虛擬現實增強技術綜述(PDF 24頁)

內容摘要
1 引言
虛擬現實技術建立人工構造的三維虛擬環境 , 用戶以自然的方式與虛擬環境中的物體進行交互作
用、相互影響 , 極大擴展了人類認識世界 , 模擬和適應世界的能力 . 虛擬現實技術從 20 世紀 60～70 年
代開始興起 , 90 年代開始形成和發展 , 在仿真訓練、工業設計、交互體驗等多個應用領域解決了一些
重大或普遍性需求 , 目前在理論技術與應用開展等方麵都取得了很大的進展 . 虛擬現實的主要科學問
題包括建模方法、表現技術、人機交互及設備這三大類 , 但目前普遍存在建模工作量大 , 模擬成本高 ,
與現實世界匹配程度不夠以及可信度等方麵的問題
針對這些問題 , 已經出現了多種虛擬現實增強技術 , 將虛擬環境與現實環境進行匹配合成以實現
增強 , 其中將三維虛擬對象疊加到真實世界顯示的技術稱為增強現實 , 將真實對象的信息疊加到虛擬
環境繪製的技術稱為增強虛擬環境 . 這兩類技術可以形象化地分別描述為 “ 實中有虛 ” 和 “ 虛中有實 ”.
虛擬現實增強技術通過真實世界和虛擬環境的合成降低了三維建模的工作量 , 借助真實場景及實物提
高了用戶體驗感和可信度 , 促進了虛擬現實技術的進一步發展 .
搜索熱度代表了大眾對於該詞的關注程度 , 一般來說 , 新技術會引起搜索高潮 , 然後慢慢下降 , 在
技術取得突破或出現某熱點事件時激增 , 最終趨於穩定 . 我們使用 Google trends 對比了虛擬現實 , 增強
現實 , 增強虛擬環境和混合現實等詞的全球搜索熱度 , 為了有所參照 , 以人機交互 (HCI) 作為參考 , 搜
索結果對比如圖 1 所示 . 可以看出 , 和人機交互一樣 , 虛擬現實的搜索熱度逐漸下降並趨於穩定 , 這說
明虛擬現實技術正在成熟中 , 逐漸被大眾所接受 , 其中最近的峰值是 Facebook 收購虛擬現實眼鏡企業
Oculus. 與之相反 , 增強現實的關注度在 2008 年開始迅速上升 , 並連續出現多個熱度高峰 , 通過查看其
關聯新聞可以發現 , 其熱度主要是 2007 年 Apple 公司發布 iPhone, 移動互聯網興起所推動 , 特別是在
攝像頭加上陀螺儀成為智能手機的標配 , 為增強現實技術提供了充分的發展空間 . 這其中 Google 眼鏡
和網上虛擬試衣吸引了很多關注度 . 而增強虛擬現實 , 增強虛擬環境 , 增強虛擬 (augmented virtuality)
等詞的搜索量遠小於以上熱詞的量級 , 反映了增強虛擬環境技術還有待於突破 , 尚未出現重要事件
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