什么是扩增实境AR(Augmented Reality)?

By 时代数字趋势2021-08-25

“Augment”一词的意思是增加、扩增或使其更好。而扩增实境(AR)可以被理解为是虚拟实境(VR)的一种形式,即使用虚拟元素增强现实视觉效果,使用设备将这些元素叠加到现实世界的视觉上。

AR有几种不同的工作方式,并被用于不同的事物上,AR虚拟物体被叠加在现实世界的视觉中,创造出它们佔据相同空间的错觉。

AR设备有显示器、讯号输入装置、感测器和处理器组成,这些设备可以是显示器、头戴式显示器、眼镜、隐形眼镜、游戏机,甚至是智慧型手机等。而声音和触摸回馈也可以包含在AR系统中,通过其他非视觉方法和设备来实现。

虽然AR是VR的一种形式,但两者有明显的区别。虚拟实境VR是一种完全虚拟的体验,而AR只有部分虚拟,这些部分被混合到现实中,形成其他事物,简单来说就是虚实合一。

  • 扩增实境(AR)是如何运作的?
    • 有标记和无标记的扩增实境 (Marker and Markerless AR)
    • 分层扩增实境 (Layered AR)
    • 投影扩增实境 (Projection AR)
  • 将AR技术运用在教育上
  • 将AR技术运用在导航上
  • 将AR技术运用在游戏上
  • 什么是混合实境(MR)?
  • 常见问题
  • 1. AR和VR之间有什么区别?
    • 2. AR技术是什么时候发明的?

扩增实境(AR)是如何运作的?

扩增实境是即时反馈,为实现现实世界的增强效果,你会先看到现实世界当下的样子,再由AR操控改变使用者对现实的感知,看到最终呈现的效果。

AR有一种常见的使用形式,就是当你在观看真实世界的实况转播时,在显示器上添加虚拟元素。很多体育赛事都使用这种类型的AR,观众可以在自己的电视上观看比赛直播,同时也可以即时看到比赛场上的分数。

另一种形式的AR允许你正常观察周围的环境,但它通过叠加资讯的显示屏幕来增强使用者体验。例如Google眼镜,它是个看起来很像普通眼镜的设备,有个小屏幕,可在上面查看GPS导航、搜寻天气情况、发送照片等功能。

在使用者与现实之间加入虚拟物体时,使用者可同时利用物体识别和电脑视觉操作虚拟元素,实现使用者与虚拟元素的互动。例如,一些零售商的行动App允许购物者浏览虚拟产品型录,透过手机来查看。

例如,一个家俱,顾客可以看到自己的实际客厅,同时选择虚拟的沙发产品来确定在家中摆放的空间和效果。

再比如,顾客扫描产品或代码,利用AR技术在顾客购买前展示实体产品的更多资讯,并查看其他买家的评论等。

有标记和无标记的扩增实境 (Marker and Markerless AR)

同时使用物体识别与扩增实境技术,系统会识别出所看到的东西,然后使用这些资讯来匹配AR设备。当设备检测到特定的标记时,使用者才能与之互动,完成AR体验。

这些标记可能是以QR Code、序号或任何其他可以从环境中分离出来供相机扫描识别的方式。一旦识别并输入数据,扩增实境即可直接在屏幕上叠加该标记的资讯。

无标记扩增实境允许系统使用基于位置或定位的锚点,如GPS或加速度计来识别现实位置。

分层扩增实境 (Layered AR)

这种类型的AR,被用来识别物理空间,然后在上面显示虚拟资讯。比如,虚拟试穿衣服、显示导航、检查家俱是否适合,以及给自己添加有趣的纹身等,都是非常实际的应用场景。

投影扩增实境 (Projection AR)

一开始它与分层或叠加的扩增实境类似,不同的地方在于它是将实际的光线投射到一个表面,有一点类似全像投影。

这种扩增实境技术最常见的应用,是将键盘按键透过设备以光的方式,直接投射到一个物体表面上,允许你使用投射表面上显示的虚拟键盘来进行输入。

 

将AR技术运用在教育上

从某种意义上来说,把扩增实境技术用在教育上,对于学生来说可能会更容易且更有趣,而且未来肯定会有大量的AR资源可以用来学习,学习时只要一副眼镜和一部智慧型手机就可以搞定。

有个免费的AR应用程序叫SkyView,将手机对準天空,即可看到星星、行星与星座的所在位置。

SkyView被认为是使用GPS分层扩增实境技术的App,它向使用者展示周围的真实世界,但也让你根据目前的位置和当前时间来指出这些星体位置与资讯。

Google翻译其实也是款对学习有帮助的AR实际例子,有了它你可以扫描你不懂的语言文字,即时翻译菜单、看板等内容。

 

将AR技术运用在导航上

透过在挡风玻璃上显示导航路线,为开车的驾驶提供导航资讯,避免驾驶需要低头查看他们的GPS设备或智慧型手机。另外,飞行员可以使用AR系统,透过头盔的显示器来投影所有敌我资讯,比如F-35战斗机上就有这项功能。

AR导航还可用于餐厅的评级、客户评论或菜单等,直接显示在店面的上方。当我们到达一个陌生的城市时,这个功能可以快速显示附近有名的餐厅与最快抵达路线。

像Car Finder AR这样的GPS AR应用程序,可以被用来寻找停放的汽车,还有WayRay这样的全息GPS系统可在挡风玻璃上将道路与虚拟资讯叠加显示。

 

将AR技术运用在游戏上

有很多AR游戏可以达到融合现实和虚拟世界的程度,以不同的形式及使用在不同的设备上,比如Snapchat的各种有趣特效,原理就是该应用程序将用户的脸叠加到虚拟影像上面。

其他常见例子包括Pokemon GO!、INKHUNTER、SketchAR及Quiver。

 

什么是混合实境(MR)?

混合实境(MR),顾名思义就是将真实和虚拟环境混合起来形成的混合实境。MR使用虚拟实境和扩增实境的元素来创造新的东西。我们很难将MR归类为VR,因为它是将虚拟元素直接叠加到现实世界,非常像AR。

然而,混合实境的一个主要特色是,物体被锚定在真实的物体上,且可以即时进行互动。这代表MR可以让虚拟人物坐在房间里的实际椅子上,或者让虚拟的雨水落下,并以栩栩如生的真实物理状态在实际地面上喷溅开来。

混合实境让使用者既能在真实状态下看到周围的物体,又能在虚拟世界中的物体与真实世界的物体互动,创造出完全沉浸的体验。

 

常见问题

1. AR和VR之间有什么区别?

AR是在现实世界中存在的,比如Pokemon GO!,而VR则是完全沉浸在一个完全虚拟的世界中。

2. AR技术是什么时候发明的?

扩增实境(AR)技术在几十年前就被发明了,但AR技术直到1990年代才首次开始应用。由于各种AR游戏和产品的推出,2010年之后变得越来越流行。

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