AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)簡介培訓(xùn)資料

2024/11/11AR增強(qiáng)(zēngqiáng)現(xiàn)實(shí)簡介培訓(xùn)資料第一頁，共29頁。增強(qiáng)理想〔AugmentedReality，簡稱AR〕，是在虛擬理想的基礎(chǔ)上開展起來的新技術(shù)，也被稱之為混合理想。是經(jīng)過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息添加用戶對理想世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息運(yùn)用到真實(shí)世界，并將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場景中，從而完成對理想的增強(qiáng)。AR通常首先借助于某種設(shè)備〔最典型(diǎnxíng)的是攝像頭〕獲取〝理想〞的影像，但是在這種影像卻不是如傳統(tǒng)視頻運(yùn)用那樣的原封不動展現(xiàn)到屏幕上，而是經(jīng)過了一道信息技術(shù)的處置，將在原生的影像上疊加上文字、聲響、虛擬圖像籠統(tǒng)等信息之后再展現(xiàn)給用戶。什么(shénme)是增強(qiáng)理想？第二頁，共29頁。我們應(yīng)用一款蘋果系統(tǒng)的游戲來解釋就是真實(shí)場景，模擬對戰(zhàn)。游戲的背景直接是游戲玩家周圍所見的風(fēng)景。雖然周圍人來人往一派興盛，游戲玩家卻像鬼故事中的巫師或許茅山道士，經(jīng)過手中的iPad看到熟習(xí)的大街上一個(gè)一個(gè)青面獠牙的僵尸迎面撲來。幽默的是還可以結(jié)合了GPS和陀螺儀，確定了游戲玩家所在的地點(diǎn)，游戲玩家可以去到游戲預(yù)制的理想醫(yī)院/藥店恢復(fù)體力，可以去到指定(zhǐdìng)的理想商店置辦設(shè)備。動漫里很多用高科技眼鏡(yǎnjìng)剖析現(xiàn)場也是應(yīng)用了AR技術(shù)第三頁，共29頁。虛實(shí)結(jié)合三維注冊實(shí)時(shí)交互特點(diǎn)(tèdiǎn)第四頁，共29頁。01義務(wù)(yìwù)原理1.1基本流程(liúchéng)1.2相關(guān)支撐技術(shù)02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用03國際現(xiàn)狀3.1研討現(xiàn)狀3.2存在的效果04未來前景4.1?????4.2?????索引第五頁，共29頁。01義務(wù)(yìwù)原理AR系統(tǒng)(xìtǒng)中，成像設(shè)備、跟蹤與定位技術(shù)和交互技術(shù)是完成一個(gè)基本系統(tǒng)(xìtǒng)的支撐系統(tǒng)(xìtǒng)。第六頁，共29頁。01組成(zǔchénɡ)方式復(fù)雜(fùzá)AR系統(tǒng)的基本流程第七頁，共29頁。01組成(zǔchénɡ)方式一個(gè)完善的AR系統(tǒng)包括多個(gè)學(xué)科研討的技術(shù)，其中(qízhōng)系統(tǒng)顯示定位技術(shù)，真假融合技術(shù)和用戶交互技術(shù)是完成一個(gè)AR系統(tǒng)的基本支撐技術(shù)。頭盔顯示器投影式(顯示技術(shù)手持式顯示器普通液晶顯示器一、AR系統(tǒng)的顯示(xiǎnshì)技術(shù)第八頁，共29頁。01組成(zǔchénɡ)方式二、跟蹤定位(dìngwèi)技術(shù)由于要完成虛擬和理想物體的完美結(jié)合，必需將虛擬物體兼并到理想世界中的準(zhǔn)確位置，這個(gè)進(jìn)程稱為注冊(registration)。因此AR跟蹤定位系統(tǒng)必需可以實(shí)時(shí)地檢測觀察者在場景中的位置、視域的方向，甚至是運(yùn)動(yùndòng)的狀況，以便用來協(xié)助系統(tǒng)決議顯示何種虛擬物體，并依照觀察者的視場重建坐標(biāo)系。第九頁，共29頁。01組成(zǔchénɡ)方式三、真假融合(rónghé)技術(shù)真假配準(zhǔn)技術(shù)是任何(rènhé)適用的增強(qiáng)理想系統(tǒng)所首先需求處置的重要效果，這也是國際外眾多研討人員對此效果展開詳細(xì)研討的緣由所在。引見一種基于自定標(biāo)技術(shù)的真假配準(zhǔn)戰(zhàn)略。該方法采用小孔成像模型，在歐氏坐標(biāo)系下表達(dá)虛擬場景，可以克制仿射變換方法的一系列缺陷，同時(shí)由于在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中可以自動計(jì)算攝像機(jī)外部參數(shù)，使得系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不在依賴于對攝像機(jī)外部參數(shù)的事前確定，有效提高了系統(tǒng)的可用性和準(zhǔn)確性。第十頁，共29頁。01組成(zǔchénɡ)方式四、用戶(yònghù)交互技術(shù)下一代AR技術(shù)的主要特征是完成用戶與真實(shí)場景中的虛擬物體之間更自然的交互，AR系統(tǒng)需求經(jīng)過跟蹤定位(dìngwèi)設(shè)備獲取交互控制數(shù)據(jù)執(zhí)行用戶對虛擬物體實(shí)施的行為指令。AR運(yùn)用系統(tǒng)常運(yùn)用以下3種方式完成用戶與系統(tǒng)之間的交互:標(biāo)識特征點(diǎn)姿態(tài)命令特制工具第十一頁，共29頁。02實(shí)際(shíjì)運(yùn)用一旦研討人員克制了所面臨的各種(ɡèzhǒnɡ)應(yīng)戰(zhàn)，增強(qiáng)理想將很能夠普及我們生活的各個(gè)角落。它能夠運(yùn)用到簡直一切行業(yè)中。第十二頁，共29頁。1-1?????工業(yè)維修范圍.旅游、展覽范圍軍事(jūnshì)范圍醫(yī)療范圍網(wǎng)絡(luò)視頻通訊范圍文娛游戲范圍古跡恢復(fù)和文明遺產(chǎn)維護(hù)13/1202實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用第十三頁，共29頁。工業(yè)維修(wéixiū)范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用這很能夠是運(yùn)用增強(qiáng)理想的第一個(gè)行業(yè)?？梢詫?biāo)志器銜接到人們正在施工的特定物體上，實(shí)踐運(yùn)用然后增強(qiáng)理想系統(tǒng)可以在它下面描畫出圖像。這是一個(gè)比擬復(fù)雜的增強(qiáng)理想方式，由于系統(tǒng)只需求知道用戶相關(guān)(xiāngguān)于他看到的物體所在的位置，而不用跟蹤那團(tuán)體確實(shí)切物理位置。第十四頁，共29頁。旅游、展覽(zhǎnlǎn)范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用人們在閱讀、觀賞的同時(shí)，經(jīng)過增強(qiáng)理想(lǐxiǎng)技術(shù)將接納到途經(jīng)修建的相關(guān)資料，觀看展品的相關(guān)數(shù)據(jù)資料。第十五頁，共29頁。軍事(jūnshì)范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用增強(qiáng)理想系統(tǒng)可以為軍隊(duì)提供(tígōng)關(guān)于周邊環(huán)境的重要信息，例如顯示修建物另一側(cè)的入口，這有點(diǎn)像X射線視覺。增強(qiáng)理想顯示器還能突出顯示軍隊(duì)的移動，讓戰(zhàn)士可以轉(zhuǎn)移到朋友看不到的中央。第十六頁，共29頁。醫(yī)療(yīliáo)范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用增強(qiáng)理想運(yùn)用到醫(yī)療中，可以使外科醫(yī)生在給病人入手術(shù)的進(jìn)程中，看到注冊到病人身體上的CT

或許MRI

圖像。不只如此，增強(qiáng)理想系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療教育(jiàoyù)培訓(xùn)中。另外，增強(qiáng)理想還可用于虛擬人體解剖圖、虛擬人體功用、虛擬手術(shù)模擬、遠(yuǎn)程手術(shù)等并且可以用于康復(fù)醫(yī)療。第十七頁，共29頁。網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)視頻通訊范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用該系統(tǒng)運(yùn)用增強(qiáng)理想和人臉跟蹤技術(shù)，在通話的同時(shí)在通話者的面部實(shí)時(shí)疊加一些如帽子、眼鏡等虛擬(xūnǐ)物體，在很大水平上提高了視頻對話的興趣性。第十八頁，共29頁。文娛、游戲(yóuxì)范圍02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用增強(qiáng)理想游戲可以讓位于全球不同地點(diǎn)的玩家，共同進(jìn)入(jìnrù)一個(gè)真實(shí)的自然場景，以虛擬替身的方式，停止網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)。第十九頁，共29頁。古跡恢復(fù)和文明(wénmíng)遺產(chǎn)維護(hù)02實(shí)踐(shíjiàn)運(yùn)用文明古跡的信息以增強(qiáng)理想的方式提供應(yīng)觀賞者，用戶不只可以經(jīng)過HMD看到古跡的文字解說，還能看到遺址上完整(wánzhěng)局部的虛擬重構(gòu)。第二十頁，共29頁。03國際(guójì)現(xiàn)狀增強(qiáng)理想技術(shù)作為一個(gè)(yīɡè)新興的研討范圍,雖然在國際的于升究起步較晚，但由于增強(qiáng)理想技術(shù)具有很大的運(yùn)用和開展?jié)摿?，因此正越來越惹起國際學(xué)者的關(guān)注。

第二十一頁，共29頁。03國際(guójì)現(xiàn)狀22/12目前國際AR的研討效果主要有：北京理工大學(xué)自主研制了視頻、光學(xué)穿透式兩類頭盔顯示器北京理工大學(xué)應(yīng)用AR技術(shù)重建圓明園的實(shí)驗(yàn)也取得了重要停頓(tíngdùn)上海大學(xué)快速制造工程中心與浙江大學(xué)協(xié)作開發(fā)了AR場景光源的實(shí)時(shí)檢測和真實(shí)感繪制框架此外，在城市規(guī)劃、地下管網(wǎng)、天文信息系統(tǒng)等范圍也有相關(guān)的研討視頻透視式頭盔顯示器光學(xué)透視式頭盔顯示器真實(shí)場景增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景第二十二頁，共29頁。03國際(guójì)現(xiàn)狀我國在AR范圍(fànwéi)的研討起步較晚，研討機(jī)構(gòu)主要集中在高校的科研單位從國際宣布的論文來看，主要集中(jízhōng)在系統(tǒng)運(yùn)用和配準(zhǔn)技術(shù)上，研討的效果比擬單一、觸及面比擬窄北京理工大學(xué)北京航空航天大學(xué)國防大學(xué)浙江大學(xué)上海大學(xué)第二十三頁，共29頁。03國際(guójì)現(xiàn)狀雖然增強(qiáng)理想技術(shù)在近20

年來取得了很大的開展，但是(dànshì)還是存在很多技術(shù)方面的難題。例如透視式系統(tǒng)沒有足夠的亮度、分辨率和對比度。目前的大少數(shù)系統(tǒng)都是運(yùn)用于預(yù)知的環(huán)境中，而在非預(yù)知的環(huán)境中的增強(qiáng)理想系統(tǒng)比擬少。國際相關(guān)的研討還多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，可以商業(yè)化的增強(qiáng)理想產(chǎn)品更是鳳毛麟角。存在(cúnzài)的效果第二十四頁，共29頁。04未來(wèilái)前景值得(zhídé)等候的4個(gè)增強(qiáng)完成運(yùn)用方向：空間計(jì)算互動游戲感知人腦交互提升第二十五頁，共29頁。一些高科技公司正在經(jīng)過構(gòu)增強(qiáng)理想平臺，來完成更為普遍的運(yùn)用形狀，比如Wikitude和Layar，它們擁有一個(gè)開放式的SDK，讓iOS、Android、黑莓10以及Web開發(fā)者〔支持HTML5、JavaScript和CSS〕可以創(chuàng)立基于天文位置、圖像識別、三維動畫的跨平臺增強(qiáng)理想模塊。聽上去有些復(fù)雜，其實(shí)十分復(fù)雜。不論是iPhone、Android或是其他平臺的手機(jī)，都可以經(jīng)過運(yùn)用和攝像頭掃描出擁有豐厚信息的理想場景，你可以了解到這家酒店、餐館的評分，可以看到這個(gè)商品的官方信息等等。當(dāng)然，創(chuàng)立龐大(pángdà)的數(shù)據(jù)庫是一個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情，但我們置信，這種運(yùn)用情勢最終會成為理想。第二十六頁，共29頁。同時(shí)，相似谷歌圖形搜索這樣的運(yùn)用那么用另一種方式來解釋增強(qiáng)理想技術(shù)。它可以完成一站式掃描、識別物體的效果，比如(bǐrú)一幅名畫的作者、一段文字的言語類型并翻譯成用戶母語，而不是單純識別某種條碼。掃描物體的數(shù)量也在不時(shí)添加，完成更一種增強(qiáng)理想化的搜索體驗(yàn)。第二十七頁，共29頁。我們最近曾經(jīng)看到一種新的運(yùn)用概念。三星最近央求了一項(xiàng)基于增強(qiáng)理想的游戲鍵盤技術(shù)，從正面也印證了三星智能眼鏡的存在。這種技術(shù)可以讓佩戴眼鏡的用戶看到自己手上的虛擬鍵盤，只需用拇指點(diǎn)擊其他手指就能完成文字輸入。當(dāng)然，智能眼鏡上的虛擬理想運(yùn)用也會有一些令人擔(dān)憂的中央，比如分散我們的留意力或是網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)平安隱患，讓黑客經(jīng)過這種技術(shù)攻擊用戶。不過我們暫時(shí)也不用過于擔(dān)憂，由于人們只會運(yùn)用增強(qiáng)理想運(yùn)用來看自己感興味的事物。第二十