基于增强现实技术的手机应用研究

2016-05-30赵晋

科技尚品 2016年4期

赵晋

摘要：智能手机的快速发展在很大程度上促进了增强现实技术的推广和应用，也为用户带来了一种的新的体验。文章在介绍增强现实技术在移动设备应用的基础上，对增强现实技术在手机应用的特点进行分析，针对移动手机增强现实技术发展所需要解决的问题进行分析研究。

关键词：增强现实技术；移动手机；应用研究

增强现实技术是指在虚拟现实技术充分发展的基础上产生的一种新的计算机应用和人机交互技术。这种技术在教育教学评估、医疗研究以及远程机器人控制等方面具有重要作用。早期的增强现实技术系统以计算机或者工作站作为系统运行的平台，使用的设备是透视式的显示器。这种技术对用户的运动范围进行了限制，不能被应用在室外环境。但在计算机技术的不断发展下，虚拟现实和增强现实技术实现了新的发展，对移动增强现实的研究也逐渐加深。增强现实技术在手机系统上具有广阔的应用价值，被移动互联网终端商、手机芯片厂商广泛应用。

1 增强现实技术在移动手机应用发展

1.1 应用现状

现阶段，世界上有很多国家专门的公司从事了增强现实技术在移动手机的研究工作，比如诺基亚公司、西门子公司、索尼公司等。其中，世界上主流的智能手机操作系统有苹果公司的ios系统，谷歌公司的安卓系统，微软公司的Windows系统等。苹果公司的ios系统，谷歌公司的安卓系统是增强现实技术在手机移动应用的主平台。虽然增强现实技术在移动设备的引用发展是一种初级阶段，但其发展的速度迅速，到2014年为止，国际上有8.6亿的移动设备应用了增强现实技术。

1.2 主体框架结构

增强现实技术的开发应用平台是以PC机或者工作站为主的系统，实现了对PC机和工作站强大计算机处理能力和图形显示技术的应用。由于早期智能手机对数据信息处理的能力有限，一般不能对在PC上的跟踪算法进行处理，也不能进行后续的处理管理。早期的增强现实技术系统客户端及服务器的架构方式如图一所示。伴随手机芯片处理速度的提升，有关人员实现了客户端和服务器分别承担计算的处理分析，但系统结构仍没有脱离PC机，发展局限在于无线网络传输不能满足实时性的需求，对系统能力带来了限制。

2 增强现实技术在移动手机主要应用技术

2.1 跟踪注册技术

为了实现虚拟和现实之间的融合发展，增强现实技术系统建立了一种能够转换虚拟和现实坐标的转换系统，即注册技术。由于观察者的位置不断变化，系统需要站在不同的视角上来建立坐标系的关系，这个建立的过程就是跟踪。其中常用的跟踪定位技术有以下几种：第一，基于硬件系统跟踪器的跟踪定位技术。第二，基于视频监测系统的跟踪定位。第三，混合型的跟踪定位技术。

2.2 图像识别技术

图像识别技术主要是指利用摄像机对视野范围内的目标场景图像进行识别，并将其和之间预存的场景图像相匹配过程，主要包括图像的处理、预处理以及特殊提取和分类匹配等。增强现实技术支持下的移动终端用户能够利用摄像头在所处的场景进行图像采集，并在图像识别技术下实现对收集数据的处理，之后根据特征值来匹配信息，将符合匹配的信息显示在移动屏幕上。

2.3 标定技术

标定技术主要是指将增强现实下的摄像机参数信息在经过试验之后才能获得，并同时生成一种准确的定位。标定技术需要涉及的测量值包括摄像机的参数信息、摄像机的视野范围以及传感器的偏移情况等。标定技术是加强虚拟和现实世界之间的桥梁，其优劣对虚拟匹配的稳定和真实产生重要影响。

2.4 人机交互技术

人机交换技术主要以计算机输入、输出的方式来实现人和计算机对话的技术，具体包括计算机的显示设备以及提示设备。增强现实技术中的人机交互方式包括空间点的交互方式、命令的交互方式以及对特殊工具的利用方式。

3 增强现实技术的手机分类

3.1 和定位服务相关的应用

这种手机主要应用依赖于定位服务技术LBS。LBS在移动运营商的无线网络和外部定位方式应用下实现对终端用户信息的获得，一般包括对智能手机地理位置的确定，对用户提供各种和位置有关的信息。这种和定位有关的应用减少了移动手机对图像识别技术的以来，在最大限度上降低了对手机CPU的运算分析能力要求。

3.2 和识别技术有关的应用

和识别技术有关的应用最典型的是有道词典。有道词典通过摄像头来对信息进行辨别，之后在网络的作用下获得更多有关的信息，并将信息进行整合显示成画面，实现虚拟和现实之间的集合。

4 总结

随着时代和进步，增强现实技术得到了快速的发展，在移动软硬件设备技术的不断发展和提高下，以智能手机为代表的移动设备具备了快速处理信息的能力，在高性能摄像头的作用下，能够将现实世界和虚拟世界进行有效的集合，提升增强现实技术在人们实际生活中的应用，为此需要有关人员不断对增强现实技术进行研究和推广。

参考文献