AR增強現實通信技術的應用

雷堃 曾琴

摘 要：隨著科技的不斷發展，AR技術開始出現在大眾視野，但AR技術的運行需要大容量的傳輸通道，技術要求較高。5G移動通信網絡的出現為AR技術的發展提供了有力的支持，兩者的結合為教育、醫療等行業創造了更多可能性?！?G+AR”的聯合應用對很多領域都有著重要意義，本文就AR技術和5G移動通信網絡的聯合應用情況進行了分析。

關鍵詞：AR技術;5G網絡;大帶寬;低時延

科技在改變未來的同時，也在改善人們的生活。尤其在當今社會，對網絡技術的需求越來越大，要求越來越高。AR增強現實技術的出現，帶給人們不一樣的感受。抓住互聯網網絡發展的機會，推動AR技術的進一步發展，既可以造福人類，也可以進一步推動各行各業技術的進步。

一、AR增強現實技術

AR即增強現實技術，是把現實世界的信息和虛擬世界的信息通過特定的程序有效結合起來向大眾呈現的一項新技術，將虛擬信息疊加到現實世界中，帶給人全新的感官體驗[1]。上世紀五、六十年代AR技術萌芽，可以通過機器Sensorama Stimulator在現實世界中真實感受到虛擬的信息[2]。自那之后，AR技術開始壯大發展。2016年前后，該項技術擴展到多個新領域，如教育教學、醫學治療等方面。從最初的二維空間轉移到沉浸感更強的三維空間，為用戶提供了全方位視聽體驗[2]。

二、通信技術

通信技術傾向于研究在通信過程中對信息傳輸的原理與信號處理的應用。在通信技術中，和人們聯系最緊密的是移動通信技術。隨著人們對網速的需求，通信技術從1G、 2G、3G不斷發展提升。4G技術目前使用較多，是一項兼備3G 和WLAN優點的技術，可以避免干擾，兼容其他傳輸通道。而5G則是目前最新研發出來的通信技術，可以實現高速率傳輸數據、減少網絡延遲時間。相比于前幾代的移動通信技術來說，系統容量更大、更節省能源，可支持更大規模設備連接，也可降低商家投資成本。

三.“5G+AR”的應用情況

5G網絡的出現為AR技術的傳輸提供了大容量通道，減少了數據傳輸時間，降低延時，提高交互的實時性。5G為AR技術的發展帶來巨大助力，“5G+AR”將刺激某些行業更快、更有信心地發展。

1.教育

在網絡技術發達的時代背景下，傳統的教育教學模式開始發生翻天覆地的變化。“5G+AR”技術的互動性、展示性、沉浸性學習模式將原本抽象生硬的教學內容變得生動形象，帶給學生多種感官體驗，尤其是視覺上的沖擊，這樣既增加了學生的學習興趣，也有助于學生接受知識，學生們能夠輕松愉快的學習。5G網絡的應用可以提供足夠快速的傳輸服務，將給學習者帶來更流暢的學習體驗，不再需要受到設備以及無線網絡的限制。而且，可以增強移動頻寬，帶來的超高清畫面也會大大提升教學體驗以及效果。傳統的教學模式是“教師+學生+教室”，而“5G+AR”的教學模式不需要受到教室的限制。通過利用“5G+AR”采取遠程課堂等模式進行實時傳輸，讓教學跨域空間的距離，變得更方便、更有效率。在新的教學模式下，學生可以實現人機交互，與授課老師零距離互動，學從而強化學生的知識構建，帶給學生身臨其境的感受。

2.醫療

“5G+AR”技術的三維空間、虛實結合、低延時性、實時性，可充分應用于術前規劃、手術導航等。通過提前在虛擬人體內模擬手術過程，檢測可能出現的問題，及時給出解決對策來規避風險;在手術導航中，將患者術前的3D病灶區圖像疊加到手術區域，虛實結合，為醫生提供更為準確的指引。這樣就可大大降低手術風險，給醫生提供更真實可靠的數據，為醫療領域帶來更大的便利和安全性保障。尤其可運用于在醫療整形和微創行業。在國外，某些技術相對先進的醫院已開始采用此項技術用于修復患者眼角膜手術[3]。

3.直播

隨著自媒體時代的來臨，簡單、普通的直播體驗已經不能滿足觀眾的需求，網絡延遲、卡頓以及畫質清晰度等問題會影響觀看體驗。5G的大帶寬、超低時延效果與AR的三維效果結合，則形成一場超炫酷的“5G+AR”直播，帶給觀眾耳目一新的視聽盛宴。采用“5G+AR”直播，六路信號進行傳輸，將原本設計好的AR虛擬動畫效果疊加到現場畫面中，提升全景視頻的分辨率和碼率，直播圖像更清楚、明晰、流暢，不僅抓住了觀眾的眼球，增加趣味性，也帶給了觀眾身臨其境的效果。利用了“5G+AR”的模式的題為“這就出發”的全網大直播，以三維立體畫面給觀眾帶來了全景旅游的體驗。對于大型演唱會，“5G+AR”技術的運用，可以讓觀眾看到實況直播，可以實現與觀眾零距離互動，在虛擬的空間里都能擁有身臨其境的體驗，實現演唱會現場的效果。

4.其他

四年前Google研發的AR游戲，深受體驗者青睞。 “5G+AR”的模式的出現，可以讓人們的游戲體驗、商場購物、交通出行等日常生活變得更豐富。5G網絡的加入，極大提高了帶寬容量，更大程度地降低了延遲，給游戲玩家帶來更真實更優質的游戲體驗[4]。

利用“5G+AR”技術還可以解決購物中的“痛點”，實現虛擬試用或試穿。以在AR互動大屏前，能夠快速獲取顧客所需并及時提供推薦的搭配，讓試衣鏡具有了“可移動性”[5]，通過手勢和虛擬按鍵，可以 “試穿”衣服，為消費者提供更適合、好用的商品，滿足私人定制化的消費需求，讓購物變得新穎、方便。

在交通方面，“5G+AR”模式可以實現在短時間內快速搜索行車途中相關信息，提供實時交通信息，作好全方位出行方案。通過相關分析，可以車主提供合適、快捷的出現路線。同時，通過3D立體影像進行導航，駕駛者可以擁有更大的視角和更遠的成像距離，并將顯示效果疊加到現實路面，帶來更好的駕駛體驗。

購房方面，現今的模式只會看到房屋的平面圖或很小的三維立體圖。這在一定程度上會影響購買者的判斷，需花費大量的時間進行實地考察和挑選。“5G+AR”技術將不同戶型的立體三維結構提前錄入設備，用戶通過掃描房屋平面圖就可看到房屋立體三維結構，讓購房更省時、直觀，這將大大提高看房效率，節省更多的時間與精力。

四.總結

5G網絡與AR技術的結合，將沉浸式的體驗虛實結合，在各行各業中帶來更多便利。在社會現有基礎上展開“5G+AR”的聯合，將更深入、普遍運用于衣食住行、國防治安。AR技術的發展會帶給人們不一樣的經歷， 5G網絡的不斷普及，也將推動AR技術在更多的行業領域里大放異彩。

參考文獻

[1] 吳騫華.增強現實（AR）技術應用與發展趨勢[J].通訊世界，2019，26（1）.289-290.

[2] 昝瑛瑛，崔阿悅.淺談增強現實的現狀與發展[J].科教文匯，2019，（13）.80-81.

[3] 杜云霄，王殊軼，于德旺，陳 俊.增強現實技術在醫療領域的應用[J].軟件導刊，2019，18（9）.139-142.

[4] 付云.手機游戲應用排行榜[J].互聯網周刊，2012.

[5] 劉建軍.淺談人工智能應用[J].現代工業經濟和信息化，2013.

作者：雷堃，女，四川文理學院外國語學院2018級1班本科生;曾琴，女，四川文理學院外國語學院2018級1班本科生。指導教師：王運璇，男，講師，四川文理學院外國語學院。

項目名稱：四川文理學院大學生創新創業訓練計劃項目：AR增強現實通信技術的應用（201810644025）