关于AR的定义与技术原理及发展方向和应用场景

《Pokemon Go》这款游戏能够大火，除了一个好的IP之外。AR技术也功不可没。而在AR发光之后，什么是AR？它的技术原理是怎么样的，它能够具备哪些商业价值？希望通过这篇文章，能够给对AR感兴趣的同学带来一定的启发。

增强现实（AR）这个概念想必很多读者都不陌生，AR第一次真正意义上进入大众用户的视野，要从一款游戏说起——2016年火遍全球的AR游戏《Pokemon Go》。

虽然由于网络的局限，大多数国内互联网用户并没有玩过这款游戏；但是回头看，这款游戏当时能够大火，一个好的IP固然重要，但是作为游戏重要催化剂的AR也功不可没。

一什么是AR

1. AR定义

借助计算机图形技术和可视化技术产生物理世界中不存在的虚拟对象， 并将虚拟对象准确“ 放置” 在物理世界中， 呈现给用户一个感知效果更丰富的新环境。

一句话概括，AR即通过技术手段在现实中实现“幻觉”。

2. 增强现实和虚拟现实的差异化（AR vs VR）

谈论到AR，那么另一个概念也会顺带一起提到，那就是VR，那这两者有什么区别呢？

单纯从虚拟成分及现实成分占比的角度，可以简单的认为VR呈现的是100%虚拟世界，是封闭的；而AR是基于现实环境，叠加虚拟物体或电子信息，把虚拟对象带入到用户的物理世界中，通过听、看、触摸虚拟信息，来增强对物理世界的感知，从而对现实达到“增强”的效果。

通过这两者的对比，读者不难发觉：在现实生活中，AR的应用将会更为广泛，作为现实环境的叠加，将人们所需的虚拟环境植入现实场景中，更接近人们生活与工作——毕竟我们都要生活在现实中的。

二AR的技术原理

上图是AR实现需要用到的底层技术，其中计算机视觉、虚实融合、人机交互，显示输出是增强现实技术的基础。

概括来讲，AR要进行完美呈现，主要依赖于下面三个方面：

1. 虚实结合

AR技术依靠计算机技术构建出文字、图片、视频、音频、网站链接、三维模型、三维动画、全景信息等和物理世界的结合，让物理世界和虚拟对象合为一体。

2. 虚实同步

AR实现虚拟世界和物理世界的实时同步，满足用户在物理世界中真实地感受虚拟空间中模拟的事物，增强用户体验效果。

3. 交互自然

可以使用手部动作与手势控制所读出的3D模型移动旋转，以及通过语音、眼动、体感等更多的方式来与虚 拟对象交互。

三AR的发展里程

虽然，这几年全球AR行业已经有了一定程度的发展，但是当前，全球AR行业主要还是处于市场启动期，以探索落地应用领域，挖掘盈利模式为主要特征。

1. 硬件

国外AR软件企业与上游半导体产业企业合作，将AR技术与硬件芯片进行优化整合，而在硬件这块，中国目前仍然处于一个合作探索期。

2. 软件

国外AR软件企业向开发者提供移动端软件开发套件，同时提供云服务和先进的计算机视觉技术，形成以企业为核心的开放平台，比较有代表性的是Google的ARcore和苹果的ARkit。中国AR软件企业基于移动端的软件开发处于起步阶段，具备开放能力的企业不多。

3. 内容与应用

国外AR软件企业有成熟的增强现实移动平台 （AR浏览器），内容为：商品广告、出版、移动购物、事件营销、多屏互动、位置导航、位置社交等。中国增强现实移动平台尚未成型，以独立APP的形式包含商品广告、平面媒体互动、位置导航等内容，用户规模小。

四AR市场分析

1. 软件市场

1）产业链图谱

AR软件企业是AR行业软件市场的市场主体，由具备AR技术储备的中小企业构成，市场发展受上游数据提供商、软件开发工具提供商、交互技术提供商制约。

2）软件市场盈利模式

增强现实行业的软件企业盈利模式主要分为3种：B2B、B2B2C、B2C，其中B2B是AR软件企业目前的主要盈利模式。

随着智能移动终端性能提升、移动互联网的快速发展、手机网民规模攀升，以移动端应用（APP）为依托的 B2B2C、B2C成为AR软件企业重要的探索领域，从应用场景来看，商品广告、幼儿教育是当前最热门的场景。

3）软件市场移动端应用图谱

AR移动端应用依靠位置、社交、生活服务、商品数据库，实现数据、场景与人的连接，带来全新的位置导航、游戏 模式、广告形态、社交方式。AR浏览器APP将多种应用内容进行整合，实现平台效应。

2. 硬件市场

增强现实头戴显示器对企业的技术研发实力、产业链控制能力、资金实力要求高于其他可穿戴智能硬件，因此供应链服务平台，尤其是众筹平台对行业发展起到重要的助推作用。

五AR行业主要产品及其发展未来展望

面向消费级市场，AR市场主要产品由硬件、软件产品构成，软件产品由硬件产品衍生。

未来1-3年，移动端软件、头戴显示器是两项最为重要、应用最广泛的产品。

1. 智能移动终端

随着智能移动终端、移动互联网的快速发展，移动端软件成为最重要的AR应用领域。

应用场景：商品广告、O2O、游戏、社交等

以游戏为例，相较其他传统形式的游戏， AR游戏主要有以下特点：

界面：AR可以讲传统游戏界面从手机屏幕延伸到三维场景，让玩家参与度更高，真实感更强。

交互：除去基础的GUI交互、多点触控交互、语音交互之外，AR游戏支持更加丰富多样的虚实交互方式，例如空间锚点交互、自然手势交互等等，这样就大为增加了游戏的可玩性。

定位：在VR中，定位包括红外定位、灯塔定位等等，就是满足用户在一定空间范围内的位置跟踪和识别，实现更酷炫的游戏玩法。

融合：虚实融合作为AR的主要特征之一，应用在游戏场景中可以将真实感极大提升。例如通过AR技术识别天空，天上突然出现一架UFO，大量外星人入侵，带给玩家一场逼真的射击游戏。

总之，AR游戏可以凭借着跟踪、虚实融合、虚实交互等特点，给带玩家全新的玩法和交互体验。

除了游戏以外，AR在商品广告方面，也有大量的应用。

2. 头戴显示器

头戴显示器是潜力巨大的增强现实应用，从谷歌眼镜开始，逐渐从实验室走进现实。

应用场景：工业维修、医疗、教育、设计等。

以汽车维修为例：当前的汽车组成复杂，仪器设备相较以前越来越精密，维修人员光靠自身脑力也无法记住每个操作细节或认识每个零部件，这样就很难保证持续规范操作。

但是这一问题，可以通过AR智能眼镜进行一定程度的解决。

汽车维修企业或者职校将现有的与维修培训相关的文字、图片、视频、语音信息导入AR智能眼镜软件系统进行编辑和处理，智能眼镜将维修数字信息叠加在真实操作对象上，提示指引维修使用何种工具、何种操作姿势、如何搭配物料。

AR在发动机装配上的应用【Hubble系统】

一、眼镜采集操作图像， 把采集图像上传到服务器；

二、服务引擎对图像进行 数据化，与前期深度学习 得来的数据进行对比；

三、数据对比出来的结果 反馈到前端，指导工人的 装配操作。

Hubble系统是0glasses公司自主研发的AR-PSS全终端工作辅助系统的其中一个重要分支。AR-PSS是一款面向汽车、 电力、航空航天、石油化工、机械制造等行业的通用工业APP；可根据具体工业生产场景，AR-PSS也可以定制成企业专用工业APP；AR-PSS作为工业app全终端适配，可以方便快捷地安装在智能眼镜、台式机、手机、平板等计算设备上；同时AR-PSS轻前端，重后台，后台支持云部署，云服务器 承载高运算负荷。

AR-PSS全终端工作辅助系统打破了空间和时间的限制，极大提升维修人员的技术，提升工作效率。

▲0glassesAR智能眼镜

随着AR技术的不断成熟，AR场景的不断丰富。未来几年，AR会越来越融入我们生活。
编辑：lyn