增強現實技術（AR）在游戲上的運用研究

周洋

摘 要：增強現實技術（AR）在近年越來越多地被使用，涉及生活的部分行業，在娛樂游戲方面的應用也逐漸增加。AR是在虛擬現實技術（VR）的基礎上發展起來的，所以在有些地方與VR相似，例如都需要設備支持。但是AR是結合了現實景象而實現的技術，在體驗上給用戶更加真實的感覺。AR游戲屬于新興產業，雖然它帶來的影響還不是很明顯，但是對于人類生活帶來的改變將會是巨大的。

關鍵詞：增強現實；設備；游戲；趨勢

1 AR技術概述

增強現實技術（AR）。把現實世界的一定時間空間范圍內難以體驗到的實體信息（視覺信息、聲音、味道、觸覺等），通過計算機系統特殊處理后再疊加到現實世界被人體感官所感知，從而使人們感受到超越現實的感官體驗，這種技術叫做增強現實技術，簡稱AR技術。這種技術最早于1990年提出。進入21世紀過后，電子技術、互聯網等技術都取得了較大發展，使得AR越來越多的被應用，用途也越來越廣。

2 AR設備

AR技術的實現需要有一定的設備支持，常見的設備有大概有以下幾類：

頭盔顯示器（Head-mounted display，簡稱HMD）顯示：這種設備屬于頭戴式設備，是比較常見的一種，相對于其他設備，這類設備給用戶帶來的沉浸感更強，體驗更真實。因為這種頭盔顯示器能夠看到周圍的真實環境，所以也叫做透視式（see-through）頭盔顯示器。這種顯示器有兩種常見的方式提供現實增強。一種是利用攝像頭將拍攝到的真實景象輸入到處理器，然后在顯示器上顯示經過處理的融入了虛擬物體的真實景象，實現增強，這種叫做視頻透視式（Vedio seethrough）；另一種是通過光學原理將虛擬物體直接與視野中的真實世界融合，從而實現增強，這種叫做光學透視式（Optical see-through）。還有一種很少見的是虛擬視網膜顯示技術（Virtual Retinal Display 簡稱VRD），由于資料有限，這里不做講解。

投影式顯示（projection display）：將虛擬景象投影到現實中某些對應的物體上，從而實現增強。

手持式顯示器（Hand Held Display 簡稱HHD）顯示：像的手機，平板電腦等都可以作為手持式顯示器，只要配備有攝像頭，那么只需要下載相關的軟件到的設備即可體驗AR應用。這類設備往往便于攜帶，可以讓人們時刻體驗AR應用。

普通顯示器顯示（Monitor-based Display）：通過將現實景象與計算機生成的虛擬對象相結合輸出在普通的顯示器上，有特定需要也可以戴上專門的眼睛觀看立體圖像。2013年春晚就用到這種顯示方法，電視機前的觀眾能看見現場所不能看見的虛擬景象。

3 AR游戲的特點

虛實結合：AR技術是通過計算機將處理過的信息與其他信息合成到用戶可見的現實世界的一門技術。AR游戲使傳統的游戲增加了與現實場景結合的虛擬景象，使游戲不再局限于顯示器，而是使游戲界面疊映于現實對象中，這樣便使游戲的可操作性和互動性大大增強。用戶只需要通過眼睛凝視或手勢指點等簡單的身體動作進行操作，便可以實現對游戲的操作。

實時交互：要達到一定的游戲體驗，就要使游戲滿足實時交互性。AR游戲需要玩家進行必要的動作來完成游戲操作，游戲鏡頭不會固定于某個單一的畫面或鏡頭，因此，在用戶進行某種動作時，要求AR系統能及時的回應用戶的動作，將正確的請求獲取并將正確的結果反饋給用戶。這樣才能保證用戶的游戲體驗。通過將虛擬世界和真實世界的進行實時同步，使得游戲本身的游戲性與趣味性大大增強，用戶因此獲得更好的游戲互動。

4 AR對游戲帶來的影響

與傳統游戲相比：AR游戲更加真實，具有更好的互動性、趣味性和游戲性。AR游戲不再局限于某個單一空間和時間，而是讓玩家可以在更多變的現實環境里進行游戲，也可以與其他的玩家進行更多的、更好的互動競技。

與VR游戲相比：VR游戲是在完全虛擬的世界，玩家看不見現實世界的任何東西，只是VR游戲是給玩家帶來超越普通游戲的，身臨其境的游戲體驗，立體感更強。而AR游戲是在VR游戲基礎上結合現實場景開發的，真實性與游戲性都高于VR游戲，玩家可以享受更多的游戲趣味。

AR游戲和VR游戲一樣都給游戲行業注入了新鮮的血液，可以想象在不遠的未來，隨著技術的發展與成熟，AR技術勢必會給游戲與其他行業帶來革命。

5 AR游戲在未來的發展趨勢

雖然AR技術在近年來已經取得了較大發展，但是仍然存在很多技術方面的瓶頸，而這些瓶頸大大限制了AR技術的運用。如果使用的AR設備過于笨重以至于不便攜帶，則會大大降低用戶的體驗，不僅僅是在AR游戲方面，在其他領域也會大大限制體驗效果。因此，如何將AR設備向微型化和低能耗的方向發展也是一個重要的研究課題。

盡管AR在國內發展相對較晚，但發展速度很快，這方面的技術也逐漸跟上國外的腳步。雖然沒有VR那樣被大多數人熟悉，但相信很快會被人們熟知。

6 結語

增強現實技術與其他的領域也有交叉，要實現該技術就要用到計算機圖形學、傳感器、網絡、GPS和陀螺儀等許多技術，通過多種領域技術的交叉運用，使得增強現實技術給人們帶來更真實的游戲體驗。而且AR被人們稱為“更真實的現實”，這樣一來，AR讓游戲的真實性更加的能滿足人們的需求。雖然AR與VR有許多相似的地方，但是在很多方面，AR技術所做到的都多于VR，像在醫療研究和解剖訓練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導航等領域，都具有比VR技術更加明顯的優勢。盡管現在AR還沒有完全走進人們的生活，但隨著AR技術的不斷發展與進步，在不久的未來將會與人們的生活密切相關，在生活的方方面面都會感受到AR技術的運用。

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Research on the Use of Augmented Reality （AR） in the Game

Zhou Yang

（Xihua University， Chengdu 610000， Chian）

Abstract：Augmented Reality （AR） in recent years， more and more it is used，involving industry part of our lives，application entertainment games is also increasing.AR is developed on the basis of Virtual Reality （VR） on up，so in some places and VR acquaintance，for example， require device support.However， AR is a combination of reality and vision technology implemented，on the user experience more realistic feel.AR Games is an emerging industry，although the influence it brings is not very obvious，but for human life will bring change will be enormous.

Key words：augmented reality； equipment； game； trends