AR增強(qiáng)現(xiàn)實顯示技術(shù)的顯示設(shè)備主要有4類
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2021-05-31 02:37:00 -
admin
AR是將計算機(jī)生成的虛擬世界疊加在現(xiàn)實世界上，醫(yī)藥、教育、工業(yè)上的各種實際應(yīng)用，已經(jīng)佐證了AR作為工具，對人類的影響更為深遠(yuǎn)。國外分析師也認(rèn)為“AR”將會成為“更加日?；囊苿釉O(shè)備應(yīng)用的一部分”。那么AR增強(qiáng)現(xiàn)實顯示技術(shù)發(fā)展至今，顯示設(shè)備有主要有哪些呢？
一、投影式顯示設(shè)備
投影機(jī)是一種重要的虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備。最常見的基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)是在展會上的各種絢麗的投影展品，包括虛擬地球、汽車表面投影等。這類系統(tǒng)屬于空間增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)。另外，柱幕、球幕、環(huán)幕投影也可以歸為基于投影的空間增強(qiáng)現(xiàn)實。
投影機(jī)還可以用于構(gòu)建CAVE系統(tǒng)。手持式投影機(jī)結(jié)合圖像捕捉設(shè)備，還可以建立動態(tài)的空間增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)。
二、手持式顯示設(shè)備
手持式顯示設(shè)備，顧名思義就是拿在手上的顯示設(shè)備。最常見的就是我們的智能手機(jī)和平板電腦。這類設(shè)備具有很好的便攜性，是一種天然的AR設(shè)備。它們有攝像頭作為圖像輸入設(shè)備，有自帶的處理器，有顯示單元，具備了進(jìn)行AR開發(fā)的所有條件。在目前市面上，很多增強(qiáng)現(xiàn)實APP都是圍繞這類設(shè)備開發(fā)的。
三、固定式顯示設(shè)備
桌面級顯示器，這是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷囊活愶@示器了。給它添加一個網(wǎng)絡(luò)攝像頭，就可以完成AR任務(wù)了。該攝像頭可以捕捉空間中的圖像，然后估計攝像頭的位置和姿態(tài)，最后計算生成虛擬信息，并進(jìn)行虛實融合，輸出到桌面顯示器上。這類設(shè)備適合做一些科研類的開發(fā)，對于商業(yè)應(yīng)用顯得有些笨重，比起手機(jī)和平板來說稍遜一籌。
虛擬鏡子，這是利用攝像頭對著人進(jìn)行拍攝，然后輸出到一個類似于鏡子的大型顯示器上，給人一種照鏡子的感覺。同時，還可以進(jìn)行虛擬換裝，或者添加一些虛擬物件，達(dá)到AR效果。
還有一些固定顯示器，類似于霧幕、水幕、全息膜等，在上面投影出增強(qiáng)信息，可以實現(xiàn)AR效果。
四、近眼式顯示設(shè)備
近眼顯示設(shè)備主要是指頭盔顯示器。頭盔顯示器主要分為兩種：光學(xué)透射式頭盔顯示器和視頻透射式頭盔顯示器。當(dāng)然如果按照顯示器件數(shù)量，也可以劃分為單目頭盔顯示器和雙目頭盔顯示器。
光學(xué)透射式頭盔顯示器是直接透射外界的光線，并且反射微投影器件產(chǎn)生的虛擬圖像到人眼中，達(dá)到虛實融合的效果。優(yōu)點是可以保證正確的視點和清晰的背景，缺點是虛擬信息和真實信息融合度低，且人眼標(biāo)定比較復(fù)雜。目前市面上典型的光學(xué)透射式頭盔顯示器有Hololens和Meta2等。
而視頻透射式頭盔顯示器，是將固定在頭盔上的攝像頭所捕獲的圖像，通過視點偏移來顯示到眼前的顯示器上。優(yōu)點是虛實融合效果好，無需標(biāo)定人眼，缺點是視點難以完全補(bǔ)償?shù)秸_的位置，且與鏡片范圍外的環(huán)境不能完美銜接。將上面的光學(xué)透射式頭盔顯示器，加上攝像頭，并且把帶有增強(qiáng)信息的視頻直接全屏顯示，就成為了視頻透射式設(shè)備了。很巧的是，很多光學(xué)透射式設(shè)備，確實在其上加裝了這種攝像頭，但是它們的本意是用攝像頭來作為跟蹤模塊的。
增強(qiáng)現(xiàn)實中主要的顯示設(shè)備就是以上這些。如果要開展關(guān)于顯示技術(shù)的研究，從硬件方面來講，就是顯示材料、器件的研發(fā)。當(dāng)然這與增強(qiáng)現(xiàn)實并沒有高度相關(guān)性，只能說顯示設(shè)備參數(shù)的提升，可以間接促進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)性能提升。但是顯示方面，軟件還是可以有些值得做的東西，并且與增強(qiáng)現(xiàn)實體驗息息相關(guān)。那就是頭盔顯示器的顯示畸變校正和投影機(jī)畫面拼接融合，這些技術(shù)都直接影響著增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)虛實融合精度和整體可用性。
同時，移動AR的普及和低成本也有助于企業(yè)從采用AR技術(shù)，企業(yè)AR可以穩(wěn)定增長，到2021年左右增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將在制造/資源、TMT、政府（包括軍事）、零售、建筑/房地產(chǎn)、醫(yī)療保健、教育、交通運(yùn)輸、金融服務(wù)、公用事業(yè)方面都得到應(yīng)用。
