增强你看世界的方式——新领域是如何通过创新途径使用增强现实技术的

/Antoinette Price 中国电器工业协会标准化与技术评价中心 孟子舒（译） 张亮（校） /

增强你看世界的方式
——新领域是如何通过创新途径使用增强现实技术的

/Antoinette Price 中国电器工业协会标准化与技术评价中心 孟子舒（译） 张亮（校） /

IKEA家具放置app（照片：YouTube）

你曾体验过增强现实技术（AR）吗？如果你曾做过微创手术、使用卫星导航系统或AR目录在买家具前观察它在你家的样子，那么答案就是肯定的。

如许多其他尖端技术，AR使用范畴广阔，涵盖教育、娱乐和游戏、家具、市场和广告、医疗、军事、导航和旅游。AR领域迅速扩张，但如果AR技术成为主流，产业将面临严峻挑战。

移动通信推动AR发展

来自eMarketer的数据表明，到2016年，预计有20亿全球消费者使用智能电话，在2018年，半数以上智能电话用户将使用智能手机。依据此趋势，移动渠道广泛的品牌和零售商参与后，AR的用户范围将扩大，而移动渠道目前被一些公司视为主要的客户通信媒介。

Juniper Research的一份报告估计，至2015年，移动AR服务和应用年收入将达12亿美元。2013年游戏占AR下载量的40%，报告预测在5～6年内，主流生活方式、企业和使用AR的一般娱乐应用将实现年度移动收入超过10亿美元。报告还强调了AR app利用智能眼镜等智能可穿戴设备的潜力，并预测AR app使用者数量将在2018年增至2亿。

图层技术

所以AR技术是如何运行的呢？它通常使用计算机生成图形的方法，通过实时补充数字信息覆盖用户视野增强现实。例如，当网球运动员要求时，电视观众看到球后的一条线，显示球是否进了。

这项技术关键在于软件。特殊的3D增强现实程序可以使开发人员通过现实世界的AR“标记”连接电脑程序中的动画或情景数字信息。

标准化确保制造者、公司和用户能够生产、销售和使用可信、安全的产品和服务。一些IEC 技术委员会（TC）和分技术委员会（SC）为AR应用和其支持技术制定国际标准。

ISO/IEC JTC1/SC 29（音频、图片、多媒体和超媒体信息编码）已经发布了ISO/ IEC 23000-13，信息技术-多媒体应用格式（MPEG-A）-第13部分：增强现实应用格式。该标准针对数据格式提供AR展示，并以此实现2D/3D多媒体内容的使用。

此标准明确规定了：

1）表示AR内容的场景描述因素；

2）连接本地传感器和制动器的机制；

3）融合压缩媒体（图像、音频、视频、图形）的机制；

4）连接地图和压缩媒体等远程资源的机制均由传感器完成。

由于成本、尺寸、能耗的减少，汽车、PC、医疗器械和工业设备及最新的、便携式消费电子产品均配备微机电系统（MEMS）传感器。MEMS检测设备方向，其移动方向和三维空间的确切位置是使用AR应用基于位置服务的必需关键技术部分。MEMS可应用于健康和健身监视器、游戏或追踪系统。

IEC SC 47E（分立的半导体设备）和IEC SC 47F（微机电系统）为推动制造商制造更好、更有效、可靠的传感器和MEMS制定了大量国际标准。

医疗健康创新AR app

增强现实正为患者、医生、药房管理等大幅变革医疗健康领域。

通过头盔式显示器以视频、音频或3D模型形式向人体骨架覆盖电子信息，AR app在解剖和手术教学过程中非常有帮助。例如，医生通过对患者进行投影CT扫描获取患者的“X-光线”图像，从而得到诊断患者和研究的关键情境线索。

使用EyeDecide app，所见即所思。AR app被设计为患者参与型软件包，教导患者的同时提升他们的护理管理。它实现了定制化护理方案和治疗共享，并使用交互式3D动画、文本描述和放射影像向患者阐释最平常的眼睛情况和护理步骤。当根据表征疾病恶化的图像和解剖层决定护理方案时，此app更为灵便。个人信息下载、共享便捷，这将提升护理质量并节省问诊咨询时长。

一些经常服药的患者有时忘记如何操作。可穿戴设备如Google Glass用户可安装app，以接收服药时间的信息。

根据美国国家帕金森基金会介绍，作为仅次于阿兹海默症的第二常见神经退行性疾病，帕金森影响着全球约400万人。一款AR app被开发来帮助这种运动障碍患者，用来影响神经细胞，使之移动。通过结合舞蹈与Google Glass AR app，患者得以提升身体均衡性，早晚进行固定常规锻炼，在锻炼中途停止时保持锻炼记录，以便再次开始锻炼。通过轻敲眼镜或说话，用户接收到由视觉刺激和音乐设置的行走速度。此app经便携式、直观的界面提供实时帮助。

其他app针对人们精神健康问题开发。Empathear帮助家庭和他人更好地理解精神分裂症。智能手机麦克风识别用户周边环境，并根据患者情绪和外部环境，结合情绪状况、声音和耳语，使用户获得对患者感受的更进一步理解。

针对退伍军人和现役军人创伤后精神紧张性障碍的PTSD Coach为管理日常压力提供了专业护理、自我评估、支持和工具的教育状况和信息。

增强现实还与谁相关？

游戏和军事部门长期使用AR应用，然而其他经由创新、创造性途径使用这项技术的领域包括以下。

零售：一些商业街和高端品牌为其产品设计了一系列创新AR app，例如实现购物者虚拟试装的AR试衣室、或可在购买前观察化妆品是否适合消费者肤色的AR化妆镜（照片）。一个全球家具公司已经发布AR目录，消费者能够使用app在自己家里“放置”家具，以测量相关商品尺寸是否适合周边房间。

本地服务：在多个国家已有类似app发布。允许用户在路过街道时对准建筑物点击手机，获取区域内饭店和其他设施的信息，比如注册在app中的多种商业信息。因为仅需一台相机、一个全球定位系统（GPS）和实时接受信息的网络连接，这种类型的服务随着智能电话使用量的增加迅速发展。

汽车行业：作为司机可通过抬头观看，而非低头观看的途径获取相关信息，汽车制造商正在考虑将AR特性结合到下一代抬头显示器（HUDs）。HUD在集中的仪表板以外呈现虚拟图像，看起来像叠加在道路前方司机视野内。然而，司机从道路上转移注意力，去读取挡风玻璃上显示的信息会过于分散注意力，损害安全，对此问题的关注与日俱增。更多测试需在此技术更加广泛应用前进行。

制造业：AR应用使制造商在生产零件前得以试验可能出现的情况，由此改进产品设计。虚拟物体可随商品出现，进而表示每个部件如何装配或拆卸。文本说明或视频剪辑可通过在此过程引入特定的点或对象来表示这个流程。实时传送的解释减轻了工人疲劳、降低了错误率并提高了质量、减短了交付时间。AR应用同样在加工和机器人运营规划、装配车间运营维护、教学和执行制造程序中使用。

采矿业：一家澳大利亚公司为采矿业率先引入AR应用，实现业内操作人员使用手持设备保持合规性。采矿过程中，由一台激光扫描仪收集地面资料。随后app自动根据之前导入、用于对比的3D矿区平面图登记数据。此进程在智能手机、平板或笔记本电脑中可在10分钟内完成。

成为主流应用的障碍

许多已经使用AR的行业正目睹随之带来的产品、服务、操作进程巨大进步。使用此技术的创新途径将持续在新领域被开发。然而，在AR被广泛接受前，还存在大量重要问题亟须解决。

技术故障： GPS是唯一能在8m内精确定位、可追踪位置的应用，但在室内性能不佳。对设备而言，运行此类app还存在WiFi连接性、电池寿命等常见问题。

智能眼镜等可穿戴设备用户可能经历接收信息过多，被眼前发生的事物分散注意力的情况。这种情况同样可能出现在汽车挡风玻璃的抬头显示器上。在后者的情况下，用户需要将注意力从数据转移到路面上，也可能误判行驶速度。虽然嵌入式传感器是可能的解决方案，但是更多的测试还需进行。此外，在某些行业的大规模投入使用中，对美学价值的考虑发挥主要作用，并且一些硬件设备仍在遭受冷遇。

隐私：了解商店在售商品，或对准建筑物点击手机发掘城市历史是一回事，但想象一下，仅仅用手机对准某人即可获得用户的Facebook、Twitter、Amazon、LinkedIn或其他在线信息。这将迅速通过使用图像识别硬件和AR应用实现。用户选择建立网络档案时，也许并不希望所有陌生人可以直接获取其个人信息。在线数据安全保护并非新话题，但需要在将此技术植入我们的设备前从法律和伦理角度谨慎考虑这种瞬时获取信息的途径。

（转载请注明文章来自IEC e-tech。）