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AR增强现实系统解决方案——基于3D增强现实显示技术的虚拟交互展示系统

2021-01-12 17:01:55 原创

        增强现实就是将计算机生成的虚拟图像与我们真实感观世界结合起来,并实时展现给观察者的技术。


   随着IT行业技术的发展,增强现实技术逐渐在各个领域内崭露头角,其将现实环境和虚拟环境结合的技术正在发挥强大的作用力,并表现出了巨大的潜力。目前增强现实技术已经成为虚拟现实的研究热点。


  增强现实技术(Augmented Reality,简称AR)又称混合现实,是在虚拟现实VR技术基础上发展起来的一项新技术,以计算机生成的虚拟图形为主体,以摄像机采集到的真实世界为载体的,将两者场景有机的合成起来,也就是将计算机生成的虚拟物体、场景叠加到真实场景中,使得虚拟物体从感官上成为周围真实环境的组成部分。其对真实世界起到扩张和补充的作用,而不是完全替代真实世界,并使其可以和操纵者进行人机交互,增加操纵者的环境感知度,加强用户对现实世界的认知感。与虚拟现实VR技术相比,增强现实技术具有真实

感强,同时通过多种方式与虚拟物体进行交互的优点,被广泛应用于新产品发布,展览展示会场布置增加观众互动环境,售楼处、科普馆,以及网络销售推广平台。


        通过AR增强现实技术,实现真实环境和虚拟物体的结合,实时叠加在同一空间内存在。


增强现实技术的工作原理是:

  “增强现实”技术通过跟踪用户在真实场景中所处的位置,将计算机生成的图形图像以及声音等信息“叠加”在用户感知的真实世界之上,利用这些辅助信息增强用户对真实场景的感知能力。


增强现实技术有3个特点

1、AR增强现实的优越性体现在实现虚拟事物和真实环境的结合,让真实世界和虚拟物体共存。

2、AR增强现实实现虚拟世界和真实世界的实时同步,满足用户在现实世界中真实地感受虚拟空间中模拟 的事物,增强使用的趣味性和互动性。

3、AR增强现实技术,大大降低了虚拟现实对硬件要求的成本,利用摄像头即可满足虚拟体验,使AR增强现实技术在现实世界中更加实用。


如何运用增强现实:主要有3个步骤:

1、通过摄像头获取图像

2、获取图像中的识别标记,并通过相关算法获取标记的三维信息( xyz位置,旋转角度)

3、根据得到的三维信息,在显示设备上绘制3D虚拟物体,并与camera摄像头图像叠加。




让我们共同创建AR增强现实的应用;

1) 医学领域:可以将通过CT或MRI扫描获得的人体透视三维图形叠加在相应的身体部位,外科医生在给病人动手术的过程中,看到配准到病人身体上的CT或者MRI图像,对手术过程进行指导。

2) 机器人领域:采用增强现实技术可以给空间机器人的操作员一个具有沉浸感的环境,使得操作起来更容易。

3) 军事领域:将计算机产生的虚拟信息(战场环境信息、军事目标、战略部署信息等)叠加到战场人员所看到的真实场景中进行模拟战术演练和战术指导。


军事科技增强现实应用

4) 教育领域:增强现实系统可以对物体或环境进行注释说明,提高公共或私人信息,因此可以应用于机械模型或建筑内部结构的注释等,加强对场景的理解,帮助学生更加直接、逼真地学习。

5) 娱乐领域:增强现实系统可以应用于各种游戏和电影、电视特技制作等娱乐活动中。

6) 机械制造维修领域:增强现实技术在复杂的机械、仪器的组装维护以及维修方面发挥着很重要的作用。


教学增强现实应用

7) 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。

8) 其他领域:增强现实系统还广泛运用于商业领域,目前主要是用于广告业,例如在体育比赛转播中插入广告等。增强现实技术还能运用于远程会议系统专业化训练等其他领域。