虚拟现实增强技术综述
《2024年虚拟现实综述》范文
《虚拟现实综述》篇一一、引言随着科技的快速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）已经成为现代社会的一种重要技术。
作为一种高度沉浸式的技术体验，虚拟现实正在逐渐改变我们的生活、学习和娱乐方式。
本文将对虚拟现实的发展历程、技术原理、应用领域及未来发展进行全面的综述。
二、虚拟现实的发展历程虚拟现实技术的发展可以追溯到20世纪50年代。
随着计算机图形学、人机交互和传感器技术的发展，虚拟现实技术逐渐形成并得到发展。
早期虚拟现实技术的应用主要是在军事和航天领域。
近年来，随着硬件设备和技术的成熟，虚拟现实逐渐渗透到娱乐、教育、医疗等各个领域，成为了科技进步的重要推动力。
三、虚拟现实的技术原理虚拟现实技术的实现主要依赖于计算机图形学、人机交互和传感器技术。
首先，通过计算机图形学技术创建虚拟环境，生成逼真的视觉效果。
其次，通过传感器技术捕捉用户的动作和声音等输入信息，实现人机交互。
最后，通过头戴式显示器等设备将虚拟环境呈现在用户眼前，使用户产生高度沉浸式的体验。
四、虚拟现实的应用领域1. 娱乐游戏：虚拟现实技术在游戏领域的应用最为广泛。
通过高度逼真的视觉和听觉效果，为用户带来沉浸式的游戏体验。
2. 教育培训：虚拟现实技术可以模拟真实场景，为用户提供身临其境的学习体验。
在医学、军事、工程等领域，虚拟现实技术被广泛应用于教育培训。
3. 工业设计：虚拟现实技术可用于产品设计和模拟，帮助企业提高设计效率和产品质量。
4. 医疗健康：虚拟现实技术可应用于手术模拟、康复训练和心理咨询等领域，帮助医生提高手术技能，帮助患者进行康复训练。
5. 旅游与地产：通过虚拟现实技术，用户可以体验到不同地域的风景和文化，或者参观未建成的地产项目，为旅游和地产行业带来新的发展机遇。
五、虚拟现实的未来发展随着技术的不断进步，虚拟现实将在更多领域得到应用。
首先，硬件设备的进一步发展将提高用户体验和沉浸感。
其次，虚拟现实与人工智能的结合将使虚拟环境更加智能和个性化。
虚拟现实增强技术综述
虚拟现实增强技术综述虚拟现实增强技术综述1. 引言虚拟现实增强技术（Augmented Reality, AR）作为一种融合真实世界和虚拟世界的新兴技术，近年来得到了广泛的关注和应用。
本文旨在对虚拟现实增强技术进行全面综述，包括其定义、特点、应用领域、技术原理、发展趋势等方面的内容，以期为读者提供一个详实的了解虚拟现实增强技术的核心参考。
2. 定义与特点虚拟现实增强技术是指通过计算机视觉、感知、定位等技术手段，将虚拟信息实时叠加在真实环境的场景中，并以静态或动态的形式呈现给用户的一种技术。
其最大的特点就是将虚拟世界的信息与现实世界实时融合，使用户与虚拟景象互动，打破了传统界限，提供了更加丰富、多样化的交互体验。
3. 应用领域虚拟现实增强技术在各个领域都有广泛的应用，例如游戏娱乐、教育培训、医疗健康、旅游导航、建筑设计等。
在游戏娱乐领域，AR技术可以为游戏增添真实感，并提供更加沉浸式的体验。
在教育培训方面，AR技术可以模拟真实情境，帮助学生更好地理解和掌握知识。
在医疗健康领域，AR技术可以辅助医生进行手术操作、提供实时的生命体征监测等。
在旅游导航、建筑设计领域，AR技术可以提供虚拟导航、实时演示等功能，方便用户更好地理解和体验。
4. 技术原理虚拟现实增强技术的实现需要多种技术的综合应用，主要包括计算机视觉、姿态感知、位置追踪等技术。
计算机视觉技术是实现增强现实的基础，通过图像识别、模式识别等技术手段，对真实世界场景进行感知和分析。
姿态感知技术可以识别用户的身体姿态和动作，实现更加细致的交互操作。
位置追踪技术可以通过GPS定位、惯性传感器等手段，精确地确定用户的位置和朝向，从而实现虚拟信息的精准叠加。
5. 发展趋势虚拟现实增强技术相比传统虚拟现实技术具有更广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的降低，虚拟现实增强技术将会越来越普遍地应用于各个领域。
未来，随着人工智能、大数据等技术的发展，虚拟现实增强技术将更加智能化、个性化，为用户提供更加个性化、便捷化的体验。
虚拟现实中的场景重建技术研究综述
虚拟现实中的场景重建技术研究综述虚拟现实（Virtual Reality，VR）是一种通过计算机科技模拟出现实世界的环境和场景，并通过人机交互技术使用户能够身临其境地参与其中的一种技术。
虚拟现实的发展已经深刻地影响了游戏、教育、医疗和娱乐等领域。
而在虚拟现实中最关键的环节之一就是场景重建技术。
本文将对虚拟现实中的场景重建技术进行综述，以概述当前的研究进展和挑战。
虚拟现实的场景重建技术旨在通过传感器、摄像头、激光扫描仪等设备获取实际世界中的物理信息，并将其转化为计算机能够处理的虚拟模型。
根据数据来源和处理方法的不同，虚拟现实的场景重建技术可以分为多种类型，如基于图像的场景重建、基于激光扫描的场景重建和基于传感器的场景重建等。
首先，基于图像的场景重建技术是最常见和广泛应用的方法之一。
该方法利用摄像头拍摄到的图像作为输入，通过图像处理和计算机视觉算法重建出虚拟场景。
这种方法的优点是设备简单、成本低廉，并且可以在现实环境中实时获取和渲染。
然而，由于图像信息的有限性和视觉特征的复杂性，基于图像的场景重建技术在重建精度和真实感方面仍存在挑战。
其次，基于激光扫描的场景重建技术通过激光束扫描器扫描物体表面的深度信息，并将其转化为三维点云数据。
这种方法能够获取物体的精确形状和细节，因此在虚拟现实中可以实现高精度的场景重建。
然而，激光扫描仪设备昂贵且操作复杂，同时处理大规模点云数据也是一个挑战。
另外一种常见的场景重建技术是基于传感器的场景重建。
该方法利用各种传感器，如惯性传感器、压力传感器和声纳传感器等，获取用户在虚拟环境中的动作和位置信息，并实时调整虚拟场景以适应用户的移动。
这种方法可以提供更加沉浸式的体验，但传感器的精确性和实时性是需要考虑的因素。
虚拟现实中的场景重建技术在游戏、教育和医疗等领域具有广泛的应用价值。
在游戏领域，场景重建技术可以使玩家获得更真实的游戏体验，增强游戏的吸引力和娱乐性。
在教育领域，利用虚拟现实技术进行场景重建可以为学生提供更加直观、互动的学习环境。
增强现实技术综述
增强现实技术综述摘要：增强现实技术，它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围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。
本文先介绍了增强现实技术的概念，进而描述其未来发展趋势以及应用场景关键词：增强现实技术投影技术3D技术跟踪注册技术前景展望一、增强现实技术简介增强现实（Augmented Reality，简称AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
AR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围很难体验到的实体信息,通过计算机视觉等科学技术,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。
通过AR技术,真实的环境和虚拟环境叠加到同一画面或空间。
这种技术最早于1990年提出。
随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广。
二、增强现实技术的基本原理及特征（一）工作原理简介移动式增强现实系统的早期原型增强现实的基本理念是将图像、声音和其他感官增强功能实时添加到真实世界的环境中。
听起来十分简单。
而且，电视网络通过使用图像实现上述目的不是已经有数十年的历史了吗？的确是这样，但是电视网络所做的只是显示不能随着摄像机移动而进行调整的静态图像。
增强现实远比您在电视广播中见到的任何技术都要先进，尽管增强现实的早期版本一开始是出现在通过电视播放的比赛和橄榄球比赛中，例如Racef/x和添加的第一次进攻线，它们都是由SporTVision创造的。
这些系统只能显示从一个视角所能看到的图像。
下一代增强现实系统将显示能从所有观看者的视角看到的图像。
在各类大学和高新技术企业中，增强现实还处于研发的初级阶段。
《2024年虚拟现实增强技术综述》范文
《虚拟现实增强技术综述》篇一一、引言随着科技的不断发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）技术已经成为现代社会的一种重要趋势。
它们不仅为我们的生活带来了丰富的娱乐体验，也在医疗、教育、军事等多个领域展现出强大的应用潜力。
其中，虚拟现实增强技术更是集成了VR和AR的优点，使得用户能够在虚拟世界与现实世界之间自由切换，获得更加真实、自然的体验。
本文将对虚拟现实增强技术进行综述，分析其发展历程、技术原理、应用领域以及未来发展趋势。
二、虚拟现实增强技术的发展历程虚拟现实增强技术的发展可以追溯到20世纪中叶。
早期，人们主要通过模拟环境来提供一种沉浸式的体验，这可以看作是虚拟现实技术的雏形。
随着计算机技术和传感器技术的不断发展，VR和AR技术逐渐成熟，并在不同领域得到广泛应用。
近年来，随着技术的不断进步和融合，虚拟现实增强技术逐渐成为了一种新兴的技术趋势。
三、虚拟现实增强技术的技术原理虚拟现实增强技术主要涉及VR和AR两种技术。
VR技术主要通过头戴式显示器、立体声耳机等设备，为用户提供一个完全沉浸式的虚拟环境。
而AR技术则是在真实环境中叠加虚拟信息，使用户能够在现实世界与虚拟世界之间进行互动。
虚拟现实增强技术则是在这两种技术的基础上，通过传感器、图像识别等技术，实现用户在虚拟世界与现实世界之间的自由切换。
四、虚拟现实增强技术的应用领域1. 娱乐领域：虚拟现实增强技术为人们提供了丰富的娱乐体验，如游戏、电影等。
用户可以在虚拟环境中进行互动，获得更加真实、自然的体验。
2. 教育领域：虚拟现实增强技术可以为学生提供更加生动、形象的教学内容，帮助学生更好地理解和掌握知识。
同时，它还可以模拟实际场景，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提高学习效果。
3. 医疗领域：虚拟现实增强技术在医疗领域的应用也十分广泛。
例如，医生可以通过VR技术进行手术模拟和训练，提高手术技能；患者则可以通过AR技术进行康复训练和辅助治疗。
增强现实技术综述
增强现实技术综述作者：叶磊来源：《商情》2013年第44期主要对增强现实技术与虚拟现实技术的关系、增强现实系统的实现过程、增强现实技术的研究内容、增强现实技术的应用进行了综述。
增强现实虚拟现实实现过程研究内容1虚拟现实技术虚拟现实技术（virtual reality，简称VR）是由美国VPL公司创始人加隆.拉尼尔在二十世纪八十年代提出的，它指的是综合利用计算机图形系统和各种显示和控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术，其中计算机生成的、可交互的三维环境被称为虚拟环境（Virtual Environment，简称VE）。
虚拟现实的三个基本特征是沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和构想（Imagination）。
与其它的计算机系统相比，虚拟现实系统能提供实时交互性操作、三维视觉空间和多通道的人机界面；目前虚拟现实主要限于视觉和听觉，但触觉和嗅觉方面的研究也取得了很大的进展。
2虚拟现实技术的具体形式之——增强现实技术虚拟现实技术按照系统功能和实现方式的不同，又可以分成以下四种具体类型：沉浸式虚拟现实、桌面虚拟现实、分布式虚拟现实和增强现实。
增强现实（Augmented Reality，简称 AR）技术，是在二十世纪九十年代由波音公司的考德尔及其同事在设计一个辅助布线系统时提出的，它是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
随着随身移动电子设备运算能力的不断提升，增强现实技术的用途将会越来越广。
目前人们对于增强现实有两种通用的定义。
一是北卡罗来纳大学的Ronald Azuma于1997年提出的，他认为增强现实包括三个方面的内容：Combines real and virtual（将虚拟物与现实结合）；Interactive in real time（即时互动）；Registered in 3-D（三维）。
《2024年虚拟现实增强技术综述》范文
《虚拟现实增强技术综述》篇一一、引言随着科技的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）技术日益成为科技领域的研究热点。
虚拟现实增强技术，作为这两大技术的融合与延伸，正逐渐改变着人们的生活方式与工作模式。
本文旨在全面综述虚拟现实增强技术的发展历程、核心技术、应用领域以及未来展望，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、虚拟现实增强技术的发展历程虚拟现实增强技术起源于20世纪末的虚拟现实技术，经历了近三十年的发展，已经形成了相对完整的体系。
最初，虚拟现实技术主要用于模拟复杂的计算机生成环境，让用户能够身临其境地体验虚拟世界。
而随着科技的不断进步，增强现实技术的出现将虚拟与现实的界限进一步模糊化，使得用户可以在真实环境中添加虚拟元素，实现了真实世界与虚拟世界的无缝融合。
三、核心技术1. 渲染技术：虚拟现实增强技术的核心在于渲染技术。
通过高性能的图形处理器（GPU）和专业的渲染引擎，实现高质量的图像渲染和实时交互。
2. 交互技术：虚拟现实增强技术通过传感器、控制器等设备实现用户与虚拟环境的交互，如手势识别、语音识别等。
3. 跟踪技术：通过摄像头、位置传感器等设备实现用户头部的实时跟踪，保证用户在移动时仍能保持清晰的视野和良好的用户体验。
四、应用领域1. 教育领域：虚拟现实增强技术为教育提供了全新的教学方式。
通过模拟复杂的环境和场景，帮助学生更好地理解和掌握知识。
同时，远程教育、在线实验室等应用也使得教育资源得以更加公平地分配。
2. 医疗领域：虚拟现实增强技术在医疗领域的应用日益广泛。
手术模拟、康复训练、远程诊断等应用不仅提高了医疗效率，还为患者带来了更好的治疗效果。
3. 娱乐领域：虚拟现实增强技术为娱乐行业带来了革命性的变化。
游戏、电影等领域的应用使得用户能够身临其境地体验虚拟世界，带来了前所未有的沉浸式体验。
4. 工业设计：虚拟现实增强技术可以用于工业产品的设计和测试。
《2024年虚拟现实增强技术综述》范文
《虚拟现实增强技术综述》篇一一、引言随着科技的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）技术已经逐渐成为当今科技领域的热点话题。
虚拟现实增强技术，即通过技术手段将虚拟的信息、内容与真实的环境相结合，为人们带来全新的沉浸式体验。
本文将对虚拟现实增强技术的定义、特点、应用领域及发展前景进行综述。
二、虚拟现实增强技术的定义与特点虚拟现实增强技术是一种将虚拟信息和真实环境进行融合的技术，它通过先进的计算机图形技术、传感器技术和人机交互技术等手段，将虚拟的信息内容嵌入到真实的环境中，使用户在真实环境中体验到虚拟信息带来的感觉和体验。
该技术的特点主要表现在以下几个方面：1. 沉浸性：用户可以完全沉浸在虚拟与现实的融合环境中，获得真实的体验感。
2. 交互性：用户可以通过各种设备与虚拟信息进行实时交互，如手势识别、语音识别等。
3. 实时性：虚拟信息能够实时地与真实环境进行融合，为用户带来实时的交互体验。
三、虚拟现实增强技术的应用领域虚拟现实增强技术的应用领域非常广泛，主要表现在以下几个方面：1. 娱乐领域：游戏、电影、音乐等领域是虚拟现实增强技术的主要应用领域。
通过该技术，用户可以获得更加真实的游戏体验和电影观赏体验。
2. 教育领域：虚拟现实增强技术可以为学生提供更加生动、形象的教学内容，帮助学生更好地理解和掌握知识。
3. 医疗领域：在医疗领域，虚拟现实增强技术可以用于手术模拟、康复训练、医学教育等方面，提高医疗水平和效率。
4. 商业领域：在商业领域，虚拟现实增强技术可以用于产品展示、广告宣传、购物体验等方面，提高用户体验和购买意愿。
四、虚拟现实增强技术的发展现状与前景目前，虚拟现实增强技术已经取得了长足的发展，各大科技公司都在积极投入研发该技术。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，虚拟现实增强技术的应用前景非常广阔。
未来，该技术将更加普及和成熟，为人们带来更加丰富、真实的体验感。
虚拟现实技术的发展趋势
虚拟现实技术的发展趋势虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是指利用计算机等技术，通过感官设备的仿真，创造出一种虚拟的三维空间或环境。
虚拟现实技术的发展已经历了多年，在不断的推进中产生着各种变化。
本文将从三个方面综述虚拟现实技术的发展趋势，分别是技术升级、应用拓展和市场占有。
一、技术升级虚拟现实技术在硬件与软件方面的升级，是其发展的关键之一。
1.硬件方面：随着显示器技术的发展，VR设备的分辨率也在逐步提高。
虚拟现实设备采用高分辨率头戴式显示器能够让人更加身临其境的感觉。
同时，VR设备的质量已经有了大幅提升，包括减轻重量，增加通风孔等等，减少使用者的不适感。
目前市场上推出的知名VR头盔品牌有HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR、Pico Neo、华硕HC102等。
2.软件方面：虚拟现实软件方面的进步，让虚拟现实用户可以享受更加丰富的虚拟体验。
随着计算机性能的提高，在画面渲染和帧数上也有了大幅改善；同时，虚拟现实开发工具的不断完善，用户更加容易制作优秀的VR应用。
在虚拟现实技术的开发工具软件方面，Unity和Unreal是应用最广泛的两个开发引擎。
二、应用拓展随着技术的发展，虚拟现实应用场景正在不断拓宽。
1.娱乐行业：虚拟现实技术在娱乐行业的应用是最为普遍和成熟的。
虚拟现实游戏可以让玩家获得比手持游戏还要逼真的体验和感受，玩家似乎置身于游戏的世界中。
不仅游戏如此，一些娱乐内容如体育比赛、音乐演出、电影院、博物馆的体验也会因为虚拟现实得到增强。
2.教育行业：虚拟现实技术在教育行业的应用非常广泛。
通过创建虚拟环境，虚拟现实教学能够向学生展示当今难以到达的地方和体验，在无任何实际风险的前提下让学生探索新领域，这样的学习方式常常会产生“知识领悟”以及更快的知识转化率等效果。
还有植物和化学实验排除实际风险的使用方法，在这些方面VR技术充分发挥了作用。
3.医学行业：虚拟现实技术在医疗、治疗及训练等方面的应用也逐渐加深和拓展。
虚拟现实相关技术文献综述
虚拟现实相关技术文献综述虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，其基本特征包括沉浸、交互和构想。
以下是一篇关于虚拟现实相关技术的文献综述：一、引言随着科技的快速发展，虚拟现实技术已经成为当前最具有前瞻性的研究领域之一。
虚拟现实技术能够生成一种逼真的虚拟环境，使用户能够身临其境地体验这种环境，并与之进行交互。
这种技术已经被广泛应用于游戏、电影、教育、医疗、军事等领域。
本文将对虚拟现实相关技术进行综述。
二、虚拟现实技术的定义与分类虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它使用计算机图形学、人机交互、传感器等技术，生成一种逼真的三维环境，使用户能够通过特殊的设备，如头盔显示器、数据手套等，身临其境地体验这种环境，并与之进行交互。
根据实现方式的不同，虚拟现实技术可以分为以下几种类型：1. 沉浸式虚拟现实：沉浸式虚拟现实技术使用户能够完全沉浸在虚拟环境中，通过头盔显示器、数据手套等设备，使用户感觉自己完全置身于这个环境中。
2. 增强现实：增强现实技术是将虚拟信息与现实世界相结合的一种技术，它通过头盔显示器等设备，将虚拟信息叠加到真实世界中，使用户能够同时看到真实和虚拟两种世界。
3. 桌面虚拟现实：桌面虚拟现实技术是一种基于计算机桌面的虚拟现实技术，它通过计算机的屏幕和特殊的输入设备，使用户能够与虚拟环境进行交互。
4. 分布式虚拟现实：分布式虚拟现实技术是一种基于网络的虚拟现实技术，它允许多个用户同时进入同一个虚拟环境中，并进行交互。
三、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术的应用范围非常广泛，以下是一些主要的应用领域：1. 游戏娱乐：虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用已经非常广泛，它能够提供更加逼真的游戏体验，使玩家能够更加深入地参与到游戏中。
2. 教育培训：虚拟现实技术也可以应用于教育培训领域，例如模拟飞行、模拟驾驶等，这些都可以通过虚拟现实技术来实现。
3. 医疗保健：虚拟现实技术在医疗保健领域的应用也越来越广泛，例如手术模拟、康复训练等。
虚拟现实增强技术综述
虚拟现实增强技术综述一、本文概述随着科技的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术已经成为当今科技领域的一颗璀璨明星，而虚拟现实增强技术（Augmented Reality，简称AR）作为其重要的分支，更是受到了广泛的关注。
AR技术通过计算机生成的元素来增强用户对真实世界的感知，使得虚拟世界与现实世界相互融合，从而为用户带来更加丰富、生动的体验。
本文旨在全面综述虚拟现实增强技术的发展历程、基本原理、应用领域以及未来发展趋势。
我们将回顾AR技术的发展历程，从早期的概念提出到现在的前沿应用，展现其不断演进的过程。
我们将深入探讨AR技术的基本原理，包括其核心技术、实现方式以及与传统VR技术的区别。
然后，我们将重点介绍AR技术在各个领域的应用，如教育、医疗、娱乐等，并分析其在实际应用中的优势和挑战。
我们将展望AR技术的未来发展趋势，探讨其在未来可能带来的变革以及面临的挑战。
通过本文的综述，我们希望能够为读者提供一个全面、深入的AR技术知识框架，同时激发更多研究者对AR技术的兴趣和热情，共同推动AR技术的发展和应用。
二、虚拟现实增强技术基础虚拟现实增强技术，也被称为增强现实（Augmented Reality，简称AR），是一种将虚拟信息融入真实世界的技术。
它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，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。
AR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，把下面的真实世界与上面的虚拟世界同时摄入眼帘，并产生融合。
AR技术的出现，打破了虚拟世界和真实世界的界限，使得用户可以在真实环境中与虚拟对象进行自然的交互。
AR技术的实现需要依赖多种技术，包括计算机视觉、图像处理、传感器技术、空间定位以及人机交互等。
计算机视觉和图像处理技术使得设备能够识别并理解真实世界中的图像和物体，这是实现AR效果的基础。
《2024年虚拟现实增强技术综述》范文
《虚拟现实增强技术综述》篇一一、引言随着科技的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）增强技术逐渐成为科技领域的研究热点。
虚拟现实增强技术以其独特的沉浸式体验、交互性以及高度仿真的特点，为人们带来了全新的视觉、听觉、触觉等感官体验。
本文旨在全面综述虚拟现实增强技术的发展历程、核心技术、应用领域及未来发展趋势，以期为相关研究提供参考。
二、虚拟现实增强技术的发展历程虚拟现实增强技术的发展可以追溯到20世纪中叶。
随着计算机技术的进步，人们开始尝试将计算机生成的虚拟世界与现实世界相结合，从而产生了虚拟现实技术。
而虚拟现实增强技术则是在此基础上，通过技术手段将虚拟世界与现实世界进行融合，使人们在现实世界中能够看到、听到甚至感受到虚拟世界的存在。
三、核心技术1. 渲染技术：虚拟现实增强技术的核心之一是渲染技术。
通过高性能的图形处理器和算法，将虚拟世界中的场景、物体等以高度仿真的方式呈现给用户。
2. 交互技术：交互技术是实现虚拟世界与现实世界融合的关键。
通过传感器、手柄、语音识别等技术，使用户能够与虚拟世界进行互动。
3. 跟踪技术：跟踪技术用于实时获取用户的动作、位置等信息，以便系统能够根据用户的需求调整虚拟世界的呈现方式。
4. 通信技术：虚拟现实增强技术需要实现多用户之间的交互和协同，因此需要高效的通信技术支持。
四、应用领域1. 游戏娱乐：虚拟现实增强技术在游戏娱乐领域的应用最为广泛。
通过高度仿真的场景和互动体验，为用户带来沉浸式的游戏体验。
2. 教育培训：虚拟现实增强技术可以模拟真实场景，为用户提供直观、生动的学习体验，有助于提高教育培训的效果。
3. 医疗健康：虚拟现实增强技术可以用于手术模拟、康复训练、心理治疗等方面，提高医疗水平和效果。
4. 工业制造：虚拟现实增强技术可以用于产品设计、制造过程模拟、员工培训等方面，提高生产效率和降低成本。
5. 军事航天：虚拟现实增强技术可以用于模拟战场环境、飞行训练等方面，提高军事训练的效果和安全性。
增强现实技术的最新进展综述
增强现实技术的最新进展综述摘要：强现实通过把计算机生成的虚拟对象与真实环境融为一体的方式来增强用户对真实环境的理解和体验，是虚拟现实技术的拓展。
介绍了增强现实技术的概念、发展背景及其研究现状，并且介绍了近期利用增强现实技术研发的产品，对增强现实技术进行了展望。
关键词：增强现实技术；发展现状；应用0 引言增强现实（Augmented Reality，AR）是虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）的一个重要支，也是近年来的研究热点。
VR 是指由计算机生成的给人多种感官刺激（视觉、听觉、触觉，甚至包括嗅觉和味觉在内）的虚拟环境[1]。
增强现实，是在虚拟现实技术基础上发展起来的新技术，是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。
AR通常是以透过式头盔显示系统和注册(AR系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位)系统相结合的形式来实现的。
AR是一个相对较新的研究领域，是一种利用算机对使用者所看到的真实世界产生的附加信息进行景象增强或扩张的技术。
HRL实验室的Ronald Azuma是这样定义增强现实的：虚实结合，实时交互，三维注册[2]。
AR系统不是把真实世界与使用者隔离，而是利用附加的图形或文字信息，对周围真实世界的场景动态地进行增强。
在AR环境中，使用者可以在看到周围真实环境的同时，看到计算机产生的增强信息这种增强的信息可以是在真实环境中与真实环境共存的虚拟物体，也可以是关于存在的真实物体的非几何信息。
在使用者眼里，真实物体和虚拟物体是共存的，是互相增强或者互为补充的。
AR是以现实图像为主，而不是完全取代它。
可见，AR在虚拟现实与真实世界之间架起了一座桥梁。
AR是随着VR技术的发展而产生的，因此两者间存在着不可分割的密切关系，但也有着显著的差别AR与VR在沉浸感的要求上有明显的区别:VR系统强调用户在虚拟环境中的视觉、听觉、触觉等感官的完全浸入，强调将用户的感官与现实世界绝缘而沉浸在一个完全由计算机所控制的信息空间(Cyberspace)之中。
虚拟现实增强技术综述
虚拟现实增强技术综述虚拟现实增强技术综述近年来，虚拟现实增强技术在各个领域取得了长足的发展。
虚拟现实增强技术（Virtual Reality Augmented Technology，简称VRAT）是指通过计算机生成的虚拟环境将现实世界与虚拟世界相结合的技术。
它利用计算机图形学、模拟技术、传感器技术等多学科交叉的技术手段，将虚拟场景与真实场景相互结合，使用户能够在虚拟环境中获得身临其境的感觉。
本文将对虚拟现实增强技术的发展历程、应用领域以及未来发展方向进行综述。
虚拟现实增强技术最早可以追溯到20世纪50年代的模拟飞行训练系统。
随着计算机图形学和硬件技术的进步，虚拟现实增强技术开始逐渐应用于其他领域，如医学、教育、游戏、设计等。
其中，医学领域是虚拟现实增强技术应用最为广泛的领域之一。
通过虚拟现实增强技术，医生可以进行手术模拟和训练，提高手术的准确性和安全性。
另外，在教育领域，虚拟现实增强技术可以为学生提供更加生动、直观的学习体验，增强学习的效果和兴趣。
虚拟现实增强技术在游戏领域也有广泛的应用。
通过虚拟现实头盔、手套等设备，玩家可以身临其境地体验游戏中的情节和场景，增强游戏的沉浸感和娱乐性。
此外，虚拟现实增强技术还可以应用于虚拟现实旅游、虚拟现实演出等其他领域。
未来虚拟现实增强技术的发展方向主要包括以下几个方面。
首先，硬件设备的进一步改进和创新将是虚拟现实增强技术发展的关键。
虚拟现实头盔、手套等设备的重量、体积、分辨率等方面都还有待改善，以提供更加舒适、真实的虚拟环境体验。
其次，虚拟现实增强技术与其他领域的融合将会成为未来的趋势。
例如，虚拟现实技术与人工智能、机器人技术的结合，可以为用户提供更加智能、交互性强的虚拟现实体验。
此外，虚拟现实与互联网、物联网等技术的结合也将开辟新的应用空间。
虚拟现实增强技术的发展离不开相关政策的支持和产业链的完善。
政府应积极推动相关产业的发展，加快虚拟现实增强技术的应用和推广。
《2024年虚拟现实综述》范文
《虚拟现实综述》篇一一、引言虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种革新性的交互技术，自其概念问世以来，已引发了广泛的科技研究和社会热议。
凭借其高度逼真的模拟能力和身临其境的沉浸式体验，虚拟现实在众多领域均显示出其强大的应用潜力。
本文将对虚拟现实的定义、技术发展、应用领域及其社会影响等方面进行全面的综述。
二、虚拟现实的定义虚拟现实是一种基于计算机模拟技术，通过特殊设备（如头戴式显示器、手柄等）生成一个三维的、逼真的、可交互的虚拟环境的技术。
用户通过这些设备，可以获得沉浸式的体验，仿佛置身于这个虚拟世界中。
虚拟现实不仅提供了视觉上的体验，还包括听觉、触觉等多个感官的体验，使用户能够全方位地感知这个虚拟世界。
三、虚拟现实的技术发展虚拟现实的技术发展主要涉及硬件和软件两个方面。
在硬件方面，头戴式显示器、传感器、执行器等设备的不断进步，使得虚拟现实的沉浸感和交互性得以大幅度提升。
而在软件方面，算法的优化和图形的渲染技术的提高也极大地丰富了虚拟世界的表现力。
四、虚拟现实的应用领域虚拟现实的应用领域非常广泛，主要涉及到游戏娱乐、教育培训、医疗健康、工业制造、军事航天等多个领域。
在游戏娱乐领域，虚拟现实为玩家提供了全新的游戏体验；在教育培训领域，虚拟现实可以模拟出各种真实的环境和场景，帮助学生和工作者更好地理解和掌握知识；在医疗健康领域，虚拟现实可以用于手术模拟、康复训练等方面；在工业制造和军事航天领域，虚拟现实则被用于复杂系统的设计和模拟。
五、虚拟现实的社会影响虚拟现实的发展对社会产生了深远的影响。
首先，在教育和培训领域，虚拟现实打破了传统的学习模式，使人们能够在虚拟的环境中学习和训练，提高了效率和效果。
其次，在医疗领域，虚拟现实可以用于手术模拟和康复训练，为医生提供了更多的训练机会，同时也为患者提供了更好的康复方式。
此外，虚拟现实还对娱乐产业产生了深远的影响，丰富了人们的休闲生活。
然而，虚拟现实的发展也带来了一些问题，如沉迷于虚拟世界导致的社交问题等。
VR-AR技术及其应用研究综述
VR-AR技术及其应用研究综述VR/AR技术及其应用研究综述概述虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）技术是近年来快速发展的前沿领域，引起了广泛关注，并在多个领域得到了广泛应用。
本文旨在对VR/AR技术及其应用的现状进行综述，探讨其在科技、教育、医疗和娱乐等各个领域中的创新应用。
VR技术VR技术通过使用专门的头戴式设备和感应器等输入设备，使用户能够沉浸在一个虚构的环境中。
用户可以通过头戴设备，触摸控制器等与虚拟环境进行实时交互，从而感受到身临其境的沉浸式体验。
VR技术在游戏娱乐领域应用广泛，通过虚拟现实环境模拟游戏世界，使用户融入到游戏情节之中，并实现互动体验。
此外，VR技术还可以用于虚拟旅游、虚拟购物、虚拟培训等领域。
例如，用户可以在家中利用VR技术进行世界各地的旅游，或者在商场里使用VR技术体验商品购买的乐趣，还可以在教室中使用VR技术进行虚拟实验和实际演练。
AR技术AR技术通过计算机视觉技术和图像处理技术，将虚拟信息叠加到真实世界中，从而实现虚实融合。
用户可以通过AR设备，如智能手机、AR眼镜等，观察到真实世界并获取虚拟信息的显示。
AR技术在教育、工业、医疗等领域具有广泛的应用前景。
在教育领域，AR技术可以实现与虚拟对象的交互，使学生更好地理解和掌握知识。
工业领域可以利用AR技术进行维修和装配操作的辅助，大大提高生产效率。
医疗领域，AR技术可以帮助医生进行手术模拟、诊断和治疗等操作，提高医疗水平。
VR/AR技术在医疗领域的应用VR/AR技术在医疗领域有着广泛的应用。
首先，VR技术可以用于模拟手术操作和培训。
通过VR技术，医生可以在虚拟环境中进行手术模拟操作，熟悉手术过程和技巧。
此外，VR技术还可以用于康复训练，帮助瘫痪患者恢复运动功能。
其次，AR技术可以用于医疗诊断和操作导引。
医生可以利用AR技术将患者的医学影像数据以虚拟的方式投射到患者身上，从而精确地定位病灶并进行手术操作。
国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告
国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍VRML技术虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。
自1962年，美国青年（MortonHeilig）,发明了实感全景仿真机开始。
虚拟现实技术越来越受到大众的关注。
以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。
在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。
重大的发展过程如下：VRML开始于20世纪90年代初期。
1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。
1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW 大会上公布了规范的VRML1.0标准。
VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。
它只有一个可以探索的静态世界。
1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。
它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。
它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。
比VRML1.0增加了近30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。
1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。
简称VRML97。
VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。
但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。
1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。
X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。
增强现实技术综述
增强现实技术综述马福强（北京理工大学光电学院）摘要：增强现实是指将虚拟物体叠加到显示场景中，并支持使用者与其进行交互，它已经成为当今虚拟现实研究中的一个重要分支。
本文首先概述了增强现实领域内的主要研究内容和进展情况，并对增强现实的实现系统进行了描述，然后重点介绍了增强现实中的关键技术及现在取得的一些成果，最后描述了增强现实的广泛应用和广阔的应用前景。
关键词：增强现实，跟踪注册，显示技术1、引言增强现实（Augmented Reality, AR）是虚拟现实（Virtual Reality, VR）的基础上发展起来的，AR是VR的技术延伸，同时两者又有着明显的界线与区别。
VR 是将计算机图形学、计算机仿真技术、人机交互技术、传感技术、人工智能、多媒体技术等综合集成，产生逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的三维虚拟环境，使用者可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互，相互影响。
与VR所要达到的完全沉浸在虚拟环境中的效果不同的是，AR的目标是将计算机生成的文本信息、图像、虚拟3D模型、视频或场景等实时准确的叠加到使用者所感知的真实景物上，实现虚拟场景和真实场景的有机融合。
因此AR是虚拟环境与真实场景之间的一座桥梁，实现了对现实世界信息的增强，提高使用者对真实世界的感知能力。
在AR中，使用者同样可以通过各种方式来与虚拟物体进行交互。
AR技术不仅提供了一种更容易实现的虚拟现实的方法，更代表了下一代更易使用的人机界面的发展趋势。
近年来，随着计算机性能的提高和图形学与视觉技术的发展，AR技术逐渐成为了国内外广大学者们研究的热点，其应用领域也越来越广泛，包括医疗、军事、工业、教育、娱乐、城市规划、旅游展览和可视化信息检索服务等。
美国巴特尔研究所将AR技术列为二十一世界十大最具战略意义的技术之一。
2、增强现实的研究与进展2．1、国外研究与进展20世纪90年代初期，波音公司的Tom Caudell和他的同事第一次提出了“增强现实”（Augmented Reality）的概念[1]。
虚拟现实技术综述
虚拟现实技术综述虚拟现实技术，简称VR，是指借助计算机技术，构建一个高度仿真的虚拟环境，使人感觉到身临其境的体验。
虚拟现实技术的发展已经超过了我们的想象。
今天，我们在电影、游戏、医疗和教育等多个领域看到了虚拟现实技术的应用。
一、虚拟现实技术的历史虚拟现实技术源于20世纪60年代的“头戴设备”，其主要目的是使人们能够在模拟工作和培训中进行交互。
头戴设备以及相关的电子部件和视觉设备依旧是虚拟现实技术的基础，但是随着计算机技术和图形处理技术的发展，虚拟现实技术逐渐向更精细、更逼真、更流畅的方向发展。
直到2000年以后，虚拟现实技术比以往任何时期都更加发展迅速，这得益于计算机硬件和软件方面的巨大进步。
二、虚拟现实技术的应用1.游戏虚拟现实游戏已经成为了游戏产业的新标准。
虚拟现实游戏将玩家置身于积雪压抑的冰山，悬崖峭壁，废弃工厂和彼此战斗的未来世界。
虚拟现实游戏经常需要使用头戴式显示器和手柄，这些设备可以模拟玩家的头和手的动作。
以此来使人们更好的感受到游戏环境中的视觉和音效体验。
2.医疗虚拟现实技术在医疗方面的应用是比较广泛的，例如使用虚拟现实技术进行手术训练或者准确诊断，这种应用被称为手术模拟。
虚拟现实技术可以让医生在没有真正病人到来之前预先练习进行复杂手术，从而更好的提高了医生的技术水平。
此外，虚拟现实技术能够制作更为真实的视觉演示，从而更好的让患者或者亲属对疾病的情况有更深入的认识。
3.教育虚拟现实技术在教育中的应用是广泛的，例如在博物馆或者历史博物馆的古代历史展览中，虚拟现实技术可以让孩子们身临其境的观看和学习历史。
另外，虚拟现实技术还可以用于课堂教学的场景模拟。
例如学生可以用虚拟现实技术探索宇宙，或者学习直接面对一种虚拟模型。
三、虚拟现实技术的未来展望随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟现实技术所涵盖的领域将会越来越广泛。
未来虚拟现实技术将不仅停留在游戏，医疗和教育等方面，而是将带来更加新的变化，例如成为社交工具而不仅仅是技术玩具，或者成为提高工作效率的手段而不仅仅是娱乐工具。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虚拟现实增强技术综述曾玮峰中南大学信息科学与工程学院摘要随着近年来计算机三维处理能力的增长和低成本传感显示元件的出现,虚拟现实得到了快速发展,特别是与现实世界产生了越来越多的结合技术,从虚拟和现实的两个角度对虚拟现实进行增强。
论文重点围绕近几年的发展趋势,论述了增强现实与增强虚拟环境的技术特点,介绍了虚拟现实增强技术的相关硬件设备发展;然后分别介绍了增强现实和增强虚拟环境技术的发展现状,讨论了移动互联网上的虚实增强技术与应用,最后进行总结并提出需要解决的问题。
关键词增强虚拟环境增强现实虚实增强混合现实1引言虚拟现实技术建立人工构造的三维虚拟环境,用户以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响,极大扩展了人类认识世界,模拟和适应世界的能力。
虚拟现实技术从20世纪60∼70年代开始兴起,90年代开始形成和发展,在仿真训练、工业设计、交互体验等多个应用领域解决了一些重大或普遍性需求,目前在理论技术与应用开展等方面都取得了很大的进展。
虚拟现实的主要科学问题包括建模方法、表现技术、人机交互及设备这三大类,但目前普遍存在建模工作量大,模拟成本高,与现实世界匹配程度不够以及可信度等方面的问题。
图1虚拟现实、增强现实和混合现实搜索量统计对比(来源: Google trends, 2004。
01∼2014。
06)针对这些问题,已经出现了多种虚拟现实增强技术,将虚拟环境与现实环境进行匹配合成以实现增强,其中将三维虚拟对象叠加到真实世界显示的技术称为增强现实,将真实对象的信息叠加到虚拟环境绘制的技术称为增强虚拟环境。
这两类技术可以形象化地分别描述为“实中有虚”和“虚中有实”。
虚拟现实增强技术通过真实世界和虚拟环境的合成降低了三维建模的工作量,借助真实场景及实物提高了用户体验感和可信度,促进了虚拟现实技术的进一步发展。
搜索热度代表了大众对于该词的关注程度,一般来说,新技术会引起搜索高潮,然后慢慢下降,在技术取得突破或出现某热点事件时激增,最终趋于稳定。
我们使用Googletrends对比了虚拟现实,增强现实,增强虚拟环境和混合现实等词的全球搜索热度,为了有所参照,以人机交互(HCI)作为参考,搜索结果对比如图1所示。
可以看出,和人机交互一样,虚拟现实的搜索热度逐渐下降并趋于稳定,这说明虚拟现实技术正在成熟中,逐渐被大众所接受,其中最近的峰值是Facebook收购虚拟现实眼镜企业Oculus。
与之相反,增强现实的关注度在2008年开始迅速上升,并连续出现多个热度高峰,通过查看其关联新闻可以发现,其热度主要是2007年Apple公司发布iPhone,移动互联网兴起所推动,特别是在摄像头加上陀螺仪成为智能手机的标配,为增强现实技术提供了充分的发展空间。
这其中Google眼镜和网上虚拟试衣吸引了很多关注度。
而增强虚拟现实,增强虚拟环境,增强虚拟(augmented virtuality)等词的搜索量远小于以上热词的量级,反映了增强虚拟环境技术还有待于突破,尚未出现重要事件。
可以看出,对虚拟现实技术进行增强正发展成为重要的方向,具有很大的发展潜力。
本文重点围绕近几年虚拟现实增强技术的发展趋势,首先论述了技术特点,介绍了相关的硬件设备发展,然后分别介绍了增强现实和增强虚拟环境技术的发展现状,考虑到移动互联网是信息技术发展的又一次革命,简介并讨论了移动互联网上的虚实增强技术与应用,接下来结合作者参与ISO/IECJTC1SC24分技术委员会的工作,介绍了相关国际标准制定的最新情况,最后进行总结并给出了几个需要解决的问题。
2技术特点现在业内普遍认可:从真实世界到虚拟环境中间经过了增强现实与增强虚拟环境这两类虚拟现实增强技术。
国际上一般把真实世界(计算机视觉)、增强现实、增强虚拟环境、虚拟现实这4类相关技术统称为虚拟现实连续统一体(VR continuum)。
与早期相比,增强现实或增强虚拟环境的概念已经发生了很大的变化,技术领域大为拓宽,但它们的技术特征都离不开如下3点:(1)将虚拟和现实环境进行混合;(2)实时交互;(3)三维注册。
下面分别对增强现实与增强虚拟环境进行技术分析。
需要说明的是,此处的“相机”是指广义上的视觉采集设备,不单包括摄像头,也包括红外深度相机、激光扫描仪等。
增强现实技术通过运动相机或可穿戴显示装置的实时连续标定,将三维虚拟对象稳定一致地投影到用户视口中,达到“实中有虚”的表现效果。
如图2所示,真实世界是我们所处的物理空间或其图像空间,其中的人和竖立的VR牌是虚拟对象,随着视点的变化,虚拟对象也进行对应的投影变换,使得虚拟对象看起来像是位于真实世界的三维空间中。
图2和3中的虚线对象代表虚拟环境对象,实线对象代表真实对象或其图像。
图2增强现实技术“实中有虚”图3 增强虚拟环境技术“虚中有实”图4 TED 2010 上叠加真实影像的地图增强现实还有一个特殊的分支,称为空间增强现实(spatially augmented reality),或投影增强模型(projection augmented model),将计算机生成的图像信息直接投影到预先标定好的物理环境表面,如曲面、穹顶、建筑物、精细控制运动的一组真实物体等。
本质上来说,空间增强现实是将标定生成的虚拟对象投影到预设真实世界的完整区域,作为真实环境对象的表面纹理。
与传统的增强现实由用户佩戴相机或显示装置不同,这种方式不需要用户携带硬件设备,而且可以支持多人同时参与,但其表现受限于给定的物体表面,而且由于投影纹理是视点无关的,在交互性上稍显不足。
实际上,我国现在已经很流行的柱面、球面、各种操控模拟器显示以及多屏拼接也可以归为这一类。
最著名的投影增强模型的是早期的“shader lamps”。
增强虚拟环境技术预先建立了虚拟环境的三维模型,通过相机或投影装置的事先或实时标定,提取真实对象的二维动态图像或三维表面信息,实时将对象图像区域或三维表面融合到虚拟环境中,达到“虚中有实”的表现效果。
如图3所示,在虚拟环境中出现了来自于真实世界的实时图像,其中VR牌上的纹理和人体都来自于相机采集的图像,人体甚至可以是实时的三维对象及其表面纹理图像。
与增强现实中存在的投影增强模型技术正好相反,增强虚拟环境技术中也有一类对应的技术,用相机采集的图像覆盖整个虚拟环境,即作为虚拟环境模型的纹理,用户可以进行高真实感的交互式三维浏览。
当这种三维模型是球面、柱面、立方体等通用形状的内表面时,这种技术也就是现在已经很普及的全景(panorama)图片或视频。
全景视频将真实世界的一幅鱼眼或多幅常规图像投影到三维模型上,构造出单点的全方位融合效果,多幅图像之间的拼接可以是图像特征点匹配或相机预先标定等方式。
微软Bing地图架构师Arcas在TED2010的演讲中演示了一种新颖地图应用研究,在全景图片增加实时视频内容的叠加,如图4所示。
这种增强方式可以反映同一地点各种影像的空间几何关系,用户可以自由浏览全景,就像在现场一样,产生了更加真实的虚拟环境效果。
表1 ISMAR (2008 ∼2012) 发表S&T 论文分方向统计IEEE ISMAR(International Symposiumon Mixed and Augmented Reality)是专门讨论虚拟现实增强技术的国际会议,发表的论文包括两类:科技(Science&Technology,S&T)论文和艺术人文(Arts,Media&Humanities,AMH)论文。
其微软学术搜索计算的H因子为41,从1999年到2011年间共发表论文753篇,引用总计7514次(其中自引992次),特别是从2004年开始引用频次明显提高2)。
Zhou等在2008年综述了ISMAR及其前身会议的10年间发表S&T 论文情况,相机跟踪、交互、标定、应用、显示和移动AR是最主要的6个方向,而高引用论文分布的前几个方向主要是相机跟踪、交互、标定、应用、编著和移动AR。
可以看出,当前相机跟踪、交互和标定是虚拟现实增强技术研究关注的热点,另外,应用模式也是业内正在积极探索的内容,应用(含移动应用)及其引用比例均能够占整个会议的1/5。
本文还对ISMAR 2008年至2012的论文(regular paper)进行了统计,同样按照前述的几个方向进行分类。
从表1和表2可以看出,在近几年的发展中,热门方向大致分布不变,相机跟踪和交互依然占主导地位,尤其是近5年来的最佳论文奖有3篇研究相机追踪而AR应用和移动AR的探索明显增多,验证了移动互联网的影响与推动。
IEEE VR(IEEE Virtual Reality Conference)是IEEE关于虚拟现实技术的专业国际会议,虚拟现实增强技术也是其接受的论文主题之一。
该会议源于1993年的会议Virtual Reality Annual Inter-national Symposium。
根据微软学术搜索,20多年间共发表论文461篇,引用总计6511次(其中自引144次)。
该会议一般包括长文(Long Paper)和短文(Short Paper),近年来部分长文会被推荐至IEEETrans. Vis. Comput. Graph发表。
本文统计了IEEE VR近5年发表论文情况,如表3所示,相机跟踪与标定、交互、AR应用依然是最主要的研究方向,但相比于ISMAR,多出了重点研究方向——感知。
IEEEVR的文章以系统级应用为主,覆盖面广于ISMAR,AR应用、交互、感知、跟踪和图形是前5个研究方向,其论文数量约占论文总数的78.5%。
表2 ISMAR (2008 ∼2012) 不同方向的高引用论文比例表3 IEEE VR (2009 ∼2013) 发表论文分方向统计3相关硬件设备发展虚拟现实增强技术需要与真实世界相结合,不可避免需要相机等传感装置及显示设备,因此相关硬件设备的发展对该技术有着重要的影响。
近年来,摄像头质量的提高和普及,红外安全激光技术的成熟和消费级产品出现都大大促进了虚拟现实增强技术的进步和应用。
本节简介增强现实与增强虚拟环境常用硬件设备的最新发展情况。
3.1相机摄像头是增强现实技术最重要的硬件设备,大量的相机跟踪和标定技术都是以简单摄像头为基本配置。
摄像头作为一种廉价、标准、易于获取和集成的采集设备,有着巨大的市场需求,业内竞争极其激烈。
特别是随着智能手机的出现,一直处于高速发展中。
前后双摄像头已经成为了智能手机的标准配置。
现代的摄像头成本越来越低,尺寸越来越小,分辨率越来越高,成像质量也越来越好。
据报道,iPhone元件供应商之一,Lead-mall出售的800万像素摄像头模块价格仅为9美元。
2013年7月30日,Apple公司的一项面向移动设备的摄像头专利获得授权引起大量关注,这项技术具有3传感器,3镜头的设计,据称能大幅度提高成像质量。