AR的五大關(guān)鍵性技術(shù)
AR技術(shù)不僅能夠有效體現(xiàn)出真實(shí)世界的內(nèi)容,也能夠促使虛擬的信息內(nèi)容顯示出來(lái),這些細(xì)膩內(nèi)容相互補(bǔ)充和疊加。在視覺(jué)化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中,用戶需要在頭盔顯示器的基礎(chǔ)上,促使真實(shí)世界能夠和電腦圖形之間重合在一起,在重合之后可以充分看到真實(shí)的世界圍繞著它。下面我們就來(lái)看看AR的五大關(guān)鍵性技術(shù)吧。
AR的五大關(guān)鍵性技術(shù)
1、跟蹤注冊(cè)技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景的無(wú)縫疊加,這就要求虛擬信息與真實(shí)環(huán)境在三維空間位置中進(jìn)行配準(zhǔn)注冊(cè)。這包括使用者的空間定位跟蹤和虛擬物體在真實(shí)空間中的定位兩個(gè)方面的內(nèi)容。而移動(dòng)設(shè)備攝像頭與虛擬信息的位置需要相對(duì)應(yīng),這就需要通過(guò)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。跟蹤注冊(cè)技術(shù)首先檢測(cè)需要‘增強(qiáng)"的物體特征點(diǎn)以及輪廓,跟蹤物體特征點(diǎn)自動(dòng)生成二維或三維坐標(biāo)信息。跟蹤注冊(cè)技術(shù)的好壞直接決定著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的成功與否,常用的跟蹤注冊(cè)方法有基于跟蹤器的注冊(cè)、基于機(jī)器視覺(jué)跟蹤注冊(cè)、基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的混合跟蹤注冊(cè)技術(shù)四種。
2、顯示技術(shù)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯示系統(tǒng)是比較重要的內(nèi)容,為了能夠得到較為真實(shí)的虛擬相結(jié)合的系統(tǒng),使得實(shí)際應(yīng)用便利程度不斷提升,使用色彩較為豐富的顯示器是其重要基礎(chǔ),在這一基礎(chǔ)上,顯示器包含頭盔顯示器和非頭盔顯示設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容,透視式頭盔能夠?yàn)橛脩籼峁┫嚓P(guān)的逆序融合在一起的情境,這些系統(tǒng)在具體操作過(guò)程中,操作的原理和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中的沉浸式頭盔等內(nèi)容之間相似程度比較高級(jí)。其和使用者交互的接口及圖像等綜合在一起,使用更加真實(shí)有效的環(huán)境對(duì)其實(shí)施應(yīng)用微型攝像機(jī)的形式,拍攝外部環(huán)境圖像,使計(jì)算機(jī)圖像在得到有效處理的時(shí)候,可以和虛擬以及真實(shí)環(huán)境融合在一起,并且兩者之間的圖像也能夠得以疊加。光學(xué)透視頭盔顯示器可以在這一基礎(chǔ)上利用安裝在用戶眼前的半透半反光學(xué)合成器,充分和真實(shí)環(huán)境綜合在一起,真實(shí)的場(chǎng)景可以在半透鏡的基礎(chǔ)上,為用戶提供支持,并且滿足用戶的相關(guān)操作需要。
3、虛擬物體生成技術(shù)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候,其目標(biāo)是使得虛擬世界的相關(guān)內(nèi)容,在真實(shí)世界中得到疊加處理,有效在算法程序的應(yīng)用基礎(chǔ)上,促使物體動(dòng)感操作有效實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前虛擬物體的生成是在三維建模技術(shù)的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)的,能夠充分體現(xiàn)出虛擬物體的真實(shí)感,在對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)動(dòng)感模型研發(fā)的過(guò)程中,需要能夠全方位和集體化對(duì)物體對(duì)象展示出來(lái)。虛擬物體生成的過(guò)程中,自然交互是其中比較重要的技術(shù)內(nèi)容,在具體實(shí)施的時(shí)候,對(duì)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效實(shí)施有效輔助,使信息注冊(cè)更好的實(shí)現(xiàn),利用圖像標(biāo)記實(shí)時(shí)監(jiān)控外部輸入信息內(nèi)容,使得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息的操作效率能夠提升,并且用戶在信息處理的時(shí)候,可以有效實(shí)現(xiàn)信息內(nèi)容的加工,提取其中有用的信息內(nèi)容。
4、交互技術(shù)
與在現(xiàn)實(shí)生活中不同,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是將虛擬事物在現(xiàn)實(shí)中的呈現(xiàn),而交互就是幫助虛擬事物在現(xiàn)實(shí)中更好的呈現(xiàn)做準(zhǔn)備,因此想要等到更好的AR體驗(yàn),交互就是其中的重中之重。
AR設(shè)備的交互方式主要分為以下三種:
(1)現(xiàn)實(shí)世界中的點(diǎn)位選取來(lái)進(jìn)行交互是最為常見(jiàn)的一種交互方式,例如最近流行的AR賀卡和畢業(yè)相冊(cè)就是通過(guò)圖片位置來(lái)進(jìn)行交互的。
(2)將空間中的一個(gè)或多個(gè)事物的特定姿勢(shì)或者狀態(tài)加以判斷,這些姿勢(shì)都對(duì)應(yīng)著不同的命令。使用者可以任意改變和使用命令來(lái)進(jìn)行交互,比如用不同的手勢(shì)表示不同的指令。
(3)使用特制工具進(jìn)行交互。比如谷歌地球,它就是利用類(lèi)似于鼠標(biāo)一樣的東西來(lái)進(jìn)行一系列的操作,從而滿足用戶對(duì)于AR互動(dòng)的要求。
5、合并技術(shù)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是將虛擬信息與輸入的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景無(wú)縫結(jié)合在一起,為了增加AR使用者的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),要求AR具有很強(qiáng)真實(shí)感,為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)不單單只考慮虛擬事物的定位,還需要考慮虛擬事物與真實(shí)事物之間的遮擋關(guān)系以及具備四個(gè)條件:幾何一致、模型真實(shí)、光照一致和色調(diào)一致,這四者缺一不可,任何一種的缺失都會(huì)導(dǎo)致AR效果的不穩(wěn)定,從而嚴(yán)重影響AR的體驗(yàn)。