增强现实技术（AR）在游戏上的运用研究

周洋

摘 要：增强现实技术（AR）在近年越来越多地被使用，涉及生活的部分行业，在娱乐游戏方面的应用也逐渐增加。AR是在虚拟现实技术（VR）的基础上发展起来的，所以在有些地方与VR相似，例如都需要设備支持。但是AR是结合了现实景象而实现的技术，在体验上给用户更加真实的感觉。AR游戏属于新兴产业，虽然它带来的影响还不是很明显，但是对于人类生活带来的改变将会是巨大的。

关键词：增强现实；设备；游戏；趋势

1 AR技术概述

增强现实技术（AR）。把现实世界的一定时间空间范围内难以体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），通过计算机系统特殊处理后再叠加到现实世界被人体感官所感知，从而使人们感受到超越现实的感官体验，这种技术叫做增强现实技术，简称AR技术。这种技术最早于1990年提出。进入21世纪过后，电子技术、互联网等技术都取得了较大发展，使得AR越来越多的被应用，用途也越来越广。

2 AR设备

AR技术的实现需要有一定的设备支持，常见的设备有大概有以下几类：

头盔显示器（Head-mounted display，简称HMD）显示：这种设备属于头戴式设备，是比较常见的一种，相对于其他设备，这类设备给用户带来的沉浸感更强，体验更真实。因为这种头盔显示器能够看到周围的真实环境，所以也叫做透视式（see-through）头盔显示器。这种显示器有两种常见的方式提供现实增强。一种是利用摄像头将拍摄到的真实景象输入到处理器，然后在显示器上显示经过处理的融入了虚拟物体的真实景象，实现增强，这种叫做视频透视式（Vedio seethrough）；另一种是通过光学原理将虚拟物体直接与视野中的真实世界融合，从而实现增强，这种叫做光学透视式（Optical see-through）。还有一种很少见的是虚拟视网膜显示技术（Virtual Retinal Display 简称VRD），由于资料有限，这里不做讲解。

投影式显示（projection display）：将虚拟景象投影到现实中某些对应的物体上，从而实现增强。

手持式显示器（Hand Held Display 简称HHD）显示：像的手机，平板电脑等都可以作为手持式显示器，只要配备有摄像头，那么只需要下载相关的软件到的设备即可体验AR应用。这类设备往往便于携带，可以让人们时刻体验AR应用。

普通显示器显示（Monitor-based Display）：通过将现实景象与计算机生成的虚拟对象相结合输出在普通的显示器上，有特定需要也可以戴上专门的眼睛观看立体图像。2013年春晚就用到这种显示方法，电视机前的观众能看见现场所不能看见的虚拟景象。

3 AR游戏的特点

虚实结合：AR技术是通过计算机将处理过的信息与其他信息合成到用户可见的现实世界的一门技术。AR游戏使传统的游戏增加了与现实场景结合的虚拟景象，使游戏不再局限于显示器，而是使游戏界面叠映于现实对象中，这样便使游戏的可操作性和互动性大大增强。用户只需要通过眼睛凝视或手势指点等简单的身体动作进行操作，便可以实现对游戏的操作。

实时交互：要达到一定的游戏体验，就要使游戏满足实时交互性。AR游戏需要玩家进行必要的动作来完成游戏操作，游戏镜头不会固定于某个单一的画面或镜头，因此，在用户进行某种动作时，要求AR系统能及时的回应用户的动作，将正确的请求获取并将正确的结果反馈给用户。这样才能保证用户的游戏体验。通过将虚拟世界和真实世界的进行实时同步，使得游戏本身的游戏性与趣味性大大增强，用户因此获得更好的游戏互动。

4 AR对游戏带来的影响

与传统游戏相比：AR游戏更加真实，具有更好的互动性、趣味性和游戏性。AR游戏不再局限于某个单一空间和时间，而是让玩家可以在更多变的现实环境里进行游戏，也可以与其他的玩家进行更多的、更好的互动竞技。

与VR游戏相比：VR游戏是在完全虚拟的世界，玩家看不见现实世界的任何东西，只是VR游戏是给玩家带来超越普通游戏的，身临其境的游戏体验，立体感更强。而AR游戏是在VR游戏基础上结合现实场景开发的，真实性与游戏性都高于VR游戏，玩家可以享受更多的游戏趣味。

AR游戏和VR游戏一样都给游戏行业注入了新鲜的血液，可以想象在不远的未来，随着技术的发展与成熟，AR技术势必会给游戏与其他行业带来革命。

5 AR游戏在未来的发展趋势

虽然AR技术在近年来已经取得了较大发展，但是仍然存在很多技术方面的瓶颈，而这些瓶颈大大限制了AR技术的运用。如果使用的AR设备过于笨重以至于不便携带，则会大大降低用户的体验，不仅仅是在AR游戏方面，在其他领域也会大大限制体验效果。因此，如何将AR设备向微型化和低能耗的方向发展也是一个重要的研究课题。

尽管AR在国内发展相对较晚，但发展速度很快，这方面的技术也逐渐跟上国外的脚步。虽然没有VR那样被大多数人熟悉，但相信很快会被人们熟知。

6 结语

增强现实技术与其他的领域也有交叉，要实现该技术就要用到计算机图形学、传感器、网络、GPS和陀螺仪等许多技术，通过多种领域技术的交叉运用，使得增强现实技术给人们带来更真实的游戏体验。而且AR被人们称为“更真实的现实”，这样一来，AR让游戏的真实性更加的能满足人们的需求。虽然AR与VR有许多相似的地方，但是在很多方面，AR技术所做到的都多于VR，像在医疗研究和解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航等领域，都具有比VR技术更加明显的优势。尽管现在AR还没有完全走进人们的生活，但随着AR技术的不断发展与进步，在不久的未来将会与人们的生活密切相关，在生活的方方面面都会感受到AR技术的运用。

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Research on the Use of Augmented Reality （AR） in the Game

Zhou Yang

（Xihua University， Chengdu 610000， Chian）

Abstract：Augmented Reality （AR） in recent years， more and more it is used，involving industry part of our lives，application entertainment games is also increasing.AR is developed on the basis of Virtual Reality （VR） on up，so in some places and VR acquaintance，for example， require device support.However， AR is a combination of reality and vision technology implemented，on the user experience more realistic feel.AR Games is an emerging industry，although the influence it brings is not very obvious，but for human life will bring change will be enormous.

Key words：augmented reality； equipment； game； trends