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增强现实技术是什么?
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,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,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。
一、技术原理增强实术,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,不同于人类可以感知的信息。
二、工作原理移动式增强现实系统的早期原型增强现实的基本理念是将图像、声音和其他感官增强功能实时添加到真实世界的环境中。
听起来十分简单。
而且,电视网络通过使用图像实现上述目的不是已经有数十年的历史了吗?但是电视网络所做的只是显示不能随着摄像机移动而进行调整的静态图像。
增强现实远比您在电视广播中见到的任何技术都要先进,尽管增强现实的早期版本一开始是出现在通过电视播放的比赛和橄榄球比赛中,例如Racef/x和添加的第一次进攻线,它们都是由SporTVision创造的。
这些系统只能显示从一个视角所能看到的图像。
下一代增强现实系统将显示能从所有观看者的视角看到的图像。
在各类大学和高新技术企业中,增强现实还处于研发的初级阶段。
最终,可能到这个十年结束的时候,我们将看到第一批大量投放市场的增强现实系统。
一个研究者将其称为“21世纪的随身听”。
增强现实要努力实现的不仅是将图像实时添加到真实的环境中,而且还要更改这些图像以适应用户的头部及眼睛的转动,以便图像始终在用户视角范围内。
下面是使增强现实系统正常工作所需的三个组件:1.头戴式显示器2.跟踪系统3.移动计算能力增强现实的开发人员的目标是将这三个组件集成到一个单元中,放置在用带子绑定的设备中,该设备能以无线方式将信息转播到类似于普通眼镜的显示器上。
一文读懂:AR增强现实技术
AR(增强现实)技术,作为一项在科幻作品中常被提及的概念,如今正逐渐融入日常生活,成为一种新兴的热门技术。
随着技术的日益成熟,AR的应用场景日渐丰富,从AR眼镜、头显到手机应用,它已渗透到我们生活的各个角落。
本文将深入解析AR的定义、发展历程、主要特点和关键技术。
AR定义为将计算机生成的虚拟信息与真实世界相结合,通过多媒体、三维建模、实时跟踪等手段,将文字、图像、三维模型等融入真实世界,增强人们对现实环境的认知。
相比之下,虚拟现实(VR)则更侧重于创造一个完全的模拟环境,让用户沉浸在其中,体验仿佛置身于另一个世界。
AR技术发展历经多个阶段,从最初的模拟器和立体显示器,到现在的三维图形生成和多传感器交互技术,每一步都推动着AR技术的进步。
如今,AR已进入理论完善和广泛应用阶段,软件开发系统不断完善,如MultiGen Vega和Open Scene Graph等。
AR应用的特点包括沉浸性、交互性、多感知性和构想性,比如用户能感受到虚拟环境的真实触感,通过交互与虚拟物体互动,甚至创造超越现实的场景。
关键技术如动态环境建模、实时三维图形生成、立体显示和传感器技术等,是实现这些特性的基础。
增强现实技术的国内现状
全球增强现实(AR)发展历程
从1997年AR定义的确定,到现如今AR应用、产品的落地;AR产业走过了20余年快速发展的时期。
2008年苹果公司的iPhone发布后,智能手机产业得到了空前的发展。
智能手机产业的发展促使显示器件和传感器价格下降、尺寸缩小和性能提高,为VR/AR产品的普及奠定了坚实的技术基础。
2012年4月,谷歌公司联合创始人Brin佩戴谷歌眼镜空降发布会,宣告了谷歌眼镜的正式亮相。
作为2012年最具关注度的科技产品之一,谷歌眼镜成功开启了新一轮的VR热潮。
随后,其他科技巨头也迅速跟进,积极投身于VR技术的研发,并在此基础上将AR和混合现实MR等技术也带入了快速发展的轨道。
近年来,随着AR技术的快速发展,AR产品的使用场景已扩展到许多领域,如视频、游戏、工程、军事、教育、医疗、房产和零售等。
整体来看,目前全球AR市场仍以行业用户为主,个人用户较少;在消费级市场上,截至2022年底,Nreal达成10万台AR眼镜量产记录,销量位列全球第一。
全球增强现实(AR)消费级用户将达970万人
根据Statista的数据,2020-2022年全球AR消费用户不断上升,由2020年360万人上升至2021年540万人;预计2022年将达到970万人,两年复合增长率达64%。
注:2022年数据为预估值。
全球增强现实(AR)终端出货量70万台
从全球市场来看,2021年AR终端设备出货量增长较块。
根据IDC发布的数据,2017年全球AR终端出货量约为45万台,但由于AR技术尚未突破瓶颈,如分辨率与像素密度低、刷新率和帧数不足、联网应用时延过长,以及不同厂商之间的标准不统一、价格昂贵等问题导致AR设备商业化落地困难,2018年全球AR终端出货量26万台,同比大幅下降42%。
随着全球各国5G基站建设以及5G技术发展,带宽和低时延特点能够解决AR因带宽不够和时延长带来的图像渲染能力不足、终端移动性差和互动体验不强问题,2021年,全球AR终端出货量约为70万台,同比增长75%。
一体式AR设备市场份额达70%
AR设备可以细分为一体式与非一体式设备,一体式AR设备指的是具有内置处理器,传感器,电池,存储内存和显示器的AR设备,因此不需要连接到PC或智能手机,如Quest 2、Pico Neo 3等。
非一体式AR设备如插入手机的AR眼镜,利用智能手机提供虚拟现实体验,基本上只有观影的功能,将智能手机滑入以手机作为显示器显示3D画面;或者是AR头显,通过数据线(HDMI/USB)连到PC电脑,由电脑计算数据和渲染图形通过数据线传到头显,能提供更高质量的AR体验和更强的沉浸感。
根据IDC公布的全球AR设备细分产品结构数据,目前全球AR设备可分为一体式和非一体式,其中一体式AR设备占比较大,约占整体市场份额的70%,非一体式AR设备约占整体市场份额的30%。
全球增强现实(AR)终端市场规模达72亿美元
随着AR产品代际的更迭和重要零部件的成本下降,AR终端平均售价将逐步下降。
根据Strategic Analytics的数据,2021年,全球消费级AR终端平均单价将降至740美元/台。
初步测算,2021年全球AR终端市场规模约为72亿美元,同比增长66%。
—— 以上数据参考前瞻行业研究院《中国增强现实(AR)行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》
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