什麼是增強現實?

AR通過向物理世界添加虛擬元素來豐富知覺

如果“增強”意味著任何事物增加或變得更好,那麼增強現實 (AR)可以被理解為虛擬現實的一種形式,其中現實世界通過使用虛擬元素以某種方式擴展或增強。

AR可以以幾種不同的方式工作並用於許多不同的原因,但在大多數情況下,AR涉及虛擬對像在真實的物理對像上重疊和跟踪以創建它們處於相同空間的幻覺的情景。

AR設備具有顯示器,輸入設備,傳感器和處理器。 這可以通過智能手機,顯示器,頭戴式顯示器,眼鏡,隱形眼鏡,遊戲控制台等來實現。 聲音和接觸反饋也可以包含在AR系統中。

雖然AR是VR的一種形式,但與完全仿真的虛擬現實不同,AR僅使用一些與現實相混合的虛擬方面來形成不同的東西。

增強現實的工作原理

增強現實是現場的,這意味著為了它的工作,它必須允許用戶看到現在的世界,並使用該信息來操縱空間,將信息從環境中提取出來,或者改變用戶對現實的感知。 這可以通過兩種方式實現...

AR的一種形式是當用戶觀看真實世界的實況錄製時,虛擬元素施加於其上。 許多體育賽事都使用這種類型的AR,用戶可以從他們自己的電視直播觀看比賽,但也可以看到比賽場地上覆蓋的比分。

另一種類型的AR是當用戶可以正常地環顧他們的環境而不是屏幕,但是然後單獨的屏幕疊加信息以創建增強的體驗。 谷歌眼鏡就是一個典型的例子,它就像一副普通的眼鏡,但包括一個小屏幕,用戶可以看到GPS方向,檢查天氣,發送照片等。

一旦在用戶和真實世界之間放置了虛擬物體,就可以使用物體識別和計算機視覺來讓物體由實際的物體對像操縱,並讓用戶使用物體與虛擬物體進行交互。

前者的一個例子包括來自零售商的移動應用程序,用戶可以選擇他們有興趣購買的東西的虛擬對象,然後通過手機將其粘貼到現實世界中。 例如,他們可以看到他們實際的客廳,但他們選擇的虛擬沙發現在可以通過他們的屏幕看到,讓他們決定它是否適合該房間,哪種顏色與房間最匹配,等等。

物理元素調用虛擬物體的後者的一個示例可以通過移動應用程序看到,移動應用程序可以掃描物體或特殊代碼,然後用戶可以在自己的屏幕上進行交互。 零售應用程序可能會使用這種形式的AR,讓他們的客戶在購買之前閱讀有關實際產品的更多信息,查看其他購買者的評論,或查看未打開包裝內的內容。

增強現實係統的類型

有幾種AR實現都遵循上面提到的相同規則,而一些增強現實設備可能會使用其中的一些或全部:

標記和無標記AR

當物體識別與增強現實一起使用時,系統會識別出所看到的內容,然後使用該信息與AR設備作出反應。 只有當設備可以看到特定的標記時,用戶才能與其交互以完成AR體驗。

這些標記可能是QR碼 ,序列號或任何其他物體,可以從其環境中隔離以供相機查看。 一旦註冊,增強現實設備可能會直接在屏幕上覆蓋來自該標記的信息,或打開鏈接,播放聲音等。

無標記增強現實是系統使用位置或基於位置的錨點時,如指南針,GPS或加速度計。 當位置是關鍵時,這些類型的增強現實係統就會實現,就像導航AR一樣。

分層AR

當增強現實設備使用物體識別來識別物理空間,然後在其上覆蓋虛擬信息時,這種類型的AR是。

許多流行的AR設備都使用這種形式。 這就是你如何試穿虛擬衣服,在你面前展示導航步驟,檢查一件新家具是否適合你的房子,穿上有趣的紋身或面具等。

投影AR

這看起來可能與分層或疊加增強現實相同,但它在一個特定方面有所不同:實際光投射到表面上以模擬物理對象。 另一種考慮投影AR的方法是作為全息圖。

這種增強現實的一個具體用途可能是將鍵盤或鍵盤直接投影到表面上,以便您可以按下按鈕或使用真實的物理對象與虛擬物品進行交互。

增強現實應用

在醫學,旅遊,工作場所,維護,廣告,軍事和以下領域使用增強現實有幾個優勢:

教育

在某種意義上,學習增強現實可以更容易,更有趣,並且有大量的AR應用程序可以促進這一點。 一副眼鏡或一部智能手機通常都是你需要了解更多關於你身邊的物體,比如繪畫或書本。

一個免費的AR應用程序的例子是SkyView,它可以讓您將手機指向天空或地面,並在白天和夜晚都可以查看星星,衛星,行星和星座在哪個時刻的位置。

SkyView被認為是一款使用GPS的分層增強現實應用程序,因為它可以向您顯示周圍的真實世界,例如樹木和其他人,還可以使用您的位置和當前時間教您如何定位這些對象,並為您提供有關他們每個人。

谷歌翻譯是AR應用學習的另一個例子。 有了它,你可以掃描你不明白的文字,它會實時為你翻譯。

導航

通過擋風玻璃或頭戴式耳機顯示導航路線,可為駕駛員,騎車者和其他乘客提供增強的說明,以便他們不必為了查看將要前進的道路而輕視他們的GPS設備或智能手機。

由於相同的原因,飛行員可能會使用AR系統直接在視線內顯示透明速度和高度標記。

AR導航應用程序的另一個用途可能是在進入酒店之前將餐廳的評級,客戶評論或菜單項疊加在建築物的頂部,以便避免必須在線搜索這些內容。 或者,當你穿過一個陌生的城市時,增強現實係統可能會顯示到最近意大利餐廳的最快路線。

其他GPS AR應用程序,例如Car Finder AR可用於查找您的停放的汽車,或WayRay等全息GPS系統可能會覆蓋您前方道路上的方向。

遊戲

有許多AR遊戲和AR玩具可以合併物理世界和虛擬世界,並且它們以許多不同形式出現在許多設備中。

一個眾所周知的例子是Snapchat,它可以讓你在發送消息之前使用智能手機在臉上疊加好玩的面具和設計。 該應用程序使用您的臉部的實時版本將虛擬圖像置於其上。

其他增強現實遊戲的例子包括Pokemon GO! ,INKHUNTER,公園的鯊魚(Android和iOS),SketchAR,Temple Treasure Hunt Game和顫抖。 看到這些AR iPhone遊戲更多。

什麼是混合現實?

正如名稱非常明確地表明的那樣,混合現實(MR)是當真實和虛擬環境混合在一起形成混合現實時。 MR使用虛擬現實和增強現實的元素來創造新的東西。

很難將MR歸類為增強現實,因為它的工作方式是將虛擬元素直接覆蓋到現實世界中,讓您同時看到兩者,非常像AR。

然而,混合現實的一個主要焦點是這些物體被錨定到實時可以完全交互的真實物理對像上。 這意味著MR可以實現讓虛擬人物坐在房間裡實際的椅子上,或者讓虛擬的雨降下來,並用生活中的物理學來擊打實際的地面。

混合現實背後的基本思想是讓用戶能夠在真實狀態與周圍真實物體之間無縫存在,虛擬世界與軟件渲染對象相互作用,創造完全身臨其境的體驗。

這款微軟HoloLens演示視頻就是混合現實的完美例子。