简介

应用领域

应用实例(世界杯转播应用实例 实现原理)

简介

增强现实(Augmented Reality，简称AR)是近年来国外众多知名大学和研究机构的研究热点之一。AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域，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，具有比VR技术更加明显的优势。

增强现实（AR），也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，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同时存在。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。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。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

增强现实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。

应用领域

增强现实技术的应用领域很广泛。

* 医疗领域：医生可以利用增强现实技术，轻易地进行手术部位的精确定位。

* 军事领域：部队可以利用增强现实技术，进行方位的识别，获得目前所在地点的地理数据等重要军事数据。

* 古迹复原和数字化文化遗产保护：文化古迹的信息以增强现实的方式提供给参观者，用户不仅可以通过HMD看到古迹的文字解说，还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。

* 工业维修领域：通过头盔式显示器将多种辅助信息显示给用户，包括虚拟仪表的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备零件图等。

* 网络视频通讯领域：该系统使用增强现实和人脸跟踪技术，在通话的同时在通话者的面部实时叠加一些如帽子、眼镜等虚拟物体，在很大程度上提高了视频对话的趣味性。

* 电视转播领域：通过增强现实技术可以在转播体育比赛的时候实时的将辅助信息叠加到画面中，使得观众可以得到更多的信息。

* 娱乐、游戏领域：增强现实游戏可以让位于全球不同地点的玩家，共同进入一个真实的自然场景，以虚拟替身的形式，进行网络对战。

* 旅游、展览领域：人们在浏览、参观的同时，通过增强现实技术将接收到途经建筑的相关资料，观看展品的相关数据资料。

* 市政建设规划：采用增强现实技术将规划效果叠加真实场景中以直接获得规化的效果。

应用实例

世界杯转播应用实例

AR技术的应用从2000至今，还在不断探索和实验中，目前还没有出现所谓的Killer App，所以也就没有被广泛应用。至今为止，最具有实用意义的应用，应该是某家汽车品牌的专家级工程师所使用的AR 电子说明书，简言之，就是工程师戴上HMD（head mounted display）设备，通过HMD上的透明显示器，可以观察到现实中的汽车配件的各个细节（用肉眼也能看见的那些），同时，HMD上会根据所观察的零件不同，显示出该零件的一切数字化信息，这样，工程师就不需要爬到山一样的文档中去查找这些信息了。用电脑搜索不也是一样的吗，为什么要用AR？很简单，因为并不是所有的零件上都有标号可以查询，面对一个光突突没有任何标记的螺丝帽，用电脑也无济于事，而AR技术是可以识别的。当然，这是一个高级的例子，《豪门盛宴》中所使用的AR技术并没有这么高级。

实现原理

AR的几个基本设备：

1. 摄像头-用来捕捉标记图案

2. 可识别的唯一图案

3. 现实设备

4. 处理器（就是用于合成图像的计算机）

根据上面的原理，CCTV5 南非世界杯《豪门盛宴》中的3D虚拟球场就是这么实现的：

用于识别的图案极可能是这个，或者部分：

图案识别后，合成任何3D模型和动画都可以，还可以与3D内容互动（需要类似电子手套或鼠标之类的输入设备）：

最后，主持人走入3D球场区域后，可以看出CCTV5世界杯豪门3D盛宴虚拟球场技术使用的是AR技术，而不是别的什么新技术，所以现场观众什么都看不到。