前言:
增強現實(Augmented
Reality,簡稱AR)就是將計算機生成的虛擬物件與真實世界結合起來,構造出具有虛實結合的虛擬空間。雖然目前AR的研究都集中在視覺上,但是AR並不僅限於此,還包括聽覺、觸覺和味覺的所有感官。AR起始於:二十世紀六十年代,Sutherland發明了頭盔顯示器顯示3D圖形但是直到近些年,AR才成為一個研究領域。Mil-gram定義了一個從真實到虛擬環境的連續統一體。
過去曾有一句話:人有多大膽,地有多高產。雖然放在過去不會有多少人相信。但計算機和網路技術的發展已經讓我們充分有理由相信科技使人們的思想變為現實的動力越來越大。過去我們只能在電影中看到的一些技術,在現實社會中已經成真。讓這些虛擬變成現實,主要的技術就是增強現實技術。
增強現實技術能做什麼?
增強現實技術是什麼?其實就是把原本在現實世界的一定時間、空間範圍內很難體驗到的實體資訊(視覺資訊,聲音,味道,觸覺等),通過科學技術模擬模擬後再疊加到現實世界被人類感官所感知,從而達到超越現實的感官體驗,這種技術叫做增強現實技術,簡稱AR技術。
由於網路的發展,我們所能夠獲取的資訊已經無限,許多資訊分散在虛擬的網際網路之中,通過我們的搜尋,展示於手機螢幕之上,人和網際網路還是兩種需要通過媒介才能連線的個體。但是,增強現實技術的出現,將徹底打破網際網路與現實的界限,這就是現實增強技術的魅力。
增強現實藉助計算機圖形技術和視覺化技術產生現實環境中不存在的虛擬物件,並通過感測技術將虛擬物件準確“放置”在真實環境中,藉助顯示裝置將虛擬物件與真實環境融為一體,並呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。因此增強現實系統具有虛實結合、實時互動、三維註冊的新特點。一個AR系統要解決許多關鍵技術。包括顯示技術、跟蹤和定位技術、介面技術以及標定技術。另外,AR系統還要充分考慮人的因素。AR技術在許多方面都有潛在應用價值。
在技術上,這就叫做增強現實技術,簡單的說,就是將計算機生成的資訊覆蓋在現實世界之上。這項技術將在不久的將來使我們的生活發生徹底的改變,網際網路將降臨現實世界。
應用於智慧手機:其實現實中增強現實技術已經大量應用在智慧手機上面了。目前智慧手機上的GPS、攝像頭和指南針的搭配已經可以初步實現現實增強,比如通過軟體發現附近的餐館、地鐵入口或者其它地方,也可以將鏡頭對準某個著名建築物,直接搜尋它的資訊,或將鏡頭對準餐館,關於這個餐館的評價會浮現在畫面之上。
互動演示:與增強現實進行互動的技術已經出現,就像第六感技術的視訊,通過在身上配置一些電子感應物件,可以做許多不可思議的事情,比如用雙手來拍攝圖片,直接在手上撥打電話,拿出紙片玩極品飛車等等。當然,其中的技術是將資訊投射到某個平面上,而在不久的未來,通過距離感知裝置,我們也許可以伸手點觸眼前浮現的資訊,處理圖片。
發展傳統媒體:很多人認為增強現實技術的出現會對傳統媒體尤其是紙質媒體造成巨大的終極。其實不然,增強現實在客觀上是有利於紙質媒體的:它不僅能增加紙媒出版物的娛樂性和互動性,還能極大地提高記者以更有說服力的方式講述故事的能力。解決這個問題的關鍵在於紙質媒體不能墨守成規,需要用增強現實來武裝自己。
實現這一設想的關鍵在於,現在的智慧手機使出版商能夠在現有紙媒出版物的基礎上建立這種使用者體驗。無需特殊標記,無需臺式電腦,無需網路攝像頭,使用者只要擁有一部智慧手機就可以與增強型的雜誌、報紙進行互動。
和電影《少數派報告》中華麗的互動式報紙相比,在雜誌前舉著個智慧手機的做法似乎不值一提,但這可能預示著增強現實技術能夠幫助逐漸萎縮的紙媒出版業走出困境。
增強現實技術應用生活
下面來看看增強現實在各個領域的應用以及未來的發展。
醫療領域:醫生可以利用增強現實技術,輕易地進行手術部位的精確定位。由於成像技術在醫療方面的普遍應用,增強現實技術也發展成為輔助醫療的一種重要手段,在醫學領域得到廣泛應用,它可作為一種視覺化的手術輔助工具,用影象來指導外科手術的完成。使用表面感應器,像MRI,CT.實時地蒐集病人的三維資料資訊,實時地繪製成相應的影象,融合到對病人的觀察中。協助醫生在視覺化環境下精確完成手術,賦予醫生“透視功能”,使醫生更加具體地瞭解病人體內的情況從而確定手術的精確位置。它將人體結構解剖研究的資料視覺化,並準確地顯示在患者的相應位置,使醫生可以清晰地看到患者病灶位置的全景情況,這樣不僅可以幫助實習醫生詳細瞭解患者的解剖結構,並且可以在技術條件理想的情況下幫助手術醫生準確定位手術部位,增強現實技術可以使醫生只需要很小,甚至不需要任何手術切口。可見增強現實技術在醫學領域的應用對提高醫學水平和臨床技能有著重要作用。
工業維修領域:大型複雜機械的組裝、維護和檢修是AR技術另一個具有廣闊應用前景的領域。在大型機械裝配過程中,經常性地檢視大量的技術手冊和說明,影響裝配的效率。利用AR技術可以將大量的註釋註解繪製成3D圖形重疊在機械上,這些由計算機生成的影象和附加的文字比安裝手冊更加生動,對技術人員的指導更加清楚直觀,利於簡化技術人員的工程難度,提高技術人員的工作效率及完成質量。
實際生活中:人們逛街的時候有沒有試過看中了很多件衣服,可是卻不好意思跟售貨員說你全部想試一下?
或許你根本也沒有這麼多時間把所有衣服都換上?科技改變生活,也改變我們的購物習慣。從前我們從實體店購物,到近幾年瘋狂的網上購物。今天我們把傳統的服裝零售模式也可以改變過來。
即“虛擬試衣”,“虛擬試衣”的概念很早就已經存在,可是當時技術還未跟上,以至試衣體驗未能如意。但今天我們的科技發展迅速,不只可以做到面部識別,體感識別亦已經做得相當準確。要介紹的是Total
Immersion最新推出的Trylive Clothing的虛擬試衣系統。Total
Immersion早前推出的眼鏡試戴等應用的效果反應亦非常好,如今推出的Trylive
Clothing就更加展示了它們於體感技術方面的成果。3D的衣服是可隨著試衣者的動作而產生變化。而3D的衣服亦是360度前後可看,非舊式的虛擬系統般只作2D展示或只可作正面觀看。而系統亦加入了立即購買的功能,使用者可把試後合心意的衣服直接加入購物籃。這樣的試衣方式不但節省空間,亦為試身者減去了更衣的麻煩。當然,這個新的創意技術還可為你的店鋪吸引不少顧客。
增強現實在機器人和遙控技術領域中也佔有一席之地,機器人遙控一直是個難題,尤其是當機器人的活動線路較長,距離較遠時,通訊連線存在較大延遲。在這種情況下,選擇對機器人直接進行控制,不如選擇對機器人的虛擬模型進行控制。而運用AR技術,使用者不用直接控制機器人,而是控制虛擬版本機器人的行為,產生的效果可以直接融入到真實世界中,一旦確定,使用者再通知真正的機器人執行該運動。這樣可以避免由於釋出指令而產生較長延遲所來的振盪,並且在虛擬條件下,使用者就可以指示真正的機器人去執行指定的任務。
結論:
增強現實技術會給我們的生活帶來巨大的方便,也會給我們的世界造成巨大的影響,可以說是好處多多。但目前國內致力於增強現實技術的公司屈指可數,除了個別大型網際網路公司在現有業務外對其進行試水之外(如盛大的“切客”),真正擁有移動增強現實技術並能進行開發的公司幾乎是鳳毛麟角。下一階段我國應該著重致力於增強現實技術的開發。我覺得在今後的10年裡,誰能抓住這一技術的前沿,誰就能成為IT新行業的領航者,它也會讓我們的未來變得更加方便,更有樂趣。