增强现实AR讲稿.ppt

1、,笃 学 尚 行 止 于 至 善,WWW.JIANGNAN.EDU.CN,组员：,增强现实技术,目录：,AR(Augmented Reality）增强现实（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。,简单来说，AR技术就是把虚拟世界套在现实世界并进行互动,1 AR技术简介,技术原理,增强现实(Augmented Reality，简称AR) ，也被称为扩增现实(中国台湾地区)。 增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成 的新技术，是把原本在现实世界的

2、一定时间空间范围内很难体验到的实体信 息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将 虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官 体验。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。 增强现实技术，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。 增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不

3、同于人类可以感知的信息。,实际应用,主要特点：AR系统具有三个突出的特点：真实世界和虚拟的信息集成；具有实时交互性；是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用于多等领域,虽然经过了十几年的研究，开发了以上的许多种工具包，但是几乎所有 AR 系统 仍然处于实验室内使用研究者已经开始考虑 AR在实用中面临的一些基本问题， 主要有以下几个方面,1) 景物的生成与显示 由于头戴式显示器上的摄像机的摄像角度与眼睛的位置存在偏差，因此虚拟物体的定 位在真实视场中的定位和显示角度也会存在偏差且很难调整。,2) 定位错误 定位错误不可避免，电子罗盘也会因为附近的磁场干扰产生误差。由于现有许多户外

4、的系统中的校正算法需要大量的输入和繁琐的校正步骤，因此不适合商业化应用。,3) 通讯设备 在绝大多数分布式 AR 应用中，系统能力都要受制于数据传送的速度。因此在大型协 作 AR 系统中，还有赖于通过动态兴趣度管理算法和动作预测算法来降低所需传输的数据量。,4) 计算能力 在户外AR 系统中，必须尽量减少客户端配置，数据处理常由便携式计算机，甚至是 依靠掌上电脑来处理，因此,如何达到实时性和提高渲染效果是必须面对的一个问题。 这也是目前 AR 研究中的热点之一 。,开发难点分析,2 AR发展史,据国外媒体报道，增强现实(AR)与虚拟现实(VR)技术虽然起源相同但仍目前有着不同的发展阶段，随着现

5、实需求和技术发展，二者未来将再次融合。,1966年：第一台AR设备 计算机图形学之父和增强现实之父萨瑟兰（Ivan Sutherland）开发出了第一套增强现实系统，是人类实现的第一个 AR 设备，被命名为达摩克利斯之剑（Sword of Damocles），同时也是第一套虚拟现实系统。这套系统使用一个光学透视头戴式显示器，同时配有两个6度追踪仪，一个是机械式，另一个是超声波式，头戴式显示器由其中之一进行追踪。受制于当时计算机的处理能力，这套系统将显示设备放置在用户头顶的天花板，并通过连接杆和头戴设备相连，能够将简单线框图转换为3D效果的图像,光学透视头戴式显示器,2015年：现象级 AR 手

6、游Pokmon GO,2000年：第一款AR游戏,2009年：平面媒体杂志首次应用AR,2012年：谷歌AR眼镜来了,2013年：专注AR解决方案的幻实科技成立。,2014年：首个获得成功的 AR 儿童教育玩具,1994年：AR技术的首次表演,1998年：AR第一次用于直播,1999年：带来App革命的第一个增强现实SDK,Google Glass,2017年6月6日WWDC17大会上，苹果宣布在iOS11中带来了全新的增强现实组件ARKit，该应用适用于iPhone和iPad平台，使得iPhone一跃成为全球最大的AR平台。,2016年：神秘AR公司MagicLeap获得巨额融资Magic

7、Leap是AR领域最著名的创业公司，在2016年获得一轮7.935亿美元的C轮融资。最让人不可思议的是，如今估值高达45亿美元的MagicLeap甚至还没有推出一款商用产品，所以在外界看来是一家非常神秘的AR技术公司。,苹果ARKit+导航,AR技术与虚拟购物模拟购物体验。通过获取人或者空间的特征，模拟购买物品的装饰或摆设效果，从而增强购物的体验。,淘宝天猫商城正在利用AR技术开发视频试衣间的购物系统。系统会将会对人脸、眼睛等身体各个部分进行测量与识别，通过系统匹配后调出与用户自身合适的衣服进行合成，届时用户将会感受到“真实”的衣服质感、面料材质等。,天猫牵手雷朋AR技术互动页面 天猫联手雷朋

8、眼镜推出了最新的增强现实互动体验，不出家门，不用到门店中试戴，就可以看见眼镜戴在自己脸上的真实效果。,AR与购物,AR在房产建筑方面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划的效果。,市政建设规划及房产建筑：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划的效果。,AR与建筑,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,“数字敦煌”工程项目由中国科学院计算机研究所、武汉大学和浙江大学联手攻预计完成需要10年至20年的时间项目内容包括虚拟现实、增强现实和交互现实3个部分,AR与文化旅游,AR技术与娱乐游

9、戏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。,精灵宝可梦Go是一款对现实世界中出现的宝可梦进行探索捕捉、战斗以及交换的游戏。玩家可以通过智能手机在现实世界里发现精灵，进行抓捕和战斗。玩家作为精灵训练师抓到的精灵越多会变得越强大，从而有机会抓到更强大更稀有的精灵,AR与游戏,Pokmon GO,AR技术与医疗医疗领域：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。,北卡罗莱纳大学的AR辅助B超检查和胸部活组织切片,伦敦Guys医院MAGI项目协助医生从耳道中取出神经瘤,卡内基梅隆大学的“魔眼”工程,布朗大学的外科手术培训系统,

10、AR与医疗,AR与生活,停车场中，茫茫车海，哪一辆究竟是你的车？Find Your Car With AR在你把车停好之后，掏出手机启动 Car Finder，给你停车位置加个标签。若干个小时之后，你想开车回家的话，借助Find Your Car With就可以快速找到你的车。,驾驶辅助 增强驾驶应用程序的创意来自电影中未来汽车的智能驾驶辅助系统。对于雨天、傍晚、黑夜等不能清晰识别周围驾驶环境的情况，增强驾驶利用图形识别技术和GPS定位，可以在屏幕上动态标注锁定路况移动物体，大大提高对司机的驾驶辅助。也许过不了多久，增强驾驶会像GPS导航一样成为驾驶者的必备工具。,AR与生活,AR与生活,在百

11、度地图9.5.5最新版本中，如果用户在确定目的地后选择“步行”，就会发现App左下角会提供AR导航功能。点击进去之后，除了语音和文字提示外，在摄像头拍摄的真实街景上还会出现直观的虚拟路标，“指引”用户顺利达到目的地。屏幕中下方的罗盘代表用户目前所在的位置，右下角也有小地图提醒，不习惯的朋友也可以随时切换回普通地图模式。,步行导航,AR与生活,百度地图v10.0版推出“AR智能导游“功能以后，全国很多景点都有上线。用户只需在景点打开百度地图，定位后点击左侧功能栏中的导游按钮，就可以进入到语音讲解模式中，并结合AR技术实现实景导览以及步行导航，所见即所得。通过百度地图AR智能导游，行程得以科学合理

12、的规划，比团队导游更贴心更个性化，如同私人旅游顾问。,智能导游,AR发展趋势,苹果公司CEO蒂姆库克,预 测,预测未来该技术将会被广泛应用。库克表示，在他看来，AR技术将是下一个“历史性事件”。在接受彭博社采访时，库克说：“我觉得这真的很奇妙，让我很兴奋，我要高兴得大叫了。”,AR发展趋势,库克眼中的AR体验到底是怎么样的？其实，AR技术会有很多的变化和不同的体验。AR可以在你的咖啡桌上虚拟出一套卡牌，也可以在你的汽车挡风镜上导航，还可以让顾客不用真正的化妆就可以看到化妆后的效果。那么，AR产业会向哪个方向发展呢？ 我认为AR技术在未来有以下五大发展趋势： 1 AR市场会高速发展 因为AR/V

13、R技术的颠覆性和革命性，毫不奇怪，AR获得了大量关注。不过，AR市场增长的预测还是令人吃惊。AR专家分析认为，AR/VR市场在 2020年将达到1500亿美元，其中AR市场为1200亿美元，占据绝大部分份额。考虑到AR市场在2016年不过刚起步，这意味着未来三年将迎来爆发式的增长。,AR发展趋势,2 AR技术会以移动为先 现在VR给人们的印象就是：头上带一个密封的头盔，很多人以为AR也会是这样。当然微软推出了HoloLens AR头盔，但是AR最大的市场在于移动设备。原因在于，AR技术已经可以和智能手机兼容，用户没必要购买专用的AR硬件就可以体验AR内容。其次，AR使用移动设备非常方便，消费者可以随时掏出手机，打开摄像头，然后就可以获得关于周围环境的增强内容。不管是谷歌的Tango手机，还是苹果带双摄像头的 iPhone7，移动AR设备都已经是现有的。大部分情况下，消费者用AR移动设备就足够满足需求了。,谷歌Tango手机,iPhone7手机,AR发展趋势,3 AR会渗透改变市场营销行业 移动AR设备非常成功，部分原因就在于AR营销只需要使用智能手机就可以了什么是AR营销？零