增强现实技术发展及应用综述

刘亚辉 刘一锋 中国矿业大学管理学院

增强现实技术发展及应用综述

刘亚辉 刘一锋 中国矿业大学管理学院

在人机交互不断发展的过程中，一个创新而与众不同的方向就是增强现实技术。本文在积极展开研究的过程中，首先对包含人机交互技术和3D展现技术在内的增强现实应用中的重要技术进行了分析，并从数字营销和移动导览两个角度出发，对增强现实技术的应用展开了探讨，希望对我国相关领域的发展起到促进作用。

增强现实技术 发展 应用

前言

“增强现实”这一词汇产生于二十世纪九十年代，发展至今，对增强现实技术的研究已经成为各研究机构和各个领域工作中的重点内容之一，增强现实技术可以将人机交互技术充分展现出来，近年来，计算能力在计算机软件和硬件当中都产生了明显的提升，促使增强现实技术的应用范围也越来越广泛，现阶段，该技术已经作为一个重要的媒介，增加了现实世界同数字世界之间的联系。鉴于此，积极加强增强现实技术发展及应用研究具有重要意义。

一、增强现实应用中的重要技术

（一）人机交互技术

现阶段增强现实应用领域已经具有较强的专业性，数据手套设备以及光学运作捕捉设备能够有效的对手势识别功能以及人体动作捕捉进行辅助，从而促使三位空间位置追踪呈现出较高的准确性。此时，在增强现实头戴显示设备中对集成摄像机进行应用，可以促使第一视角基础上的交互体验得以实现［1］。并且，现阶段体感设备可以对深度摄像机设备进行充分的应用，其已经得到了普遍的应用，例如Kinect体感设备，其由微软开发，目前，此类型动作捕捉设备拥有较低的精度，其已经被广泛应用于增强现实应用当中，包括互动体验展示以及娱乐方面，这样一来，虚实互动能力在三维空间中就能够充分的实现。

（二）3D展现技术

三维空间注册实现建立在追踪算法基础上，在应用增强现实技术的过程中，对三维空间注册实现拥有较强的依赖性，要想促使三维展现效果呈现出虚实融合和逼真的特点，必须对3D实时软件渲染引擎进行应用，其拥有较高的效率，而另一项不可或缺的设备就是3D展现设备，其将充分发挥辅助功能。值得注意的是，在增强现实应用系统中，硬件设备、3D渲染引擎以及应用等之间的关系是密不可分的。

多核运算能力存在于图像GPU和新一代CPU当中，其可以为游戏引擎、3D实时渲染等提供服务，促使现实场景在实现实时逼真的过程中，3D渲染效果可以产生于虚拟物体当中，并且，在对光影动态效果展开实时运算的过程中，需要对摄像机实景光线追踪结果进行应用，其在虚拟物体中的应用，能够促使展现能力在虚实融合的过程中有效提升。物理特效实现库、完善的3D虚拟环绕声实现库等通常都存在于主流3D引擎当中，在对增强现实进行利用的过程中，其可以在人际交互体验中充分发挥自身功能，并促使虚拟物体的运动仿真在现实场景中得以实现。

二、增强现实技术的应用

（一）数字营销

在数字营销领域应用增强现实技术，有助于各种产品在进行销售的过程中，能够被消费者从多个角度及层面进行了解。例如，将增强现实技术应用于移动设备当中，从而在对实景物体进行反应的过程中，可以在手机屏幕的基础上，精确的叠加不同数字虚拟，从而根据用户的兴趣爱好有针对性的推销各种商品和活动；而针对产品推广等网站来讲，在增强现实技术的基础上，可以在宣传册上叠加产品的3D模型，从而促使消费者从多个角度对产品的功能以及作用进行更加充分的掌握等［2］。该领域在发展过程中，核心的增强现实技术主要有以下三种：

首先，实时识别追踪，其建立在人脸、动作的基础之上，三维空间注册会针对特殊身体部位而展开，其有利于促使增强现实试戴应用在发型、虚拟3D服装等领域得以完成。

其次，算法移植在移动平台和Web中的体现，这是建立在核心图像识别追踪算法基础之上的，针对全平台数字营销方案相对适用。

最后，减少现实技术，不同的识别标识具有识别追踪的功能，在该技术进行应用的过程中，能够有效的在画面中去除识别标识，同时促使周围材质效果的功能得以实现，促使融合效果在虚拟产品叠加的过程中得以实现。

（二）移动导览

近年来，智能手机给人们的工作及生活带来了极大的转变，增强现实应用建立在地理位置信息的基础之上，在帮助使用者从多个角度全面的认知周边景观的过程中，需要对虚实结合的功能进行充分的应用。在多种多媒体信息当中，如历史图片、视频、语音以及文字等，都能够同现实景观一起实现实时的融合展示，促使使用者在对智能手机的应用过程中，能够体会到互动应用的体验，这是传统地图导航软件所无法提供的。现阶段，该领域当中所应用的核心技术包含以下几种：

首先，三维空间注册算法，其建立在传感器6D0F运动追踪以及移动平台内置GPS基础之上；其次，手持设备移植和优化，其建立在图像识别追踪三维空间注册算法的基础之上；再次，增强现实人际交互界面设计，其建立在触控小尺寸屏幕基础之上［3］。

结论：综上所述，近年来，各个领域积极加强了对增强现实技术的研究，其已经能够被广泛的应用于多个领域当中，对人们的日常工作及生活造成极大的影响，鉴于此，本文积极加强了增强现实技术发展及应用研究，希望对我国的长期发展以及人民生活水平的提升起到促进作用。

［1］胡智标.增强教学效果 拓展学习空间——增强现实技术在教育中的应用研究［J］.远程教育杂志，2014，02：106-112.

［2］申健.数字媒体未来发展趋势——数字媒体与增强现实技术［J］.电脑知识与技术，2015，11：2755-2756.

［3］陈玉文.增强现实技术及其在军事装备和模拟训练中的应用研究［J］.系统仿真学报，2013，S1：258-262.