作者
Molly Hayes
Staff Writer
IBM Think
Amanda Downie
Staff Editor, AI Productivity & IBM Consulting, IBM Think
什么是增强现实 (AR)？
增强现实 (AR) 技术是指将数字信息实时集成到用户环境中的技术。AR 技术将内容叠加到现实世界中，丰富而非取代用户对现实的感知。
AR 设备配有摄像头、传感器和显示器。这可以包括创造移动 AR 体验的智能手机和平板电脑，或智能眼镜和耳机等“可穿戴设备”。这些设备可以捕捉物理世界的信息，然后将数字内容（例如，3D 模型、图像或视频）集成到场景中，将数字世界和虚拟世界融为一体。
增强现实 (AR) 技术在商业、制造和娱乐领域有广泛的应用。
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增强现实 (AR) 技术如何发挥作用？
增强现实 (AR) 技术通过部署配备摄像头的硬件（如智能眼镜或平视显示器）来实现。
iPad 和 iPhone 等移动设备自身就采用了 GPS、加速计和传感器等技术，尤其与增强现实(AR) 技术应用程序兼容，可以让普通消费者更方便地使用这项技术。近年来，多家科技公司发布了 API（例如 Apple 的 ARKit 和 Google 的 Arcore），促进了 Android 和 iOS 移动 AR 应用程序的开发。
尽管特定 AR 软件使用的数据和传感器类型可能各不相同，但 AR 流程的基本步骤大致如下：
感知和跟踪
AR 设备从用户的视野接收视频内容流，感知环境并跟踪视野中的物理对象。这可能包括从加速计、陀螺仪、GPS 或激光以及视频流收集数据，以跟踪用户的位置和方向。
处理和识别
AR 软件扫描和处理此环境，这可能意味着连接到物体的数字孪生体，即存储在云中的物体的 3D 副本。这也可能意味着使用人工智能 (AI) 来识别物理对象。在此过程中，AR 软件会处理收到的信息，识别可以增强的物体和环境特征。这可能涉及物理对象上的传感器将数据发送到数字孪生体，或将跟踪数据与其他信息（如产品价格或设备生命周期数据）相结合。
渲染和显示
来自 AR 软件的信息流显示在 AR 设备上，将计算机生成的内容叠加到用户的视野中。数字信息会以正确的视角和方向呈现，在用户看来，就像物体实际存在一样。用户可遵循交互指令，通过触摸屏、手势或语音发送命令。这些命令由软件接收并发送给叠加的数字对象，以便用户对其进行操作。
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AR 技术、VR 技术与混合现实技术
增强现实 (AR) 技术、虚拟现实 (VR) 技术和混合现实技术都是通过计算机生成的内容改变用户对物理世界的感知的技术。
增强现实 (AR)
AR 是将数字内容叠加到现实世界中。使用增强现实 (AR) 技术，用户仍然可以看到他们的物理环境并与之互动，同时体验到叠加在他们的视野上的补充数字信息。可以在移动设备上通过增强现实 (AR) 应用程序来体验增强现实技术，或者使用 AR 眼镜来实现。例如：
移动地图应用程序，通过方向箭头和街道名称叠加来提供增强现实 (AR) 体验，帮助用户步行探索现实世界
Ikea Place，一款允许用户使用 AR 在家中虚拟摆放家具的应用程序
社交媒体滤镜，如 Snapchat 滤镜，允许用户实时改变通过手机摄像头看到的图像
虚拟现实 (VR)
虚拟现实技术通常使用 VR 耳机、头戴式显示器或 VR 眼镜让用户沉浸在数字环境中。与 AR 不同，VR 完全取代了物理世界，用户可以 360 度环视计算机生成的环境。例如：
Metaverse，由 Meta 公司开发的一个沉浸式虚拟现实数字世界
VR 美术博物馆，允许用户虚拟参观来自世界各地的著名博物馆展品
混合现实技术
混合现实技术可以被视为某些高级形式的 AR 的总称，它创造了数字内容与现实世界交互的体验，将虚拟对象与物理环境融合在一起。在混合现实中，用户可以同时与实物和虚拟物品进行交互。例如：
AR 视频游戏或平台（例如 Microsoft 的 HoloLens），允许用户使用物理对象（例如水瓶或家具）
一款原型制作和设计应用程序，可以在将要放置物体的空间中投射物体的全息图像
增强现实 (AR) 技术的类型
增强现实 (AR) 技术有两种基本类型，基于标记的和无标记的。前者成本较低且更容易获得，而后者则提供了更身临其境的体验。
基于标记的 AR
基于标记的 AR 应用程序可将数字内容叠加到现实环境中的物理触发器上。此触发器可能是二维码、图像或其他目标标记。当设备的摄像头检测到该标记时，就会触发相关 AR 体验的显示。由于这种 AR 可以随时通过各种设备访问，因此它是最灵活的 AR 模型。
无标记 AR
相比之下，无标记 AR 不需要特定的触发器。这种 AR 依靠设备传感器（例如 GPS、加速计和摄像头）来实时了解和绘制用户的环境。通过分析用户的物理环境（通常使用算法和计算机视觉），这些 AR 系统可以确定数字内容的放置位置，从而提供更加自发和动态的体验。
增强现实 (AR) 技术用例
教育
AR 可以为学生提供身临其境的学习体验。这可能包括探索交互的 3D 模型和叠加在其物理环境中的科学模拟场景。
游戏
像 Pokemon GO 这样的 AR 游戏将虚拟生物或物体融入现实世界，创造出引人入胜的互动体验。
医疗保健
在医疗保健领域，AR 可用于医疗培训、手术计划和患者教育。外科医生可以在手术过程中将患者数据、解剖模型和手术指导叠加到他们的手术区域上，从而提高手术精确度和患者治疗效果。
制造业和工业 4.0
AR 可用于工业环境中，对工人进行培训、在制造过程中提供分步说明，以及创建产品或设备的数字孪生体。
导航
寻路 AR 应用程序可以将方向、兴趣点和上下文信息叠加到用户的真实生活体验中，以直观的方式呈现信息。
商业中的增强现实 (AR) 技术
AR 对消费者与产品和品牌的互动方式产生了重大影响。通过将数字内容与实体购物环境相融合，AR 技术可以提升参与度并提供个性化的购物体验，创造真正的全渠道客户体验。
增强产品可视化效果
通过移动设备或店内显示器上支持 AR 的应用程序，购物者可以虚拟试穿衣服、配饰或化妆品。他们还可以在居住空间中看到家居装饰的效果 - 家具零售商 Ikea 在其 AR 应用方面取得了特别的成功。这些沉浸式体验融合了线上和线下购物，让消费者能够更自信地做出购买决定。
全渠道无缝集成
AR 与各种购物渠道（包括实体店、电子商务平台和移动应用程序）无缝集成，以在多个接触点提供一致且统一的购物体验。例如，顾客可能会使用支持 AR 的移动应用程序来试用化妆品，然后再去商店进行最终购买。
改进店内导航
AR 可以通过提供交互式虚拟环境（例如地图、产品定位器和叠加在顾客真实世界视图上的上下文信息）来增强用户体验。零售商可以使用 AI 引导顾客购买店内的特定商品或参与促销活动，或根据购物者的位置展示优惠，鼓励顾客在店内探索。