2. 技术原理

    通过增强现实, 用户在感观到真实环境的同时能在虚拟影像的指导下接触操作真实物体。在技术上, 大多数的增强现实都是通过图形叠加的方式把虚拟图像置于真实的图像或环境中, 其关键技术构成包括四点[4][5]:

    ( 1) 显示技术: AR 的显示设备主要用于显示虚拟图像与真实环境相叠加所产生的影像。人类从外界所获得的信息有近80%是通过眼睛得到的, 因此AR系统中的头盔显示技术成为整个系统的关键问题之一。用于AR 的显示器包括头盔式显示器( HMD) 、手持显示器和投影显示器。目前主要使用的是透视式头盔显示器, 如光学透视式HMD、视频透视式HMD等。

    ( 2) 跟踪和定位技术: 为了交互, AR 需要进行定位, 准确跟踪用户的位置和视域方向, 以确定用户的观察点和计算机生成的虚拟物体在三维场景中的准确位置。目前在准备好的室内环境中能够实现较好的定位效果, 对于室外的、移动的AR 应用, 跟踪计算对象的实时位置还比较困难。

    ( 3) 界面和可视化技术: 在感观到的真实环境中与虚拟信息进行实时交互是比较困难的, 用户如何与AR 交互以及如何有效地在AR 显示器上表现信息是增强现实的另一个关键点。AR 系统的定位错误是很难避免的, 如何解决并实现有效的可视化目前正在研究当中。