【技术】增强现实（AR）的关键技术

  增强现实（AR）系统中，通过对输入图像的处理、组织，建立起实景空间，计算机生成虚拟对象依几何一致性嵌入实景空间中，形成虚实融合的增强现实环境，再输入到显示系统中呈现给使用者，使用者通过交互设备与场景环境进行互动。其中，虚实结合的注册步骤非常关键，和最后的显示输出端一起决定了使用者对环境的最终感知效果。而虚拟对象的生成也直接影响着使用者的体验效果。因此，虚实结合的跟踪注册技术、虚拟对象的生成技术和显示技术是增强现实系统的三大关键技术。

  1.跟踪注册技术

  为了实现虚拟信息和真实场景的无缝叠加，这就要求虚拟信息与真实环境在三维空间位置中进行配准注册。这包括使用者的空间定位跟踪和虚拟物体在真实空间中的定位两个方面的内容。而移动设备摄像头与虚拟信息的位置需要相对应，这就需要通过跟踪技术来实现。跟踪注册技术首先检测需要“增强”的物体特征点以及轮廓，跟踪物体特征点自动生成二维或三维坐标信息。跟踪注册技术的好坏直接决定着增强现实系统的成功与否，常用的跟踪注册方法有基于跟踪器的注册、基于机器视觉跟踪注册、基于无线网络的混合跟踪注册技术四种。

  2.虚拟对象生成技术

  增强现实的目标是把虚拟世界套在现实世界并进行互动，所以在跟踪注册技术的基础上，不仅要提高增强现实系统的效果，还需要保证所生成的虚拟物体真实感和实时性强。

  3.显示技术

  典型的增强现实应用除了上述技术之外，还依赖于设备的显示技术，为了达到逼真的展示效果，高效率的显示技术和显示设备必不可少。目前，增强现实系统中的显示器可以分为头盔显示器(HMD)和非头盔显示设备。