AR技术介绍与分析

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1、AR技术在机械化生产中的应用摘要：随着AR技术的发展，该领域的研究已经相当广泛和深入，并且已经开发出了一些可供科研的AR系统。AR技术的大规模应用，实现了新产品开发技术的巨大飞跃，使工业机械化设计从手工、二维图纸方式，转变为真实+虚拟的设计、开发、生产、维修的新型流程，效率的大规模提高和成本的大规模减少，为行业的发展带来的良性的循环。关键词：AR（增强现实）；VR（虚拟现实）；机械工业流程1AR技术介绍AR技术向人类提供了一种在一般情况下不同于人类可以感知的信息。是将原本在现实世界中的一定的时间、空间范围内中极其难以体验到的一些实体信息（比如视觉信息，声音信息，味道信息，触觉信息，等等），通

2、过数字科学技术模拟仿真后（数字CG模型等等）再叠加到现实世界上被人类感官所感知，从而达到超越现实的一种感官体验。人类最后所感知到的是一个包括虚拟世界和真实世界共同存在的情景环境。用户用一种显示设备，将现实环境与虚拟对象融为一体，并体验到一个感官效果真实的新环境，其具有虚实结合，实时交互的新的特点。AR技术的前身VR技术，VR技术是从英文VirtualReality一词翻译过来的，简称VR。中文翻译成虚拟现实技术，VR技术是采用以计算机技术为核心的技术，生成逼真的视觉、听觉、触觉等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感受和

3、体验。一套默认的VR系统环境主要由电脑设备、电脑软件（引擎）、输入、输出设备、用户和多个数据库等组成。电脑负责虚拟世界的构建、生成和交互的实现；输入输出设备负责识别用户的各种输入并即时演算生成相应信息；应用软件系统负责虚拟世界中物体的几何模型、物理模型、行为模型的建立，三维虚拟立体声的生成，模型管理及实时显示等；数据库主要用于存放整个虚拟世界中所有物体的各个方面的信息。很多人这时候会说，三维动画技术不也一样是虚拟环境么，这里要说一下区别，VR技术与三维动画技术的本质区别在于其交互性上。三维动画技术是依靠计算机预先处理好的路径上所能看见的静止照片连续播放而形成的，不具有任何交互性，即不是用户想

4、看什么地方就能看到什么地方，用户只能按照设计师预先固定好的一条线路去看某些场景，用户是被动的；而VR技术则通过计算机即时演算，根据用户的需要把整个空间中所有的信息真实地提供给用户，用户可依自己的路线行走，计算机会产生相应的场景，真正做到“想得到，就看得到”。2AR技术详解现今智能手机已经大规模的应用了AR技术，相对与智能手机而言，AR就是利用手机的GPS，和视野朝向（指南针）及手机朝向（方向传感器/陀螺仪），用摄像头拍摄实景，最终在手机屏幕上为用户展示AR环境，其实现的重点在于投影矩阵的获取。当然，在实际开发中，其实android系统已经将投影矩阵封装的比较好了，可以通过接口直接获取投影矩阵

5、，然后将相关的坐标转换算成相应的坐标就可以了。移动增强现实系统应实时跟踪手机在真实场景中的位置及姿态，并根据这些信息计算出虚拟物体在摄像机中的坐标，实现虚拟物体画面与真实场景画面精准匹配，所以，registration的性能是增强现实的关键。也就是说，AR技术是实用信息技术对现实世界的一种高强度的，无限的，充满创意的补充和增强，而不是用完完全全的虚拟技术来制造出一个完全虚拟的世界来取代现实世界。因此在用户看来，虚拟世界和现实世界最终在同一个空间得到了结合。1AR技术在机械化生产流程中的应用工业机械设计是结合设计师的创造力、工程、经验和艺术、通过赋予产品材料、结构、外观、功能、色彩和包装，将概

6、念性的创意转化为了批量化生产的商品过程。典型的工业产品设计过程通常都是开始和结束于真是物理样件（模型），虽然现今随着先进制造技术的快速发展CAD的应用和激光快速原形技术已成工业机械设计制作的主流技术，但是这样的流程虽然相交于传统方式有优势，但是，这样一个反复试错的流程规范仍然在效率和成本上有着巨大的提高的余地，并且这个流程依然不能使各方面人员的发挥空间放大，并且在沟通环节上无法做到自由，而设计师们不能自由的表达理念和快速的修改，大量的时间浪费在了实现设计上面。随着需求的不断提升，上面提到的AR的前身，VR终于降临了，VR的出现让工业设计可以方便的方针和评审设计效果，在制作出真实物理模型之前，

7、各类的参与人元可以有效地沟通，可以坐在一起在一个颇具身临其境的虚拟环境中随时的评审、感知和修改未来的产品，不过却依然具备一些问题：（1）由于传感器反馈技术的限制，用户在和虚拟产品互动过程中缺乏真实感受；（2）在构建一个完全沉浸的虚拟环境仍然需要大量的计算机资源；（3）在使用虚拟现实系统之前，仍然需要预先学习VR技术引擎的相关知识由此，AR技术在工业机械上的应用，可以十分有效的弥补虚拟现实的一些不足。使其可以通