奧秘精靈

“你們知道現(xiàn)在博物館最酷的參觀方式是什么嗎？”小好問詢問伙伴們。

一旁的小靈通說：“現(xiàn)在有很多博物館推出了手機導(dǎo)覽服務(wù)，觀眾可以用自己的手機、平板電腦等下載展品說明和參觀路線等。你說的是這個嗎？”

“你說的這些已經(jīng)不稀奇了，我在電視上看到現(xiàn)在流行一種叫現(xiàn)實增強的技術(shù)，能讓博物館的展品都活起來，這才酷呢，”小好問說著說著激動了起來，“關(guān)主，今天的闖關(guān)你就帶我們?nèi)チ私庖幌逻@種新技術(shù)吧?！?/p>

“還等什么，出發(fā)吧！”

第一關(guān) 真實與虛幻的結(jié)合

關(guān)主帶著小先鋒們坐上時空穿梭機來到了加拿大的皇家安大略博物館?！斑@里是‘終極恐龍展現(xiàn)場。我會給你們每人一臺平板電腦，然后試著用它對準(zhǔn)這幅恐龍海報，看看有什么效果?！?/p>

大家都舉起了平板電腦。小好問突然激動地喊起來：“快看，海報上居然站了一只恐龍?！本o接著另外兩個人也發(fā)出了驚嘆聲。

就在他們還處于驚奇中時，關(guān)主提出了第一關(guān)的任務(wù)：“很神奇吧？這就是增強現(xiàn)實技術(shù)。下面試著用你們自己的話來描述一下這種技術(shù)吧?！?/p>

小粗心盯著屏幕說：“它能讓二維圖案變成3D的，讓靜態(tài)的事物變成活動的?！?/p>

小好問認真思考著：“我看是將真實的圖片變成了虛擬的影像?！?/p>

小靈通：“應(yīng)該是真實的圖像與虛擬影像的結(jié)合才更準(zhǔn)確，圖片還是在那，只是圖片上的圖案‘活了起來。”

【關(guān)主釋答】

你們說的都沒有錯。增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality）也被稱為混合現(xiàn)實，它通過電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，使真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間，它不僅展現(xiàn)了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。比如，我們在觀賞海報上的恐龍圖像時，是不會產(chǎn)生或者接收到有關(guān)恐龍生前的信息的，而增強現(xiàn)實技術(shù)則打破了這一局限。它將計算機生成的虛擬物體，也就是恐龍生前的樣子疊加到海報的真實場景之上，實現(xiàn)了對真實世界的增強。同時，由于與真實世界的聯(lián)系并未被切斷，交互方式也就顯得更加自然，也就使得你們看到了一只活的恐龍躍然紙上。

第二關(guān) 全新感官體驗方式

“下面，試著把屏幕對準(zhǔn)真實恐龍骨架吧?！标P(guān)主神秘地說。然后，小先鋒們屏幕上的恐龍居然成了有血有肉的活體，會吼叫，會搖擺。后來，關(guān)主又帶著大家探索了其他幾家博物館里增強現(xiàn)實技術(shù)的運用，幾個小朋友直呼過癮。

“別光顧著感嘆，看了幾種不同的運用方式，你們能不能分析其中的奧秘??？”

小好問說：“技術(shù)人員事先將與圖片、展品有關(guān)的大量虛擬信息儲存在計算機終端中，當(dāng)平板電腦對準(zhǔn)特殊的感應(yīng)點時，就觸發(fā)終端發(fā)送那些儲存的信息到屏幕上。”

小粗心：“我同意小好問關(guān)于虛擬信息存儲的部分，而且信息是通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到我們的平板電腦上的?！?/p>

小靈通最后說：“我看不單單是依靠單一的原理就能實現(xiàn)，肯定是一個復(fù)雜的多技術(shù)集合。”

【關(guān)主釋答】

下面，讓我用更專業(yè)性的話來向你們解釋增強現(xiàn)實技術(shù)的原理。它借助計算機圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象，并通過傳感技術(shù)將虛擬對象準(zhǔn)確“放置”在真實環(huán)境中，借助顯示設(shè)備將虛擬對象與真實環(huán)境融為一體，并呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境。因此增強現(xiàn)實系統(tǒng)具有虛實結(jié)合、實時交互、三維注冊的新特點。

具體來說，增強現(xiàn)實技術(shù)主要依賴顯示技術(shù)、跟蹤和定位技術(shù)、界面和可視化技術(shù)以及標(biāo)定技術(shù)等實現(xiàn)。目前該技術(shù)的顯示主要通過頭盔顯示器、手持顯示器和投影顯示器，你們手拿的平板電腦就屬于手持顯示器；跟蹤和定位技術(shù)是指預(yù)先在已知的位置上放置基準(zhǔn)的標(biāo)記，通過跟蹤這些標(biāo)記跟蹤真實對象，從而擴大跟蹤范圍；界面和可視化技術(shù)主要是研究如何有效地在增強現(xiàn)實技術(shù)顯示器上表現(xiàn)信息；為了生成準(zhǔn)確的定位，該技術(shù)系統(tǒng)需要進行大量的標(biāo)定，這其中包括攝像機參數(shù)、視域范圍、傳感器的偏移、對象定位以及變形等，這就是標(biāo)定技術(shù)。

第三關(guān) 超炫科技大用途

“其實增強現(xiàn)實早在上世紀(jì)70年代就出現(xiàn)，只是近年來發(fā)展迅速，越來越成為一種時尚。你們覺得這么酷的技術(shù)，還能用來干什么呢？”

小靈通說：“用在博物館就是一種很好的方式，特別是在一些遺址類博物館，比如咱們的圓明園，我們就能了解它被毀前的樣子?！?/p>

小粗心說：“要是能做成游戲肯定很棒，能有身臨其境的感覺！”

小好問說：“我覺得用來幫助醫(yī)生做手術(shù)更棒，使醫(yī)生能夠看清病人體內(nèi)的狀況，手術(shù)的風(fēng)險能降低很多?！?/p>

【關(guān)主釋答】

你們的設(shè)想都挺好，目前增強現(xiàn)實技術(shù)也確實在這些領(lǐng)域都有所作用?？偟膩碚f，這項技術(shù)在諸如尖端武器、飛行器的研制與開發(fā)、數(shù)據(jù)模型的可視化、虛擬訓(xùn)練、娛樂、影視與藝術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，而且由于其具有能夠?qū)φ鎸嵀h(huán)境進行增強顯示輸出的特性，在醫(yī)療研究與解剖訓(xùn)練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導(dǎo)航、工程設(shè)計和遠程機器人控制等領(lǐng)域，具有顯著的優(yōu)勢。說到增強現(xiàn)實技術(shù)在影視領(lǐng)域的應(yīng)用，還記得2010年南非世界杯足球比賽期間中央電視臺的《豪門盛宴》欄目嗎？該欄目成功利用增強現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)場制造了一個3D的虛擬球場。其實這個球場只有電視機前的觀眾才能看到，而現(xiàn)場的主持人面對的則是一個空曠的舞臺。相信在不久的將來，該項技術(shù)會被應(yīng)用于人類生活的各個領(lǐng)域，使我們的生活更加精彩。

（責(zé)任編校：湯文培）