神奇的移动增强现实技术

王梓潇

自从我的手机系统升级后，我的眼里出现了一个新事物——AR。

AR是如何发展起来的？为何这么神奇？我开展了探究。

一、AR发展及其应用前景

增强现实（AR）是在虚拟现实（VR）技术基础上发展起来的一种综合了计算机视觉、图形学、图像处理、多传感器技术、显示技术的新兴计算机应用和人机交互技术。

虚拟现实是利用计算机发展中的高科技手段构造出一个虚拟的境界， 使参与者获得与现实一样的感觉。增强现实 （AR） 是一种新兴的体验形式，运用增强现实技术， 又称扩增内容 ，它可以无缝地整合到现实环境中， 为人类所感知。扩增内容可以是二维及三维物体、视频及音频材料、文本信息等， 甚至可以是嗅觉及触觉信息。

随着无线互联网技术的发展，带宽不断增加，移动智能终端的处理能力越来越强，越来越多的用户习惯使用移动智能终端访问互联网。多种传感器装备到手机上为AR业务的普及提供了终端基础，为分层次打造个性化的信息服务提供了必要的支撑条件。AR技术的普及促进了移动互联网在教育、社交网络、旅游、游戏等业务的创新。

二、Unity及AR开发流程

Unity3D是一款可以轻松创建三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等互动内容的、多平台的综合游戏开发工具。支持多种主流三维建模软件的模型格式， 其编辑器可在Windows和Mac OS X下运行， 可发布游戏至Windows、Mac和Android平台， 也可以利用Unity webplayer插件发布网页游戏。

1.Unity引擎

Unity3D是一款基于三维空间的多平台综合开发工具。AR的开发绝大多数是通过Unity引擎来完成的。

2.基于Unity3D的AR技术原理

基于Unity3D的AR案例的开发主要运用marker识别技术，在Unity3D开发环境中主要存在一个主camera， 一个承载摄像头拍摄的真实场景， 当摄像头检测到marker后， 会将模型的信息与marker的信息绑定，制作完成后可以发布到不同的平臺。

三、AR应用总结和效果展示

基于Unity3D的开发平台制作增强现实可以改进原有以静态二维文本、图像为主的教育教学方式， 搭建Unity的环境之后进一步加入3D角色、声音及互动道具，能实现更多的交互操作， 设计更美观、更有意义的应用案例，将增强现实技术更有效地应用于各种系统， 使媒体在情境化、沉浸感及自然交互性方面有所突破，从而大大提高学习者的兴趣。

增强现实使用计算机创建虚拟物体，比在实际场景中进行布景成本更低廉，甚至在有些实际场景根本就无法进行现场操作，而利用增强现实技术生成虚拟物体却可以实现。在增强现实系统中，计算机对用户直接观察到的真实世界进行分析和处理，将生成的虚拟增强信息正确叠加到真实世界中，从而使虚拟增强信息与真实世界无缝融合，这样用户通过手持设备或增强现实显示装置就可以观察得到。

例如在奥运会的虚拟演播室可以将计算机生成的运动员的国籍信息嵌入真实场景中，帮助观众实时查看比赛实况，如图1所示。

互联网技术的发展和智能终端的出现使增强现实技术从电脑转移到了不受地理限制的移动智能终端上。

移动增强现实技术的应用前景非常广泛，包括旅游、游戏、社交娱乐等多个方面。比如人们游览名胜古迹时，游客只需用手机摄像头对准眼前的古迹或废墟，移动增强现实技术就能自动判断位置及游客视角，在手机上展示完整的遗址虚拟重构场景，并随着游客位置和视角的变化自动切换融合虚拟场景。

随着移动增强现实市场规模不断扩大，人们对增强现实应用体验要求日益提高：流畅展现、实时交互、持久运行，这对移动终端设备的计算能力、媒体处理能力等均提出了挑战。