增強虛擬現實技術

虛擬現實技術本質是企圖用虛擬的事物取代真實的世界，而增強現實技術卻是在實際的環境上擴增信息。

基本介紹

• 中文名：增強虛擬現實技術
• 外文名：AR

技術介紹

10年後，計算機用戶接口會是什麼模樣？如果我們根據現有的系統來推測，高解析度顯示器會快速增加是顯而易見的：從小巧的手持式或腕戴式裝置，到嵌進書桌、牆壁或地板內的大型螢幕，這類顯示器無疑會變得隨處可見。但我和許多其他計算機科學家都相信，一種完全不同類型，稱為「增強虛擬現實

（augmentedreality,AR）的用戶接口，對未來計算機的發展以及我們與計算機的互動，都將有更深遠的影響。

和VR（虛擬現實技術）比較起來，在AR（增強虛擬現實技術）中，真實的周遭環境扮演一個非常重要的角色。AR（增強虛擬現實技術）主要的目的是把人造的虛擬對象，置於真實的環境當中，或是真實環境的實時影片。但是這么做有一個非常實際的問題存在：真實的環境比虛擬的環境更難掌控，變數太多了！不像虛擬環境可以恣意的修改。 AR「增強虛擬現實」系統採用某些和虛擬現實（virtualreality,VR）一樣的硬體技術，但其中有一項根本的差異：VR（虛擬現實）企圖取代真實的世界，而AR「增強虛擬現實」卻是在實際的環境上擴增信息。
在現今的AR（增強虛擬現實技術）研究中，tracking技術占有很重要的地位。在機械式與電磁式的Tracking技術之後，光學式Tracking技術變得愈來愈受到重視與歡迎。雖然紅外線的方式可以得到比較高的精確度與追蹤速度；而以標記圖形作為基礎的追蹤方式，也可以使用一般的數字攝影機達到影像辨識追蹤的目的。但是，當今AR技術中最具挑戰與未來性的，還是「無標記追蹤」的方式。

套用

試想想，AR可能普遍到什麼程度？修理技工在檢查設備的故障部位時，可以看見一些重點式的說明，指出哪些零件需要檢查。外科醫生只要檢查實時的內臟超音波掃描，就能看到等同於X光照出來的影像重迭在病人身體上。消防隊員可以看見失火建築物的格局，避開原本看不見的危險因素。士兵透過無人偵察機傳來的信息，就能看見敵方狙擊手的位置。觀光客沿著一條街掃視過去，就能看見這一區每家餐廳的風評。計算機遊戲玩家可以一面和幾頭三公尺高的異形交戰，一面走路去上班。
在正確的時間、地點取得正確的信息，正是所有這類應用程式的關鍵。諸如Palm和PocketPC等個人數字助理（PDA），利用無線網路與持續追蹤手持裝置的全球定位系統（GPS）接收器，就可以適時提供信息。但是，AR特別的地方在於呈現信息的方式：不必使用獨立的顯示器，而是和使用者的感官結合。當用戶的注意力在真實世界與計算機螢幕間來回切換時，這種接口可以讓他所花的額外心力減到最少。在AR「增強虛擬現實」里，使用者看到的世界簡直和計算機接口合而為一了。

發展

雖然AR聽起來好像很科幻，但研究人員製作原型系統的歷史早已超過30年。1960年代，計算機繪圖先鋒蘇澤蘭（IvanSutherland）和他在哈佛大學與猶他大學的學生，早已開發出第一套系統。1970與80年代，美國空軍阿姆斯特朗實驗室、航天總署艾密斯研究中心，以及北卡羅來納大學教堂山分校等機構，有幾個人從事AR的研究。直到1990年代初，波音公司有幾個科學家才創造了「增強虛擬現實」這個名詞，他們當時正在開發一種實驗性AR系統，協助工人裝配管線設備。隨著硬體成本下跌，一些必要的實驗室設備不再那么昂貴，這10年來已經看見AR研究開花結果。從1998年起，科學家更是每年召開AR大會。
自從蘇澤蘭首開先河以降，雖然信息技術已有巨大的變革，但建立AR「增強虛擬現實」系統所需的主要配備組件還是一樣：顯示器、追蹤器以及繪圖計算機與軟體。近幾年來，這些組件的效能都已有大幅提升，才可能設計出很快就能開發成商業產品的實驗系統。