什麼是擴增實境AR(Augmented Reality)?

“Augment”一詞的意思是增加、擴增或使其更好。而擴增實境(AR)可以被理解為是虛擬實境(VR)的一種形式,即使用虛擬元素增強現實視覺效果,使用設備將這些元素疊加到現實世界的視覺上。

AR有幾種不同的工作方式,並被用於不同的事物上,AR虛擬物體被疊加在現實世界的視覺中,創造出它們佔據相同空間的錯覺。

AR設備有顯示器、訊號輸入裝置、感測器和處理器組成,這些設備可以是顯示器、頭戴式顯示器、眼鏡、隱形眼鏡、遊戲機,甚至是智慧型手機等。而聲音和觸摸回饋也可以包含在AR系統中,通過其他非視覺方法和設備來實現。

雖然AR是VR的一種形式,但兩者有明顯的區別。虛擬實境VR是一種完全虛擬的體驗,而AR只有部分虛擬,這些部分被混合到現實中,形成其他事物,簡單來說就是虛實合一。

擴增實境(AR)是如何運作的?

擴增實境是即時反饋,為實現現實世界的增強效果,你會先看到現實世界當下的樣子,再由AR操控改變使用者對現實的感知,看到最終呈現的效果。

AR有一種常見的使用形式,就是當你在觀看真實世界的實況轉播時,在顯示器上添加虛擬元素。很多體育賽事都使用這種類型的AR,觀眾可以在自己的電視上觀看比賽直播,同時也可以即時看到比賽場上的分數。

另一種形式的AR允許你正常觀察周圍的環境,但它通過疊加資訊的顯示螢幕來增強使用者體驗。例如Google眼鏡,它是個看起來很像普通眼鏡的設備,有個小螢幕,可在上面查看GPS導航、搜尋天氣情況、發送照片等功能。

在使用者與現實之間加入虛擬物體時,使用者可同時利用物體識別和電腦視覺操作虛擬元素,實現使用者與虛擬元素的互動。例如,一些零售商的行動App允許購物者瀏覽虛擬產品型錄,透過手機來查看。

例如,一個傢俱,顧客可以看到自己的實際客廳,同時選擇虛擬的沙發產品來確定在家中擺放的空間和效果。

再比如,顧客掃描產品或代碼,利用AR技術在顧客購買前展示實體產品的更多資訊,並查看其他買家的評論等。

有標記和無標記的擴增實境 (Marker and Markerless AR)

同時使用物體識別與擴增實境技術,系統會識別出所看到的東西,然後使用這些資訊來匹配AR設備。當設備檢測到特定的標記時,使用者才能與之互動,完成AR體驗。

這些標記可能是以QR Code、序號或任何其他可以從環境中分離出來供相機掃描識別的方式。一旦識別並輸入資料,擴增實境即可直接在螢幕上疊加該標記的資訊。

無標記擴增實境允許系統使用基於位置或定位的錨點,如GPS或加速度計來識別現實位置。

分層擴增實境 (Layered AR)

這種類型的AR,被用來識別物理空間,然後在上面顯示虛擬資訊。比如,虛擬試穿衣服、顯示導航、檢查傢俱是否適合,以及給自己添加有趣的紋身等,都是非常實際的應用場景。

投影擴增實境 (Projection AR)

一開始它與分層或疊加的擴增實境類似,不同的地方在於它是將實際的光線投射到一個表面,有一點類似全像投影。

這種擴增實境技術最常見的應用,是將鍵盤按鍵透過設備以光的方式,直接投射到一個物體表面上,允許你使用投射表面上顯示的虛擬鍵盤來進行輸入。

 

將AR技術運用在教育上

從某種意義上來說,把擴增實境技術用在教育上,對於學生來說可能會更容易且更有趣,而且未來肯定會有大量的AR資源可以用來學習,學習時只要一副眼鏡和一部智慧型手機就可以搞定。

有個免費的AR應用程式叫SkyView,將手機對準天空,即可看到星星、行星與星座的所在位置。

SkyView被認為是使用GPS分層擴增實境技術的App,它向使用者展示周圍的真實世界,但也讓你根據目前的位置和當前時間來指出這些星體位置與資訊。

Google翻譯其實也是款對學習有幫助的AR實際例子,有了它你可以掃描你不懂的語言文字,即時翻譯菜單、看板等內容。

 

將AR技術運用在導航上

透過在擋風玻璃上顯示導航路線,為開車的駕駛提供導航資訊,避免駕駛需要低頭查看他們的GPS設備或智慧型手機。另外,飛行員可以使用AR系統,透過頭盔的顯示器來投影所有敵我資訊,比如F-35戰鬥機上就有這項功能。

AR導航還可用於餐廳的評級、客戶評論或菜單等,直接顯示在店面的上方。當我們到達一個陌生的城市時,這個功能可以快速顯示附近有名的餐廳與最快抵達路線。

像Car Finder AR這樣的GPS AR應用程式,可以被用來尋找停放的汽車,還有WayRay這樣的全息GPS系統可在擋風玻璃上將道路與虛擬資訊疊加顯示。

 

將AR技術運用在遊戲上

有很多AR遊戲可以達到融合現實和虛擬世界的程度,以不同的形式及使用在不同的設備上,比如Snapchat的各種有趣特效,原理就是該應用程式將用戶的臉疊加到虛擬影像上面。

其他常見例子包括Pokemon GO!INKHUNTERSketchARQuiver

 

什麼是混合實境(MR)?

混合實境(MR),顧名思義就是將真實和虛擬環境混合起來形成的混合實境。MR使用虛擬實境和擴增實境的元素來創造新的東西。我們很難將MR歸類為VR,因為它是將虛擬元素直接疊加到現實世界,非常像AR。

然而,混合實境的一個主要特色是,物體被錨定在真實的物體上,且可以即時進行互動。這代表MR可以讓虛擬人物坐在房間裡的實際椅子上,或者讓虛擬的雨水落下,並以栩栩如生的真實物理狀態在實際地面上噴濺開來。

混合實境讓使用者既能在真實狀態下看到周圍的物體,又能在虛擬世界中的物體與真實世界的物體互動,創造出完全沉浸的體驗。

 

常見問題

1. AR和VR之間有什麼區別?

AR是在現實世界中存在的,比如Pokemon GO!,而VR則是完全沉浸在一個完全虛擬的世界中。

2. AR技術是什麼時候發明的?

擴增實境(AR)技術在幾十年前就被發明了,但AR技術直到1990年代才首次開始應用。由於各種AR遊戲和產品的推出,2010年之後變得越來越流行。

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