AR技術的應用及發展前景

張冰 李子祥 李子成

一、什么是AR技術

1.AR增強現實技術的概述

增強現實（Augmented Reality，簡稱AR），是一種實時計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，這種技木的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。

增強現實，是一個近年來新興的熱門研究領域。對于增強現實的定義，在看過諸多的描述后，得出一個綜合的表述：增強現實能夠將圖形，視頻音頻甚至觸覺感知等虛擬的事物，信息疊加到人們能真實感受到的環境中，讓用戶通過某種設備或者途徑，看到結合后的景象，同時，讓使用者能夠與虛擬事物和信息進行一定的交互。虛擬的事物和信息，作為現實場景的一個補充，達到使現實增強的效果。通俗來說，就是利用計算機，在顯示實際場景時，添加一些有計算機生成的東西，使人們能更生動直觀的去感受一些事物。

二、AR技術各行業的應用

1.交通行業

GPS導航：將導航直接疊加在視野中，直接看向前方，避免了由于低頭看手機或汽車導航造成事故的危險。防止撞擊：不論是使用自動駕駛車輛還是AR輔助駕駛，計算機視覺對潛在危險的檢測和反應都比人類更加迅速。危險標記：司機或乘客對危險或需要減速的路況進行標記，其他的AR用戶也可以獲得提醒，以此減少事故的發生。事故記錄和分析：AR用戶可以從自己的視角進行記錄，為確定事故原因提供更多的證據。

2.教育行業

書籍：在虛擬屏幕上可以看到彈出的數字、相關信息的鏈接、詞匯的定義等，以數字化的方式獲取知識。物體建模：增強現實也可以用于建模，使學習者可以設想給定物體在不同設置中的外觀。模型可以快速生成、操縱和旋轉，學生可以立即收到相關的視覺反饋。課堂教學的改進：AR課程資料能夠讓學生深入地了解課題。教師可以在線提問學生，直接看到他們給出的答案，學生可以遠程參加學習小組完成作業。教師可以看到哪位學生沒有加入，從而進一步給予關注。化學實驗課也不必再擔心化學藥品可能造成的危險。天文：抬頭仰望夜空，就能識別行星、恒星、星座以及各種各樣的天體。職業培訓：學員可以通過AR指令和遠程監控，快速掌握工作技能。

3.醫療行業

手術助手：在手術中識別器官和組織，并獲得指令，可以站在醫生視角觀察，也可以是基于知識庫的應用學習。藥物識別：幫助醫務工作者正確地分辨藥物，即使他們沒有受過訓練也可以完成。簡化了對藥劑師和醫生的要求，減少了藥物管理和處方過程中可能發生的錯誤。靜脈插入：讓醫務工作者能更容易找到靜脈并進行注射，增加一次插入成功的幾率。癥狀檢查：讓患者根據醫療數據庫的信息檢查自己的癥狀，并與醫生實時交流信息。給醫生更多機會：AR能夠幫助缺乏臨床經驗的醫務工作者提升能力，例如遠程醫生可以通過第一人稱視角來給予協助，讓醫生們可以不受位置和專業知識范圍的限制，工作更加靈活。交流意見：與其他醫生更快速簡捷地進行合作，例如各位醫生一起X光片，相互分享觀點，討論結果。

4.軍事行業

秘密情報傳遞：特工可以用AR標示出特定的目標，只對特定的人可見，提高安全性。友軍甄別：大范圍的AR覆蓋分辨出友軍和平民，用不同顏色或記號標記出友軍和平民、敵軍和敵軍車輛，將傷亡降到最低。增強飛行員視覺：識別目標，避免障礙，導航，提高目標精度。炸彈檢測：用AR進行炸彈檢測掃描，接收反饋信息，標記出炸彈位置，避免危險。狀態顯示：顯示剩余的彈藥、食物和水、個人和整個隊伍的健康狀況，任務細節以及其他關鍵信息。

5.購物行業

服裝購買：不出家門就能試穿服裝。通過AR技術將服裝疊加到自己身上。個人風格：嘗試不同的發型與妝容。身體改變：在自己身上查看紋身、穿孔以及整形的效果。甚至還能看到自己減肥、增肥以及鍛煉出一身肌肉的效果，甚至還能看到自己減齡與增齡的樣子。家具購買：將家具以AR的形式擺放到你家的具體位置并查看效果。生活小物品購買：創建購物目標，如營養品、優惠券兌換、食譜等，然后通過AR系統來提示需要購買的物品及其所在位置。

三、AR技術的發展前景

近年來，隨著光學、微電子、圖像、計算機和人工智能等技術的不斷進步，從能夠營造夢幻般舞臺效果的全息投影技術，到已經走入人們日常生活的虛擬現實頭盔，3D成像與顯示技術迎來了全新的發展機遇。虛擬現實和增強現實（VR/AR）熱潮近年來接連在全球范圍內引爆。目前，VR/AR技術已成功應用于廣告傳媒、教育培訓、房地產、工業生產、醫療服務、文化旅游、互動娛樂等領域，并為行業帶來新的發展機遇和升級機會。隨著各大行業對VR虛擬現實技術的重視，相關的行業應用系統應運而生，成為行業推進數字化建設的重要手段之一。VR行業應用系統能夠適應不同平臺使用，無論是計算機電腦用鍵盤控制，還是直接戴上VR頭盔用VR手柄進行控制，虛擬現實都給人們帶來了全新的操作體驗和視覺沖擊。

據悉，VR、AR等新興技術產業發展被列入“十三五”規劃，具有重要意義，將大力推動涵蓋上下游的整個產業鏈發展，有利于VR、AR技術的普及，以及與各行業的融合發展，有望形成“VR+”“AR+”的新趨勢。對于國內市場，2016年國內VR市場規將達到56.60億人民幣，2020年市場規模預計超過556.30億人民幣;中國AR市場規模也將持續上升，2016年市場規模約為33.90億人民，預計2020年可增至1，187.70億人民幣。

在未來，AR會滲透改變市場營銷行業。因為移動AR設備技術十分成熟，使用AR技術，虛擬試衣，虛擬試家具等。消費者可以用AR了解商品中的更多詳細信息。想象一下，未來品牌標志不僅是放在廣告牌上或者網站上，而是可以放在物理世界的任何地方，可以在消費者面前有更多的曝光。

四、結束語

人工智能、大數據分析與虛擬教育（VR 教育）被稱為影響未來的三大科技創新方向。未來的虛擬現實和AR技術將結合更多高新科技元素如人工智能、云計算、大數據和移動技術等，而隨著虛擬現實和AR技術的發展，其在各個領域的發展前景也將會越來越廣闊。虛擬現實和AR技術帶給我們的不僅僅是一個技術平臺或工具，更會孕育出一種新型的科技平臺。

本文為桂林航天工業學院2020年大學生創新創業訓練計劃項目《AR形象助手》（202011825128）成果。