1. 增强现实(AR)技术概述
增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术是一种将虚拟信息与现实世界相结合的技术。它通过计算机图形学、传感器技术、跟踪和定位技术等手段,将数字信息、三维模型等虚拟内容实时叠加到真实场景中,为用户提供更加丰富和立体的视觉体验。
2. AR技术原理
2.1 Vision based AR
基于计算机视觉的AR是利用计算机视觉方法建立现实世界与屏幕之间的映射关系,使我们想要绘制的图形或是3D模型可以如同依附在现实物体上一般展现在屏幕上。
2.1.1 Marker-Based AR
这种实现方法需要一个事先制作好的Marker(例如:绘制着一定规格形状的模板卡片或者二维码),然后把Marker放到现实中的一个位置上,相当于确定了一个现实场景中的平面,然后通过摄像头对Marker进行识别和姿态评估(Pose Estimation),并确定其位置,然后将该Marker中心为原点的坐标系称为Marker Coordinates即模板坐标系,我们要做的事情实际上是要得到一个变换从而使模板坐标系和屏幕坐标系建立映射关系,这样我们根据这个变换在屏幕上画出的图形就可以达到该图形依附在Marker上的效果。
2.2 LBS based AR
基于地理位置信息的AR,即通过获取用户的地理位置信息,将虚拟信息叠加到相应的地理位置上。
3. AR技术的实际应用
3.1 教育领域
通过AR技术,学生们可以在学习过程中获得更加直观和立体的知识,提高学习效果和理解能力。在科学教育中,AR技术可以用来模拟复杂的科学实验和现象,帮助学生更好地理解科学原理。在语言学习中,AR技术可以提供模拟的真实语言环境,帮助学生提高语言应用能力。
3.2 医疗领域
AR技术在医疗领域的应用也日益增多,如手术导航、医学教学、患者教育等。
3.3 军事领域
在军事领域,AR技术可以进行更加真实和模拟训练,提高士兵的作战能力。
3.4 游戏、旅游等领域
在游戏领域,AR技术可以获得更加沉浸式的游戏体验;在旅游领域,AR技术可以更加深入地了解和探索旅游目的地。
4. 总结
AR技术作为一种新兴的技术,具有广泛的应用前景。随着技术的不断发展,AR技术将会在更多领域得到应用,为人们的生活带来更多便利。