让展品活起来

奥秘精灵

“你们知道现在博物馆最酷的参观方式是什么吗？”小好问询问伙伴们。

一旁的小灵通说：“现在有很多博物馆推出了手机导览服务，观众可以用自己的手机、平板电脑等下载展品说明和参观路线等。你说的是这个吗？”

“你说的这些已经不稀奇了，我在电视上看到现在流行一种叫现实增强的技术，能让博物馆的展品都活起来，这才酷呢，”小好问说着说着激动了起来，“关主，今天的闯关你就带我们去了解一下这种新技术吧。”

“还等什么，出发吧！”

第一关 真实与虚幻的结合

关主带着小先锋们坐上时空穿梭机来到了加拿大的皇家安大略博物馆。“这里是‘终极恐龙展现场。我会给你们每人一台平板电脑，然后试着用它对准这幅恐龙海报，看看有什么效果。”

大家都举起了平板电脑。小好问突然激动地喊起来：“快看，海报上居然站了一只恐龙。”紧接着另外两个人也发出了惊叹声。

就在他们还处于惊奇中时，关主提出了第一关的任务：“很神奇吧？这就是增强现实技术。下面试着用你们自己的话来描述一下这种技术吧。”

小粗心盯着屏幕说：“它能让二维图案变成3D的，让静态的事物变成活动的。”

小好问认真思考着：“我看是将真实的图片变成了虚拟的影像。”

小灵通：“应该是真实的图像与虚拟影像的结合才更准确，图片还是在那，只是图片上的图案‘活了起来。”

【关主释答】

你们说的都没有错。增强现实技术（Augmented Reality）也被称为混合现实，它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间，它不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。比如，我们在观赏海报上的恐龙图像时，是不会产生或者接收到有关恐龙生前的信息的，而增强现实技术则打破了这一局限。它将计算机生成的虚拟物体，也就是恐龙生前的样子叠加到海报的真实场景之上，实现了对真实世界的增强。同时，由于与真实世界的联系并未被切断，交互方式也就显得更加自然，也就使得你们看到了一只活的恐龙跃然纸上。

第二关 全新感官体验方式

“下面，试着把屏幕对准真实恐龙骨架吧。”关主神秘地说。然后，小先锋们屏幕上的恐龙居然成了有血有肉的活体，会吼叫，会摇摆。后来，关主又带着大家探索了其他几家博物馆里增强现实技术的运用，几个小朋友直呼过瘾。

“别光顾着感叹，看了几种不同的运用方式，你们能不能分析其中的奥秘啊？”

小好问说：“技术人员事先将与图片、展品有关的大量虚拟信息储存在计算机终端中，当平板电脑对准特殊的感应点时，就触发终端发送那些储存的信息到屏幕上。”

小粗心：“我同意小好问关于虚拟信息存储的部分，而且信息是通过网络发送到我们的平板电脑上的。”

小灵通最后说：“我看不单单是依靠单一的原理就能实现，肯定是一个复杂的多技术集合。”

【关主释答】

下面，让我用更专业性的话来向你们解释增强现实技术的原理。它借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。因此增强现实系统具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。

具体来说，增强现实技术主要依赖显示技术、跟踪和定位技术、界面和可视化技术以及标定技术等实现。目前该技术的显示主要通过头盔显示器、手持显示器和投影显示器，你们手拿的平板电脑就属于手持显示器；跟踪和定位技术是指预先在已知的位置上放置基准的标记，通过跟踪这些标记跟踪真实对象，从而扩大跟踪范围；界面和可视化技术主要是研究如何有效地在增强现实技术显示器上表现信息；为了生成准确的定位，该技术系统需要进行大量的标定，这其中包括摄像机参数、视域范围、传感器的偏移、对象定位以及变形等，这就是标定技术。

第三关 超炫科技大用途

“其实增强现实早在上世纪70年代就出现，只是近年来发展迅速，越来越成为一种时尚。你们觉得这么酷的技术，还能用来干什么呢？”

小灵通说：“用在博物馆就是一种很好的方式，特别是在一些遗址类博物馆，比如咱们的圆明园，我们就能了解它被毁前的样子。”

小粗心说：“要是能做成游戏肯定很棒，能有身临其境的感觉！”

小好问说：“我觉得用来帮助医生做手术更棒，使医生能够看清病人体内的状况，手术的风险能降低很多。”

【关主释答】

你们的设想都挺好，目前增强现实技术也确实在这些领域都有所作用。总的来说，这项技术在诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐、影视与艺术等领域具有广泛的应用，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域，具有显著的优势。说到增强现实技术在影视领域的应用，还记得2010年南非世界杯足球比赛期间中央电视台的《豪门盛宴》栏目吗？该栏目成功利用增强现实技术在现场制造了一个3D的虚拟球场。其实这个球场只有电视机前的观众才能看到，而现场的主持人面对的则是一个空旷的舞台。相信在不久的将来，该项技术会被应用于人类生活的各个领域，使我们的生活更加精彩。

（责任编校：汤文培）