究方向：數字媒體藝術