点题：近期，虚拟现实技术（VR）得到业界的追捧，与此同时一项与此十分相近的技术也得到了关注，这就是增强现实技术（AR）。

增强现实技术（AR）与虚拟现实技术（VR）相比更容易实现，因此已经得到了部分应用，该技术将在虚拟现实技术（VR）进入实际应用之前具有更广泛的市场。

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一、概念

增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术最早于1990年提出，随着当今电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广。

 

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二、技术原理

增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。

三、主要特点

增强现实技术系统具有三个突出的特点：1.真实世界和虚拟世界的信息集成；2.具有实时交互性；3.是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。

增强现实技术可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。

 

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四、组成形式

一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的，常用的有如下三种组成形式。

Monitor-Based

在基于计算机显示器的AR实现方案中，摄像机摄取的真实世界图像输入到计算机中，与计算机图形系统产生的虚拟景象合成，并输出到屏幕显示器。用户从屏幕上看到最终的增强场景图片。它虽然简单，但不能带给用户多少沉浸感。

光学透视式

头盔式显示器（Head-mounted displays，简称HMD）被广泛应用于虚拟现实系统中，用以增强用户的视觉沉浸感。增强现实技术的研究者们也采用了类似的显示技术，这就是在增强现实技术中广泛应用的穿透式HMD。根据具体实现原理又划分为两大类，分别是基于光学原理的穿透式HMD（Optical See-through HMD）和基于视频合成技术的穿透式HMD（Video See-through HMD）。

光学透视式增强现实系统具有简单、分辨率高、没有视觉偏差等优点，但它同时也存在着定位精度要求高、延迟匹配难、视野相对较窄和价格高等不足。

视频透视式

视频透视式增强现实系统采用的基于视频合成技术的穿透式HMD（Video See-through HMD）。

 

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五、应用领域

增强现实技术不仅在与VR技术相类似的应用领域，诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域，具有比VR技术更加明显的优势。

* 医疗领域：医生可以利用增强现实技术，轻易地进行手术部位的精确定位。

* 军事领域：部队可以利用增强现实技术，进行方位的识别，获得实时所在地点的地理数据等重要军事数据。

* 古迹复原和数字化文化遗产保护：文化古迹的信息以增强现实的方式提供给参观者，用户不仅可以通过HMD看到古迹的文字解说，还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。

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* 工业维修领域：通过头盔式显示器将多种辅助信息显示给用户，包括虚拟仪表的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备零件图等。

*网络视频通讯领域：该系统使用增强现实和人脸跟踪技术，在通话的同时在通话者的面部实时叠加一些如帽子、眼镜等虚拟物体，在很大程度上提高了视频对话的趣味性。

* 电视转播领域：通过增强现实技术可以在转播体育比赛的时候实时的将辅助信息叠加到画面中，使得观众可以得到更多的信息。

 

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* 娱乐、游戏领域：增强现实游戏可以让位于全球不同地点的玩家，共同进入一个真实的自然场景，以虚拟替身的形式，进行网络对战。

* 旅游、展览领域：人们在浏览、参观的同时，通过增强现实技术将接收到途经建筑的相关资料，观看展品的相关数据资料。

* 市政建设规划：采用增强现实技术将规划效果叠加真实场景中以直接获得规划的效果。

 

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六、发展历史

自从二十世纪七十年代早期，视频游戏走进我们的生活已经有几十年了，但是一直局限在屏幕中的2D世界中，而增强现实这一新技术的到来，通过增强我们的见、声、闻、触和听，进一步模糊了真实世界与计算机所生成的虚拟世界之间的界线。

从虚拟现实（创建身临其境的、计算机生成的环境）和真实世界之间的光谱来看，增强现实更接近真实世界。增强现实将图像、声音、触觉和气味按其存在形式添加到自然世界中。由此可以预见视频游戏会推动增强现实的发展，但是这项技术将不仅仅局限于此，而会有无数种应用。从旅行团到军队的每个人都可以通过此技术将计算机生成的图像放在其视野之内，并从中获益。

增强现实将真正改变我们观察世界的方式。想像您自己行走在或者驱车行驶在路上。通过增强现实显示器（最终看起来像一副普通的眼镜），信息化图像将出现在您的视野之内，并且所播放的声音将与您所看到的景象保持同步。这些增强信息将随时更新，以反映当时大脑的活动。在这篇文章中，我们将了解这项未来技术、其技术构成以及如何使用该技术。

 

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七、实际应用

增强现实技术有数百种可能的应用，其中游戏和娱乐是最显而易见的应用领域。可以给人们提供即时信息的不需要人们参与任何研究的任何系统，在相当多的领域对所有人都是有价值的。增强现实系统可以立即识别出人们看到的事物，并且检索和显示与该景象相关的数据。

维修和建设——增强现实可以将标记器连接到人们正在施工的特定物体上，然后增强现实系统可以在它上面描绘出图像。

军事——军队数十年来一直在设计使用增强现实，美国海军研究所已经资助了一些增强现实研究项目。国防先进技术研究计划署（DARPA）已经投资了HMD项目来开发可以配有便携式信息系统的显示器。其理念在于，增强现实系统可以为军队提供关于周边环境的重要信息，例如显示建筑物另一侧的入口，这有点像X射线视觉。增强现实显示器还能突出显示军队的移动，让士兵可以转移到敌人看不到的地方。

即时信息——旅行者和学生可以使用这些系统了解有关特定历史事件的更多信息。想像行走在美国内战的战场上，并且在头戴式增强现实显示器上看到重现的历史事件。它将使您沉浸在历史事件中，有身临其境之感，而且视角将是全景的。

游戏——增强现实，可以将游戏映射到周围的真实世界中，并可以真正成为其中的一个角色。

（技术研发与网络运维中心摘编）

 

参考来源：

[百度百科]

http://baike.baidu.com/view/4993039.htm

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延伸阅读：

盘点20款让你脑洞大开的AR技术应用

http://digi.163.com/15/0312/14/AKGVTR86001668IL.html

虚拟现实VS增强现实 谁才是未来？

http://digi.163.com/15/0811/09/B0NR9Q5K00162Q5T.html

微软HoloLens证明：增强现实不是忽悠人

http://tech.qq.com/a/20150502/014341.htm

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