【周末闲谈】畅想AR,AR领域迎来新风口

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周末闲谈

✨第一周 二进制VS三进制
✨第二周 文心一言，模仿还是超越？

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前言

经过了一周的忙碌，周末如期而至，经过了忙碌的一周，何不沏上一小壶茶，享受一下当下呢？
本期的周末闲谈就让我们来聊聊渐渐改变我们生活AR技术吧。

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AR?

增强现实(Augmented Reality)即AR技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

把原本在现实世界的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),通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知,从而达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.
增强现实（Augmented Reality，简称 AR），是指透过摄影机影像的位置及角度精算并加上图像分析技术，让屏幕上的虚拟世界能够与现实世界场景进行结合与交互的技术。

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AR的发展

增强现实技术，将通过增强我们的所见、所听、所感和所闻，进一步模糊真实世界与计算机所生成的虚拟世界之间的界线。
早在在1992 年，波音公司的研究员在一篇论文中首次使用了 Augmented Reality （增强现实）这个词。从虚拟现实(创建身临其境的、计算机生成的环境)和真实世界之间的光谱来看，增强现实更接近真实世界。增强现实将图像、声音、触觉和气味按其存在形式添加到自然世界中。由此可以预见视频游戏会推动增强现实的发展，但是这项技术将不仅仅局限于此，它也会被运用在无数方面。未来从旅行团到军队，每个人都可以通过此技术将计算机生成的图像放在其视野之内，并从中获得便利。

增强现实将真正改变我们观察世界的方式。试像想以下当您自己行走在或者驱车行驶在路上。通过增强现实显示器(也许它就像一副普通的眼镜，也可能是一块玻璃)，信息化图像将出现在您的视野之内，并且所播放的声音将与您所看到的景象保持同步。这些增强信息将随时更新，以反映当时大脑的活动。这不仅仅是科幻小说中的臆想，也会是我们的将来。

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AR的本质

从技术本身看，AR 系统整体框架包含三大部分：输入数据 - 三维注册与重建 - 虚实融合。

输入数据

输入数据是指的系统获取到来自传感器的信息。

三维注册与重建

三维注册与重建是 AR 技术的关键，它能教会系统如何理解现实、以及与现实的关系。三维注册不仅包括恢复相机相对于场景的位姿，而且还包括对物体的识别和位姿恢复。前者一般采用 SLAM 技术，包含相机跟踪、地图构建和更新、回路检测和闭合、重定位等模块。三维重建具体包含物体和场景的三维重建，对于实现高品质的 AR 效果来说非常重要。实时稠密三维重建

虚实融合

如果说“三维注册与重建”是AR技术的关键，那么虚实融合就是AR技术的最后一步，为了使虚拟物体建模能够和真实场景无缝融合，需要进行光照估计、真实感绘制、遮挡处理以及阴影投射等计算。光照估计AR 作为一种能在现实场景中融入虚拟信息的技术，最重要的一点就是「沉浸感」，并在此基础上，让人们与环境实现更高效的交互。

在 AR 技术和人类的关系中，人类生存在 3D 状态的现实世界里，而我们使用的各类显示设备，却在 2D 平面上。因此，可以说 AR 技术是一种能够连接 3D 物理世界和 2D 数字世界的手段。本质上，AR 创建了一种新的信息呈现方式：将数据和分析转化为成像或动画，并将其叠加到现实世界中。从键盘、鼠标、触屏到语音，人类与数字信息的交互关系越来越趋近于人的自然感官，而 AR[所见即所得]的交互方式，把这种关系进一步走到虚实融合的更新形态。AR 效果是如何实现的AR 之所以可以给我们带来不一样的体验而其中「虚实融合」是实现 AR 效果的最后一公里。为了使虚拟物体建模能够和真实场景无缝融合，需要进行光照估计、真实感绘制、遮挡处理以及阴影投射等计算。光照估计AR 作为一种能在现实场景中融入虚拟信息的技术，最重要的一点就是「沉浸感」，并在此基础上，让人们与环境实现更高效的交互。

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AR发展所遇见的瓶颈

AR 目前的瓶颈主要在算法和算力上，AR 对场景三维重构、物体追踪等技术都存在较高的性能要求。

总结

增强现实在中国仍处于起步阶段，它的应用十分广泛，出现在我们生活的方方面面，5G时代为AR带了启航的风，相信在不断地技术突破下，AR领域将迎来它的新面貌。
好了今天的闲聊就到此结束了，期待下个星期末的见面。

文章参考Aceyclee AR到底有什么用？