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AR技術(shù)的前世今生

引言 ：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality, AR）技術(shù)在近幾年大放光彩，您可能在《頭號玩家》或《黑鏡》等影視作品中看到過人們對AR技術(shù)的其奇思妙想，也可能從科普文章中了解過“元宇宙”、“數(shù)字孿生”等概念，您還可能已經(jīng)親自體驗(yàn)過AR眼鏡，并且將其應(yīng)用在您的休閑娛樂與日常辦公中。但對大多數(shù)人而言，AR技術(shù)仍然是一個(gè)新興的、不斷發(fā)展的技術(shù)，但不用著急，本文將與您一起回顧AR的發(fā)展歷史，在簡單的閱讀后，相信您一定會(huì)對AR技術(shù)的潛力及未來發(fā)展方向有更清晰的認(rèn)知。

AR發(fā)展簡史

AR的歷史遠(yuǎn)比人們想象得久遠(yuǎn)，我們可以將其歸結(jié)為三個(gè)階段: 概念發(fā)展期 、概念樹立與基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)期及 市場高速發(fā)展期 。

01 概念發(fā)展期 20世紀(jì)初-20世紀(jì)90年代

這一時(shí)期是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相關(guān)概念的緩慢發(fā)展期。此時(shí)，紡織機(jī)強(qiáng)化了人的雙手，火車強(qiáng)化了人的雙腿，計(jì)算機(jī)強(qiáng)化了人的大腦，人們又將目光轉(zhuǎn)向感官：視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺，沒錯(cuò)，這便誕生增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最初定義-擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)世界感知與交互的技術(shù)。借由這一定義，Morton Heilig在1957年設(shè)計(jì)了多感覺（多模態(tài)）顯示器 Sensorama，這一設(shè)備通過彩色顯示屏、立體音箱、氣味發(fā)射器、風(fēng)扇來模擬人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺，它可用于模擬摩托車駕駛或飛機(jī)駕駛的場景，這一發(fā)明率先提出了通過物理設(shè)備為人的感官傳遞信息的設(shè)想，但該設(shè)備也有其缺點(diǎn)，那就是它所模擬的場景只能是預(yù)設(shè)好的，無法根據(jù)人的行為而實(shí)時(shí)改變。

1956年，Sutherland 提出終極顯示器（The Ultimate Display）的設(shè)想，提出要通過感知用戶的行為來生成與之同步可交互的計(jì)算機(jī)影像。秉持這一理念，Sutherland在1968年基于機(jī)械三維傳感器、渲染用計(jì)算機(jī)等設(shè)備，設(shè)計(jì)了光學(xué)透視頭盔顯示器 （Optical See-Through Head Mounted Display, OSTHMD），這一顯示器不僅實(shí)現(xiàn)了同步可交互的構(gòu)想，也實(shí)現(xiàn)了虛擬畫面和顯示畫面的疊加以及頭、戴式的設(shè)備形態(tài)，被稱為當(dāng)今增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的鼻祖。同樣，這一設(shè)備除了受當(dāng)時(shí)算力不足問題的限制，也存在過重的問題，它也由此被戲稱“達(dá)摩克里斯之劍”。

02 概念確立與基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)期 20世紀(jì)90年代-21世紀(jì)初

此時(shí)超大規(guī)模集成電路得到迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)向著高性能、超微型方向發(fā)展，電子產(chǎn)品向可移動(dòng)性和可穿戴 性發(fā)展的趨勢明顯。
1900 年，Caudell 等人將利用透視頭盔顯示器 HMD 對應(yīng)用戶所處位置顯示影像的技術(shù)明確命名為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。
1994 年暦本純一首次研發(fā)了以圖像圖案（二維碼）作為 標(biāo)識物的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)，這一便捷高效的交互方式在當(dāng)今的外賣柜、共享單車等設(shè)備中依然廣泛使用。

二維碼參考這一時(shí)期，光纖通信技術(shù)也在蓬勃發(fā)展，基光纖通信中的全反射原理誕生的光波導(dǎo)成像器件也漸漸從圖紙成為現(xiàn)實(shí)。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的定義也在此時(shí)穩(wěn)固了下來，北卡大學(xué)的羅納德·阿祖瑪（Ronald Azuma）于 1997 年提出了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的三個(gè)重要因素：虛實(shí)融合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)，如今作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的狹義定義廣為人知。

03 市場期、高速發(fā)展期 2000 年之后

這一時(shí)期是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開始普及的時(shí)期。
2003 年，Wagner 等人成功在平板電腦這一移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。
2007 年，索尼電腦娛樂公司 SCE（Sony Computer Entertainment Inc）發(fā)布首款增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲“THE EYE OF THE JUDGEMENT（審判之眼）”。

2009 年 6 月，谷歌搜索關(guān)鍵詞“augmented reality” 的關(guān)注度第一次超過“virtual reality”自此，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開始走向千家萬戶，不僅誕生了VR、AR、MR、XR等技術(shù)分支，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸從游戲娛樂擴(kuò)展到醫(yī)療、工業(yè)、教育培訓(xùn)、物流等領(lǐng)域，例如手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)生可以通過佩戴AR眼鏡實(shí)時(shí)傳遞手術(shù)室內(nèi)的第一視角畫面，一線操作者也可以通過佩戴AR眼鏡來查看檢修流程、產(chǎn)品圖紙等信息，解放其雙手，提高生產(chǎn)效率與安全作業(yè)質(zhì)量。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，AR在續(xù)航、舒適度、性能、功能方面也會(huì)不斷進(jìn)步，取得更加廣泛的應(yīng)用前景。

虹科AR

虹科在AR技術(shù)領(lǐng)域積極與國際知名的AR平臺(tái)供應(yīng)商和AR頭戴計(jì)算機(jī)制造商展開緊密技術(shù)合作。我們提供面向企業(yè)的一站式AR解決方案，并根據(jù)企業(yè)客戶的需求量身定制項(xiàng)目開發(fā)。

我們的服務(wù)覆蓋遠(yuǎn)程協(xié)助、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及可視化培訓(xùn)等多個(gè)領(lǐng)域，致力于幫助客戶在降低成本的同時(shí)提高效率。虹科AR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在多行業(yè)客戶中，成功解決了生產(chǎn)過程中的各種難題，實(shí)現(xiàn)了成本的降低和效益的提升。我們的技術(shù)不僅僅是簡單的數(shù)字化，更是幫助工人實(shí)現(xiàn)雙手解放，促使車間實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化，從而大幅度提高了工廠的生產(chǎn)效率。

來源：虹科數(shù)字化與AR 虹科分享 | 一文帶你了解增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的前世今生！.

審核編輯：湯梓紅

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