AR增强现实通信技术的应用

雷堃 曾琴

摘 要：随着科技的不断发展，AR技术开始出现在大众视野，但AR技术的运行需要大容量的传输通道，技术要求较高。5G移动通信网络的出现为AR技术的发展提供了有力的支持，两者的结合为教育、医疗等行业创造了更多可能性。“5G+AR”的联合应用对很多领域都有着重要意义，本文就AR技术和5G移动通信网络的联合应用情况进行了分析。

关键词：AR技术;5G网络;大带宽;低时延

科技在改变未来的同时，也在改善人们的生活。尤其在当今社会，对网络技术的需求越来越大，要求越来越高。AR增强现实技术的出现，带给人们不一样的感受。抓住互联网网络发展的机会，推动AR技术的进一步发展，既可以造福人类，也可以进一步推动各行各业技术的进步。

一、AR增强现实技术

AR即增强现实技术，是把现实世界的信息和虚拟世界的信息通过特定的程序有效结合起来向大众呈现的一项新技术，将虚拟信息叠加到现实世界中，带给人全新的感官体验[1]。上世纪五、六十年代AR技术萌芽，可以通过机器Sensorama Stimulator在现实世界中真实感受到虚拟的信息[2]。自那之后，AR技术开始壮大发展。2016年前后，该项技术扩展到多个新领域，如教育教学、医学治疗等方面。从最初的二维空间转移到沉浸感更强的三维空间，为用户提供了全方位视听体验[2]。

二、通信技术

通信技术倾向于研究在通信过程中对信息传输的原理与信号处理的应用。在通信技术中，和人们联系最紧密的是移动通信技术。随着人们对网速的需求，通信技术从1G、 2G、3G不断发展提升。4G技术目前使用较多，是一项兼备3G 和WLAN优点的技术，可以避免干扰，兼容其他传输通道。而5G则是目前最新研发出来的通信技术，可以实现高速率传输数据、减少网络延迟时间。相比于前几代的移动通信技术来说，系统容量更大、更节省能源，可支持更大规模设备连接，也可降低商家投资成本。

三.“5G+AR”的应用情况

5G网络的出现为AR技术的传输提供了大容量通道，减少了数据传输时间，降低延时，提高交互的实时性。5G为AR技术的发展带来巨大助力，“5G+AR”将刺激某些行业更快、更有信心地发展。

1.教育

在网络技术发达的时代背景下，传统的教育教学模式开始发生翻天覆地的变化。“5G+AR”技术的互动性、展示性、沉浸性学习模式将原本抽象生硬的教学内容变得生动形象，带给学生多种感官体验，尤其是视觉上的冲击，这样既增加了学生的学习兴趣，也有助于学生接受知识，学生们能够轻松愉快的学习。5G网络的应用可以提供足够快速的传输服务，将给学习者带来更流畅的学习体验，不再需要受到设备以及无线网络的限制。而且，可以增强移动频宽，带来的超高清画面也会大大提升教学体验以及效果。传统的教学模式是“教师+学生+教室”，而“5G+AR”的教学模式不需要受到教室的限制。通过利用“5G+AR”采取远程课堂等模式进行实时传输，让教学跨域空间的距离，变得更方便、更有效率。在新的教学模式下，学生可以实现人机交互，与授课老师零距离互动，学从而强化学生的知识构建，带给学生身临其境的感受。

2.医疗

“5G+AR”技术的三维空间、虚实结合、低延时性、实时性，可充分应用于术前规划、手术导航等。通过提前在虚拟人体内模拟手术过程，检测可能出现的问题，及时给出解决对策来规避风险;在手术导航中，将患者术前的3D病灶区图像叠加到手术区域，虚实结合，为医生提供更为准确的指引。这样就可大大降低手术风险，给医生提供更真实可靠的数据，为医疗领域带来更大的便利和安全性保障。尤其可运用于在医疗整形和微创行业。在国外，某些技术相对先进的医院已开始采用此项技术用于修复患者眼角膜手术[3]。

3.直播

随着自媒体时代的来临，简单、普通的直播体验已经不能满足观众的需求，网络延迟、卡顿以及画质清晰度等问题会影响观看体验。5G的大带宽、超低时延效果与AR的三维效果结合，则形成一场超炫酷的“5G+AR”直播，带给观众耳目一新的视听盛宴。采用“5G+AR”直播，六路信号进行传输，将原本设计好的AR虚拟动画效果叠加到现场画面中，提升全景视频的分辨率和码率，直播图像更清楚、明晰、流畅，不仅抓住了观众的眼球，增加趣味性，也带给了观众身临其境的效果。利用了“5G+AR”的模式的題为“这就出发”的全网大直播，以三维立体画面给观众带来了全景旅游的体验。对于大型演唱会，“5G+AR”技术的运用，可以让观众看到实况直播，可以实现与观众零距离互动，在虚拟的空间里都能拥有身临其境的体验，实现演唱会现场的效果。

4.其他

四年前Google研发的AR游戏，深受体验者青睐。 “5G+AR”的模式的出现，可以让人们的游戏体验、商场购物、交通出行等日常生活变得更丰富。5G网络的加入，极大提高了带宽容量，更大程度地降低了延迟，给游戏玩家带来更真实更优质的游戏体验[4]。

利用“5G+AR”技术还可以解决购物中的“痛点”，实现虚拟试用或试穿。以在AR互动大屏前，能够快速获取顾客所需并及时提供推荐的搭配，让试衣镜具有了“可移动性”[5]，通过手势和虚拟按键，可以 “试穿”衣服，为消费者提供更适合、好用的商品，满足私人定制化的消费需求，让购物变得新颖、方便。

在交通方面，“5G+AR”模式可以实现在短时间内快速搜索行车途中相关信息，提供实时交通信息，作好全方位出行方案。通过相关分析，可以车主提供合适、快捷的出现路线。同时，通过3D立体影像进行导航，驾驶者可以拥有更大的视角和更远的成像距离，并将显示效果叠加到现实路面，带来更好的驾驶体验。

购房方面，现今的模式只会看到房屋的平面图或很小的三维立体图。这在一定程度上会影响购买者的判断，需花费大量的时间进行实地考察和挑选。“5G+AR”技术将不同户型的立体三维结构提前录入设备，用户通过扫描房屋平面图就可看到房屋立体三维结构，让购房更省时、直观，这将大大提高看房效率，节省更多的时间与精力。

四.总结

5G网络与AR技术的结合，将沉浸式的体验虚实结合，在各行各业中带来更多便利。在社会现有基础上展开“5G+AR”的联合，将更深入、普遍运用于衣食住行、国防治安。AR技术的发展会带给人们不一样的经历， 5G网络的不断普及，也将推动AR技术在更多的行业领域里大放异彩。

参考文献

[1] 吴骞华.增强现实（AR）技术应用与发展趋势[J].通讯世界，2019，26（1）.289-290.

[2] 昝瑛瑛，崔阿悦.浅谈增强现实的现状与发展[J].科教文汇，2019，（13）.80-81.

[3] 杜云霄，王殊轶，于德旺，陈 俊.增强现实技术在医疗领域的应用[J].软件导刊，2019，18（9）.139-142.

[4] 付云.手机游戏应用排行榜[J].互联网周刊，2012.

[5] 刘建军.浅谈人工智能应用[J].现代工业经济和信息化，2013.

作者：雷堃，女，四川文理学院外国语学院2018级1班本科生;曾琴，女，四川文理学院外国语学院2018级1班本科生。指导教师：王运璇，男，讲师，四川文理学院外国语学院。

项目名称：四川文理学院大学生创新创业训练计划项目：AR增强现实通信技术的应用（201810644025）