ar虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)原理
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality,簡稱 AR),是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù),這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。這種技術(shù)1990年提出。隨著隨身電子產(chǎn)品CPU運(yùn)算能力的提升,預(yù)期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將會(huì)越來越廣。
更通俗一點(diǎn)的說法是,它是一種全新的人機(jī)交互技術(shù),利用攝像頭,傳感器,實(shí)時(shí)計(jì)算和匹配技術(shù),將真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到同一個(gè)畫面或空間而同時(shí)存在。用戶可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,還能突破空間、時(shí)間以及其它客觀限制,感受到在真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。
技術(shù)原理
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù),是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺信息,聲音,味道,觸覺等),通過電腦等科學(xué)技術(shù),模擬仿真后再疊加,將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界,被人類感官所感知,從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來,兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。在視覺化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中,用戶利用頭盔顯示器,把真實(shí)世界與電腦圖形多重合成在一起,便可以看到真實(shí)的世界圍繞著它。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制、多傳感器融合、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)提供了在一般情況下,不同于人類可以感知的信息。
什么是虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境,是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向,是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合,是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外,還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知,甚至還包括嗅覺和味覺等,也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng),眼睛、手勢、或其他人體行為動(dòng)作,由計(jì)算機(jī)來處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù),并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng),并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。
AR系統(tǒng)基本具備以下三個(gè)特點(diǎn):
1、真實(shí)世界和虛擬世界的信息集成;
2、具有實(shí)時(shí)交互性;
3、是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。
類似于小熊的基于AR技術(shù)的應(yīng)用都符合一個(gè)基本的套路,就是通過先進(jìn)的AR技術(shù)讓平面圖片或卡牌“立體動(dòng)起來”。用戶只需要下載相應(yīng)的專用軟件,利用使用移動(dòng)設(shè)備掃描AR卡,即可出現(xiàn)角色的立體圖像。AR技術(shù)可廣泛應(yīng)用到軍事、醫(yī)療、建筑、教育、工程、影視、娛樂等領(lǐng)域。
最早,它被應(yīng)用于在教育領(lǐng)域,跟傳統(tǒng)紙質(zhì)圖書不同的是,用戶通過手機(jī)或者平板電腦下載軟件,就可以體驗(yàn)更具真實(shí)感的立體三維動(dòng)畫和互動(dòng)科學(xué)游戲,這樣不僅增強(qiáng)使用的趣味性和交互性,還能給兒童帶來全新閱讀體驗(yàn)。