AR:以真实信息为前提
AR技术是一种通过在人们日常看到、听到或触摸到的现实世界信息上实时地叠加一些经过计算机加工处理过的信息,以扩展或增强人们的感觉,给人们的活动提供辅助支持的技术。
虚拟现实(VR,virtual reality)技术在1990年前后曾备受关注。AR技术与VR技术之间最根本的差别在于真实信息与虚拟信息的混合比例不同(见图2)。VR是将人类的视觉等实际信息全部替换为计算机图形(CG,Computer Graphics)等虚拟信息,而AR则是以真实信息为前提,在其基础上附加虚拟信息。在AR技术中,虚拟信息所占的比例较小。
图2 对功能与低成本的追求使得AR技术应运而生
也有一部分研究人员通过其它标准来定义AR技术。NAIST大学的加藤博一教授表示:“对于用户来说,AR技术是一种便利、快速且安全的技术。”也就是说,与如何叠加虚拟信息相比,更为重要的是技术为人类活动所提供的具体支持。
结合五感传感器的信息
要在实际应用中使用AR技术,还需要由计算机、各种传感器(作为计算机的视觉、触觉及其它感官)和用来输出加工信息的显示屏等组成的AR接口设备。通过采用不同的传感器和输出设备,并利用不同方式进行加工信息与真实信息的叠加,AR技术可被广泛应用于多种领域。
日本Tonchidot(顿智)公司CEO井口尊仁表示,通过将来自PC及互联网的信息与人们的实际所见进行叠加,可以在现实空间中产生新的通讯方式。比如,如果将红外或MRI(核磁共振成像)系统拍摄的肉眼看不见的人体影像叠加到实际可见的人体上,那么就可以透视人体,清晰地看到内部的血管、内脏等。在日常生活中,电器等设备的按钮上则可以叠加显示关于该按钮功能的详细解释。
触觉方面的AR技术已应用于相应产品中,即数码相机的防抖功能。该功能可用于检测用户拍摄时手的振动,并及时对光学镜头及图像进行相应的校正处理。此外,通过手指点击触摸屏所产生的振动反馈触觉的功能也是AR技术的一种应用。通常情况下,使用者点击触摸屏时的位置是否正确是通过眼睛来判断的,但这对于盲人来说很难实现,如果可以根据振动来分辨触摸位置是否正确,那么就可以用手来代替眼睛,实现同样的功能。
如果同声传译也无需人的介入,只通过电脑即可实现的话,那么AR技术就相当于强化了人的听觉及语言能力。大阪大学信息科学研究科生物信息专业的前田太郎教授还开发了前庭(平衡)感觉方面的AR技术,可以控制人的行走,使行人能够在无意识的状态下避开汽车。