一文读懂:AR增强现实技术

2023-06-01 0 949

#AR#那些年充斥着AR(增强现实)控制技术逐渐成形,应用领域情景日渐多样,早已开始在方方面面渗入现代人的日常生活中,比如AR隐形眼镜、ARM102z、AR智能手机、各式各样类型AR应用领域等。但你吗介绍增强现实控制技术吗?它究竟是甚么,能能用以做甚么?Nenon小贴士从关键控制技术、产业发展、应用领域、优点等逐一阐释下。

一文读懂:AR增强现实技术AR(增强现实)控制技术

简述:

 AR(增强现实控制技术做为两个基本概念明确提出早已好久,在各式各样奇幻经典作品中都能看见它的踪迹,但做为真真切切的应用领域,深切地走进现代人的现实日常生活,能说却是两个流行时尚的新事物。

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表述:甚么是 AR增强现实

AR增强现实(中文名称:Augmented Reality,简写为AR)增强现实(Augmented Reality)控制技术是一类将交互式重要信息与交互式世界别出心裁融合的控制技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种控制技术手段,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等交互式重要信息模拟仿真后,应用领域到交互式世界中,两种重要信息互为补充,从而实现对交互式世界的“增强”。

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简介

所谓交互式现实,顾名思义,就是交互式和现实相互结合。从理论上来讲,交互式现实控制技术(VR)是一类能创建和体验交互式世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一类模拟环境,使用户沉浸到该环境中。交互式现实控制技术就是利用现实日常生活中的数据,通过计算机控制技术产生的电子信号,将其与各式各样输出设备结合使其转化为能够让现代人感受到的现象,那些现象能是现实中真深切切的物体,也能是我们肉眼所看不到的物质,通过三维模型表现出来。因为那些现象不是我们直接所能看见的,而是通过计算机控制技术模拟出来的现实中的世界,故称为交互式现实。

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交互式现实控制技术受到了越来越多人的认可,用户能在交互式现实世界体验到最真实的感受,其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假,让人有种身临其境的感觉;同时,交互式现实具有一切人类所拥有的感知功能,比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统;最后,它具有超强的仿真系统,真正实现了人机交互,使人在操作过程中,能随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是交互式现实控制技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。

产业发展

1、第一阶段(1963年以前)有声形动态的模拟是蕴涵交互式现实思想的阶段1929年,Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器;1956年,Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama。2、第二阶段(1963—1972)交互式现实萌芽阶段1965年,Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”(终极的显示);1968年,Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器(HMD);1972年,NolanBushell开发出第两个交互式电子游戏Pong。3、第三阶段(1973—1989)交互式现实基本概念的产生和理论初步形成阶段1977年,Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlove;1984年,NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的交互式环境视觉显示器;1984年,VPL公司的JaronLanier首次明确提出“虚拟现实”的基本概念;1987年,JimHumphries设计了双目全方位监视器(BOOM)的最早原型。4、第四阶段(1990年至今)交互式现实理论进一步的完善和应用领域阶段

1990年,明确提出VR控制技术包括三维图形生成控制技术、多传感器交互控制技术和高分辨率显示控制技术;VPL公司开发出第一套传感手套“DataGloves”,第一套HMD“EyePhoncs”;21世纪以来,VR控制技术高速产业发展,软件开发系统不断完善,有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。

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优点

1、沉浸性

沉浸性是交互式现实控制技术最主要的特征,就是让用户成为并感受到自己是计算机系统所创造环境中的一部分,交互式现实控制技术的沉浸性取决于用户的感知系统,当使用者感知到交互式世界的刺激时,包括触觉、味觉、嗅觉、运动感知等,便会产生思维共鸣,造成心理沉浸,感觉如同进入交互式世界。

2、交互性

交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度,使用者进入交互式空间,相应的控制技术让使用者跟环境产生相互作用,当使用者进行某种操作时,周围的环境也会做出某种反应。如使用者接触到交互式空间中的物体,那么使用者手上应该能够感受到,若使用者对物体有所动作,物体的位置和状态也应改变。

3、多感知性

多感知性表示计算机控制技术应该拥有很多感知方式,比如听觉,触觉、嗅觉等等。理想的交互式现实控制技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关控制技术,特别是传感控制技术的限制,目前大多数交互式现实控制技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、触觉、运动等几种。

4、构想性

构想性也称想象性,使用者在交互式空间中,能与周围物体进行互动,能拓宽认知范围,创造客观世界不存在的情景或不可能发生的环境。构想能理解为使用者进入交互式空间,根据自己的感觉与认知能力吸收知识,发散拓宽思维,创立新的基本概念和环境。

5、自主性

是指交互式环境中物体依据物理定律动作的程度。如当受到力的推动时,物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

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关键控制技术

交互式现实的关键控制技术主要包括:

1、动态环境建模控制技术

的三维数据,并根据应用领域的需要建立相应的交互式环境模型。

2、实时三维图形生成控制技术

三维图形的生成控制技术早已较为成形,那么关键就是“实时”生成。为保证实时,至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。

3、立体显示和传感器控制技术

交互式现实的交互能力依赖于立体显示和传感器控制技术的产业发展,现有的设备不能满足需要,力学和触觉传感装置的研究也有待进一步深入,交互式现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。

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4、应用领域系统开发工具

交互式现实应用领域的关键是寻找合适的场合和对象,选择适当的应用领域对象能大幅度提高生产效率,减轻劳动强度,提高产品质量。想要达到这一目的,则需要研究交互式现实的开发工具。

5、系统集成控制技术

由于VR系统中包括大量的感知重要信息和模型,因此系统集成控制技术起着至关重要的作用,集成控制技术包括重要信息的同步控制技术、模型的标定控制技术、数据转换控制技术、数据管理模型、识别与合成控制技术等。

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