劉經南衛星導航與位置服務的展望

武漢大學原校長、中國工程院院士劉經南

增強現實是最近幾年發展得非常快的一個技術，它是通過現實和虛擬組合在一起，實現是一種無縫的、嚴格的拼接。

增強現實有不同的定義，我認為下面這個更準確一些：通過計算機使用將感官信息，包括聲音、觸覺等等以及導航定位信息技術直接間接地投射到現實世界環境，增強現實的目標是通過仿真等多種信息，增強對當前現實的感知并與之互動。

根據這樣一個定義，增強現實包括三個方面，一是虛擬和現實的結合；二是實時互動；三就是把真實和虛擬全方位、無縫地拼接起來。另外，增強現實實際上是現實世界與虛擬世界的連續統一，無縫連接和信息深度服務。

增強現實的價值在于能為我們提供現實中無法直接獲取的信息，這些信息讓每個人眼中的世界更加多樣化，反過來又符合我們個性的需求。增強現實的LBS服務，可以直接利用多視角的攝像頭等感知設備來做到道路、建筑與內外部辨識，肢體動作控制，社會信息推送，并及時疊加各類三維多媒體信息內容，這樣的效果就更直觀，內容更豐富。

美國一家知名科技公司認為，增強現實技術將成為人類技能增進的一部分，同三維、立體顯示與全息顯示，自動內容識別，語言問答，語言翻譯及大數據、游戲化、增強現實、云計算、NFC、手勢控制等融合以后走進尋常百姓家。

增強現實技術的研究范圍十分廣泛，涉及到信號處理、計算機圖形和圖象處理、人機界面和心理學、移動計算、計算機網、云計算等等各個領域。現在有一種比較方便的穿戴式光學顯示器，在眼睛右半部用麥克風、陀螺儀、GPS、wifi等等來實現增強系統的應用。裸眼3D不戴任何眼鏡、頭盔，它把光分別直射到人的兩眼，形成立體。

增強現實技術的應用是從波音飛機開始的，還可以應用于作戰體系，對戰場環境進行分析，幫助飛行員找準目標等等。電影行業是源自于《阿凡達》把虛擬場景和現實場景融合在一起，實現低成本攝影和幻想的攝影。還可以在學習上提高應用。在導航位置服務中，增強現實技術可以帶來個性化的服務。現在電子地圖已經普遍采用了增強現實。在LBS位置服務當中，可以通過地圖數據庫、街景和全景攝影等等，在手機上顯示出某個街區所關注的物體特征和信息。登陸手機可以看到商店內部的貨架物品擺設，只要點某個光斑，就可以進行顯示。人在某個街區行走的時候，如果對某個建筑物感興趣，增強現實可以點亮這個建筑物，來吸引人對這個建筑物的興趣。增強現實在泛在設備當中也有很多應用，比如把虛擬場景放到實景當中進行分析。

隨著時空定位的增強，可以讓用戶跟著認知走。在手機上用移動增強現實來改變我們看到的這個世界。還可以提供各種個性化的增值服務的增強現實。增強現實將成為智能手機的標準配置，成為公眾的投資熱點，成為新的經濟增長點。增強現實面對政府行業、企業和公眾的不同要求，進行動態不同場景的表達方式，將會形成硬件到軟件等等相當長的產業鏈，它會提供大量的創新創意的空間。增強現實的應用，將是又一個實現智能化的新機遇。增強現實將成為智能手機的標配，下一代手機必須升級換代才能加強增強現實的應用普及，比如高精度頭像配置，實時定位跟蹤，所以位置、數據與物理實體的融合，將促進新的測繪標準和研究的誕生，越來越逼真的3D顯示技術將是研究的前沿，將帶動光學、信息科學和認知科學的發展。