數(shù)字媒體環(huán)境下AR技術(shù)的發(fā)展與探索

侯媛媛 周世明

摘 要： 近年來隨著科技的發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)迅速發(fā)展，與此同時，智能手機(jī)的迅猛發(fā)展也從側(cè)面推動了增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實際應(yīng)用以及研究。本文在對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)以及國內(nèi)外現(xiàn)狀的研究基礎(chǔ)之上，對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)特點與組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與研究。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實，數(shù)字媒體，交互設(shè)計

一、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)概述

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是指將原本在現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息，通過科學(xué)技術(shù)模擬仿真后再疊加到現(xiàn)實世界被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實的感官體驗的一種技術(shù)。它通過計算機(jī)技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界從而實現(xiàn)真實環(huán)境與虛擬物體的同時存在。在現(xiàn)實的生活中，人們需要大腦思維的配合才能將眼睛看見的信息進(jìn)行分析與認(rèn)知。直觀畫面是我們通過眼睛直接看到的畫面，而經(jīng)過思維處理的畫面就是非直觀畫面。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)就是在直觀的畫面中顯示非直觀內(nèi)容并同步到直觀畫面當(dāng)中。增強(qiáng)現(xiàn)實不僅能使我們看到自己已知的信息，更重要的是顯示我們不知道的信息。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)方式主要有依賴于傳感器的注冊跟蹤技術(shù)和依賴于計算機(jī)圖像學(xué)的圖像識別和跟蹤技術(shù)兩種。從美國麻省理工學(xué)院研發(fā)出第一臺采用CRT技術(shù)、可以將計算機(jī)圖像信息實時地渲染到真實世界中的光學(xué)透明頭戴顯示器，一直到之后對于硬件基礎(chǔ)平臺、技術(shù)核心部分的算法、人機(jī)交互的研究，國外對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的研究很早就已經(jīng)開展。伴隨著科技的飛速發(fā)展，在這幾年，越來越多的科研團(tuán)隊以及公司開始以增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)為核心進(jìn)行技術(shù)以及產(chǎn)品的研發(fā)。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在我們國內(nèi)發(fā)展的時間還不是很長，目前還處于高速發(fā)展的階段，已經(jīng)有一些有些的產(chǎn)品面世。不僅如此，一些優(yōu)秀的企業(yè)以及團(tuán)隊已經(jīng)開始對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究。

二、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域分析

基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的技術(shù)特征以及交互性，我們可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)完成很多意想不到的效果，所以現(xiàn)如今很多領(lǐng)域?qū)τ谠鰪?qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用展現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)卓越的發(fā)展前景。

醫(yī)學(xué)：增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以用來輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)。利用其特性，醫(yī)生在手術(shù)的過程中可以同步了解病人身體的更方面指標(biāo)。不僅如此，還可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)對換著進(jìn)行 “透視”，通過將X光等信息同步到用戶身上。通過這樣的方式，醫(yī)生在對患者進(jìn)行治療時將會更加準(zhǔn)確。

建筑學(xué)：增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)為建筑設(shè)計以及施工的可視化提供了可能。我們可以通過計算機(jī)預(yù)先制作出模型，在建筑設(shè)計階段講模型添加到真實視圖界面。這樣不僅可以更加直觀的觀看建筑效果，還可以更好的去探討設(shè)計方案，減少不必要的消耗與資源、時間的浪費。

藝術(shù)：基于增強(qiáng)現(xiàn)實的特性，在藝術(shù)領(lǐng)域，無論是在藝術(shù)創(chuàng)作本身還是對于藝術(shù)品的展示方面，我們可以經(jīng)?？吹皆鰪?qiáng)現(xiàn)實技術(shù)?；谠鰪?qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的藝術(shù)創(chuàng)作與展示不僅可以更好的表達(dá)藝術(shù)作品的內(nèi)容，還可以拉近人與藝術(shù)的距離，促使人們更好的感受和理解藝術(shù)。

教育；增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用有著廣闊的空間。當(dāng)下有很多研發(fā)團(tuán)隊都開始進(jìn)行基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的教育產(chǎn)品。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以讓學(xué)生更直觀更清晰的進(jìn)行各種知識的學(xué)習(xí)，告別傳統(tǒng)書本的乏味性。此外，我們還可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)豐富遠(yuǎn)程教學(xué)的方式。

商業(yè)：無論是對于產(chǎn)品的介紹與推廣，還是促進(jìn)品牌與客戶之間的互動，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)無疑可以很好的在商業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如我們可以通過掃描二維碼的方式讓人們了解產(chǎn)品的詳細(xì)信息，也可以讓用戶在不損壞產(chǎn)品包裝的前提下更加準(zhǔn)確的看到商品。不僅如此，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的其它環(huán)節(jié)中也在被廣泛的應(yīng)用。

三、增強(qiáng)現(xiàn)實的技術(shù)特點與組織結(jié)構(gòu)

眾所周知，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)最顯著的特點就是虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合，相關(guān)的虛擬物體以及相關(guān)的信息都會被準(zhǔn)確放置在實體物體的外置，讓展示與真實環(huán)境完美銜接。通過這樣的方式，我們可以讓人們通過建筑外部看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也可以讓人們知道更多的重要信息，還可以讓醫(yī)生清晰了解病人身體情況等等。除了虛實結(jié)合的特點以外，卓越的交互性也是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的一個重要特點。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)不僅能將虛擬的物體和附加信息顯示在真實環(huán)境中，還可以讓人們對這些虛擬的內(nèi)容進(jìn)行交互的操作，這樣的方式讓我們不僅可以看到而且可以通過移動終端進(jìn)行操作，實現(xiàn)自助與個性化的操作體驗。所以增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)良好的交互性也是它被廣泛應(yīng)用和關(guān)注的原因。

從第一次進(jìn)入人們的視線到如今，發(fā)展了多年之后的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)無論是在手機(jī)端還是以其它的方式進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)都有著通過的組織結(jié)構(gòu)框架。首先，增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)需要一個現(xiàn)實的環(huán)境去被增強(qiáng)，這使得攝像頭成為必要的組成部分。其次，我們想要完成虛擬與現(xiàn)實世界的對接則需要追中虛擬和現(xiàn)實環(huán)境下物體的軌跡。在增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)中，虛擬世界為了更好的與現(xiàn)實相連必須緊跟物體的以便及時得知物體的變化。正因如此，一個增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)必須有不同類型的追蹤器。不同類型的追蹤器有著不同的功能以及適用環(huán)境。追蹤器的目標(biāo)是提高精確度，降低延遲和抖動。在完成上述步驟之后我們需要用數(shù)據(jù)處理模塊對捕捉到的信息進(jìn)行分析。完成上述的準(zhǔn)備，增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)就可以使虛擬世界和現(xiàn)實世界對接，并且為用戶提供有用的指引信息。

四、結(jié)語

當(dāng)下，關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用以及對技術(shù)本身的更進(jìn)一步研發(fā)都在有條不紊的進(jìn)行著。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展必定會繼續(xù)改變我們的生活方式，并給我們帶來更加震撼的體驗。

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作者簡介

侯媛媛（1996-），女，長春建筑學(xué)院新媒體藝術(shù)系，數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)，本科。

指導(dǎo)教師

周世明（1985-），女，長春建筑學(xué)院新媒體藝術(shù)系，碩士，講師 ，研究方向：數(shù)字媒體藝術(shù)