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得益于增強現實(AR，augmented reality)技術的發展，在不久的將來，科幻作品中所描繪的情景將有可能變為現實(見圖CC)。AR技術誕生于上世紀90年代前半期，現已廣泛應用于電影及電視節目等。例如，通過合成的背景影像使得身在演播室的主持人看上去就像真的置身于大自然一般。除了電視領域以外，AR技術在夜視儀及戰斗機飛行員使用的標靶顯示等軍事應用中也取得較大發展，并在2年前被實際應用于醫療行業。
4 Y/ d( D' w" |- ?AR技術是一種通過在人們日常看到、聽到或觸摸到的現實世界信息上實時地疊加一些經過計算機加工處理過的信息，以擴展或增強人們的感覺，給人們的活動提供輔助支持的技術。 * s, U' [. I9 W' ~+ L
虛擬現實(VR，virtual reality)技術在1990年前后曾備受關注。AR技術與VR技術之間最根本的差別在于真實信息與虛擬信息的混合比例不同(見圖dd)。VR是將人類的視覺等實際信息全部替換為計算機圖形(CG，Computer Graphics)等虛擬信息，而AR則是以真實信息為前提，在其基礎上附加虛擬信息。在AR技術中，虛擬信息所占的比例較小。5 R( N! ]$ G; W. p0 @: G) {
要在實際應用中使用AR技術，還需要由計算機、各種傳感器(作為計算機的視覺、觸覺及其它感官)和用來輸出加工信息的顯示屏等組成的AR接口設備。通過采用不同的傳感器和輸出設備，并利用不同方式進行加工信息與真實信息的疊加，AR技術可被廣泛應用于多種領域。 ( V0 U" p4 ]% |% l9 T, z& K) P: [, [
觸覺方面的AR技術已應用于相應產品中，即數碼相機的防抖功能。該功能可用于檢測用戶拍攝時手的振動，并及時對光學鏡頭及圖像進行相應的校正處理。此外，通過手指點擊觸摸屏所產生的振動反饋觸覺的功能也是AR技術的一種應用。通常情況下，使用者點擊觸摸屏時的位置是否正確是通過眼睛來判斷的，但這對于盲人來說很難實現，如果可以根據振動來分辨觸摸位置是否正確，那么就可以用手來代替眼睛，實現同樣的功能。
- r2 l' Z, }0 J3 P1 _# {+ ^& f1 v 開發工作較為領先的是與視覺相關的AR接口(見圖ee)。根據影像輸出設備的不同，此類AR接口可分為四大類：PC顯示器、手機、眼鏡型頭戴顯示器(HMD，head mounted display)、投影儀。這四類AR接口中都集成了用作傳感器的攝像頭，并具有一定的圖像處理功能。其中，PC顯示器將來有可能具備目前的梳妝鏡功能。東京大學信息學科的歷本純一教授表示：“顯示器可以用作具有AR功能的鏡子。通過在鏡子中的影像上疊加一些加工信息，即可以模擬出化妝或試穿某件衣服后的效果，甚至還可以將自己的高爾夫揮桿動作與Tiger Woods的動作進行比較。”
8 {8 A- n8 X; X1 k 而手機則是現在最接近普及的AR接口。大多數多功能手機中都已經集成了攝像頭、GPS、地磁傳感器及加速度傳感器等，因此，現在很多廠商都正在開發面向這些功能的軟件，用來在位置信息的基礎上疊加來自互聯網的各種相關信息，并顯示到終端屏幕上。目前可使用的服務包括日本Mapion公司的DGRadar與澳大利亞Mobilizy公司的Wikitude(見圖ff)。
/ v# h0 C. B4 q6 O; }* V4 o 在2009年電子娛樂展覽會“Electronic Entertainment Expo(E3)”上，索尼計算機娛樂公司(SCE)及微軟公司均展示了與AR相關的技術，而麻省理工學院(MIT)媒體實驗室等也正在進行AR技術的開發，從這些實際進展中可以看出，家電硬件的逐漸消失并不是荒誕無稽的預測(見圖gg)。
( ]) [: p/ c- R& W0 u5 X8 n 在家電接口的虛擬化方面，還有更先進的開發實例， 這就是在2 0 0 9 年8 月舉辦的C G學會“SIGGRAPH 2009”上，由MIT媒體實驗室、東京大學、慶應義塾大學等共同發布的CRISTAL(control of remotely interfaced systems using touch-based actions in living spaces)系統。這套系統實現了整個房間內所有家電的虛擬化，并且可以實現對家電的操作。 . q' q' ?. Z% c) ?' A! L' `7 @
CRISTAL通過安裝在天花板的攝像頭與投影儀在白色的桌面上投影出整個房間的俯視影像。攝像頭可以檢測到用戶觸摸各家電圖像的動作，并根據動作控制相應的家電。也就是說，投影在桌面上的家電產品的圖像相當于PC屏幕上的圖標，通過點擊便可以執行操作。) M+ Q. n/ P* J3 _9 D# a7 I7 x
在基于投影儀的A R接口方面，使用實例有MIT媒體實驗室于2009年2月發布的Sixth Sense。該系統由掛在用戶脖子上的小型投影儀、攝像頭和放在用戶口袋中的手機、耳機及有顏色的指套組成。指套的排列形狀是AR的標識，決定了動作的種類及要疊加的信息。系統總成本僅為350美元。 4 n" q# F/ v. l- a1 R
例如，當用戶用手指框住一處美麗的風景時，此時指套的排列形狀會使系統處于拍攝模式，手指圍成的方框就是相機的取景框，系統會自動按下快門，完成拍照。另外，當用戶將手掌伸到投影儀下面時，手上便會顯示手機鍵盤，攝像頭能夠檢測出哪些鍵被按下，并進行手機撥號。相機、手機及其它功能都通過AR接口實現，用戶的手就可以用作統一的接口。 |
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發表于 2010-1-23 20:09:10
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