昨天CCTV5《豪门盛宴》在解读2010年世界杯的时候，在节目现场展示了虚拟技术合成的3D南非世界杯各个球场，而且可以随着镜头的变化发生视角和纵深的变化，今天看到网上很多人对这个技术很感兴趣，暂时还没有人出来具体解释这种技术，我在这里就大胆抛砖引玉，把我2004年时候做的研究生项目拿出来解释一下原理，虽然时隔6年，各种技术，从互动程序到3D合成和电视播出，都比2004年要先进太多了，但是他们实现的基本原理还是相似的，我就大胆揣测一下吧。

基本来说，这种技术的名称是AR（Augmented Reality），也就是“增强现实”。AR（增强现实）与我们都很熟悉的VR（虚拟现实）的区别就在于，VR是“脱离”现实场景的，而AR是在真实场景上增加虚拟内容。

AR技术的应用从2000至今，还在不断探索和实验中，目前还没有出现所谓的Killer App，所以也就没有被广泛应用。至今为止，最具有实用意义的应用，应该是某家汽车品牌的专家级工程师所使用的AR 电子说明书，简言之，就是工程师戴上HMD（head mounted display）设备，通过HMD上的透明显示器，可以观察到现实中的汽车配件的各个细节（用肉眼也能看见的那些），同时，HMD上会根据所观察的零件不同，显示出该零件的一切数字化信息，这样，工程师就不需要爬到山一样的文档中去查找这些信息了。用电脑搜索不也是一样的吗，为什么要用AR？很简单，因为并不是所有的零件上都有标号可以查询，面对一个光突突没有任何标记的螺丝帽，用电脑也无济于事，而AR技术是可以识别的。当然，这是一个高级的例子，言归正传，《豪门盛宴》中所使用的AR技术并没有这么高级，而是像我当年做的那种最初级的技术。

下面我们来看一下AR的原理，由于我太懒了，所以拿一段很早以前写的解释直接放上来，先看个大概，后面还有分析：cctv5豪门盛宴中的AR技术

最终呈现在屏幕上的效果类似于这样：

看过上面的原理，你就知道AR的几个基本设备了：

1.摄像头-用来捕捉标记图案

2.可识别的唯一图案

3.现实设备

4.当然所有这些设备都需要连接到运行AR toolkit的电脑上

这些都完成之后，摄像头就可以自由活动了，合成的3D内容（静态模型或动画都可以）也会随着摄像机镜头的活动而活动，当然视角很重要（当年为了把视角调教一致，我就花了1整天时间）。

cctv5南非世界杯《豪门盛宴》中的3D虚拟球场就是这么实现的：

用于识别的图案极可能是这个，或者部分：

图案识别后，合成任何3D模型和动画都可以，还可以与3D内容互动（需要类似电子手套或鼠标之类的输入设备）：

最后，主持人走入3D球场区域后，可以看出cctv5世界杯豪门3D盛宴虚拟球场技术使用的是AR技术，而不是别的什么新技术，所以现场观众什么都看不到。