基于pc平台的ar系统技术讲
AR技术应用介绍
A R技术应用介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII3D小熊玩腻了？几款AR增强现实软件介绍2015-03-06 18:13:40 来源：pconline 原创作者：唐山居人责任编辑：caoweiye (评论25条)返回分页浏览比3D小熊更好玩：魔幻家具随你摆弄风靡微信的“3D小熊”大家都玩了吧，很多人都想知道其背后的原理是什么。
通俗来讲，奇幻咔咔的实现原理并不复杂，就是通过摄像头识别图片，调出程序中的虚拟动画，来让小熊唱歌跳舞。
其背后的技术，则被称为增强现实（AR技术，Augmented Reality的简称）。
图01 最近在微信上风靡的“3D小熊”AR就是我们平常所说的，将真实世界信息与虚拟世界信息“无缝”融合的一种技术。
它是通过摄像头、传感器、实时计算以及智能匹配技术，将虚拟信息直接叠加到真实世界的一种形式。
两种信息相互补充、叠加，进而实现增强现实这一终极目的。
其实AR应用在现实中已经起步很长一段时间了，最有代表性的就是前段时间微软Windows 10发布会上推出的那具Hololens眼镜（全息虚拟现实眼镜）。
当然Holole ns的技术含量太高，价格也非一般用户能够接受（至少现在是这样），那么我们身边有没有什么“物美价廉”的AR应用可以耍一耍呢？图02 微软在Win10发布会上展示的Hololens全息虚拟现实眼镜1. 哈根达斯——2分钟的音乐会Concerto Timer是这家着名冰激凌企业推出的一款AR应用，使用方法几乎和3D 小熊一模一样，就是下载这款软件，然后通过摄像头对准任意一个哈根达斯商标，这时瓶盖上就会出现一个虚拟的音乐家演奏小提琴曲。
而且这款应用最大一个亮点是，如果你买一盒就会出现一个小提琴手，买两盒则会多出一位大提琴手加入演奏。
实话实说，营销的确给力！图03 “哈根达斯”的音乐小人PS：很多人不明白为何叫“2分钟音乐会”，道理很简单，这个音乐家只会给你演奏2分钟的音乐，而2分钟恰恰是官方认为的冰激凌融化入口的最佳时间。
C语言虚拟现实开发VR和AR应用
C语言虚拟现实开发VR和AR应用在当今数字技术快速发展的时代，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）已经成为炙手可热的技术。
作为一种强大的开发语言，C语言在虚拟现实和增强现实的应用开发中扮演着重要的角色。
本文将介绍如何使用C语言来开发VR和AR应用，让我们一起探索这个令人兴奋的世界。
1. VR和AR的简介VR技术通过提供身临其境的感觉，将用户完全沉浸在一个与现实世界不同的虚拟环境中。
AR技术则是将虚拟元素与现实世界相结合，为用户提供增强的体验。
这两种技术都在各自领域内得到了广泛应用，如游戏、教育、医疗等。
2. C语言在VR和AR应用开发中的优势C语言是一种强大而灵活的编程语言，具有广泛的应用范围。
在VR和AR应用开发中，C语言具有以下优势：2.1. 性能优秀：C语言可以直接操作硬件，提供高效的编程性能，这对于处理VR和AR应用中的大量计算任务至关重要。
2.2. 跨平台支持：C语言是一种跨平台的语言，可以在不同的设备上运行，如PC、手机、游戏主机等。
2.3. 工具丰富：C语言拥有丰富的开发工具和库，比如OpenGL、OpenCV等，为VR和AR应用的开发提供了强大的支持。
3. VR和AR应用开发中的关键技术3.1. 图形渲染：VR和AR应用中的图形渲染是核心技术之一。
C语言通过使用OpenGL库或其他图形库可以实现图形渲染，并为应用提供逼真的视觉效果。
3.2. 传感器数据处理：VR和AR应用需要通过传感器获取用户的位置、姿态等数据，并将其与虚拟元素进行交互。
C语言可以通过读取传感器数据并进行处理，实现用户与虚拟环境的交互。
3.3. 可视化交互：VR和AR应用中的用户交互是十分重要的。
C语言可以通过输入设备（如键盘、手柄）或者触摸屏等实现用户与应用的交互操作，提供丰富的用户体验。
4. 开发VR和AR应用的基本步骤4.1. 确定应用需求：首先需要明确VR和AR应用的功能和使用场景，并确定开发目标。
AR技术与概念
AR技术与概念（一）现实增强技术原理AR技术是一种利用计算机技术将虚拟物体整合在现实世界中，使得人们可以在现实中与虚拟物体互动的交互技术。
它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“ 无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道，触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。
真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。
在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。
增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。
增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。
AR技术出现以前，人们在计算机中构建虚拟模型并显示在计算机显示器上。
然而这是一种二维的展示技术，人们只能观察显示器上的画面并通过鼠标、键盘与之交互，在计算机上构建并现实三维模型更凸显了这种交互方式没有代入感的缺陷。
对于生活在三维世界的人类而言，如果有一种交互方式使得人类和虚拟物体的交互与显示物体的交互没有任何区别，这样的方式才是符合人类直觉的、更准确的方式。
它基于实际环境的基础上，将虚拟物体整合进现实场景中，人类通过特定的设备就能在现实场景中观察到虚拟物体并和它们交互。
与之对应，增强虚拟技术是使用虚拟场景替换现实场景，再将现实物体整合到虚拟场景中的交互技术，它的虚拟程度要比增强现实的虚拟程度更高。
（二）现实增强技术与虚拟现实的区别1、定义不同增强现实“（AR）是通过摄像机影像的位置及角度精算并加上图像分析技术，让屏幕上虚拟世界可以和现实世界场景进行结合与互动。
虚拟现实“（VR）是利用PC模拟出三维空间的虚拟世界，可以提供给用户关于视觉、听觉等感官的模拟，并且能够及时、没有限制地观察三维空间内的事物，从而达到以假乱真的沉浸感。
基于PC平台的AR系统技术-讲解析
左图像
右图像
重建结果
单个人工标志物的跟踪和三维重建
多目视觉系统
由于两个摄像头的有效跟踪范围有限，可采用多摄像头阵列的 多目跟踪技术和姿态重建，本发明中采用了呈平面网格分布的 多目立体视觉结构，每个摄像头的光轴垂直水平面，光心均匀 的分布在网格点上，图中阴影部分为有效跟踪范围。在建立该 多目视觉系统时，H为摄像头光心的安装高度，h为稳定的跟踪 区域的高度，一般情况下，摄像头的两个方向的视角不同，设 β>α；为保证各个方向稳定的跟踪区域的高度h相等，网格的间 距d1、d2应满足一定的约束；如下式所示：
• 简便的、自动的、高精度和鲁棒的摄像头 定标技术
• 多目视觉跟踪系统的设计原则和安装措施
返回
动态错误解决方案
人工标志的设计 针对标志的图像跟踪算法 基于并行机制的实时图像处理技术 基于并行机制的实时图像绘制技术 基于PC平台的实时、高性能的图形数据显
示管理系统
两节点视觉跟踪系统
系统总体结构
显示部分
多通道 交互
实时跟 踪系统
头盔显示模块
多人显示系统
PC显示器
三维虚拟物体
操纵杆 鼠标
处理过 的图像
视频输入
语 音 识
实时交互
坐标转换
场景融合
图像预处理 Illusion开发 平台
别
6DO F磁 力跟
踪器
多目 视觉 跟踪
系统
视点坐标
场景融 合
坐标转换
通讯模块
DirectPlay
PC部分 增强现实部分
融合如下图所示。
同步
视频采集
立 体
左摄像头
视
真实场景
频
视频采集
VR-AR演说课件
技术应用（运动力学）
生物力学仿真就是应用力学 原理和方法并结合虚拟现实 技术，实现对生物体中的力 学原理进行虚拟分析与仿真 研究。利用虚拟仿真技术研 究和表现生物力学，不但可 以提高运动物体的真实感， 满足运动生物力学专家的计 算要求，还可以大大节约研 发成本，降低数据分析难度， 提高研发效率。这一技术现 已广泛应用于外科医学、运 动医学、康复医学、人体工 学、创伤与防护学等领域。
AR的发展趋势：
当宠物精灵流行起来后，AR增强现实技术已经成为 街头巷尾的谈资了。这款游戏已经开始热度下降了， 因为游戏机制有缺陷，并且AR技术比较初级。但是 它的流行表明了一个重要信息：AR技术是未来的重 大趋势。 AR是一种把虚拟世界和现实世界融合的技 术。苹果CEO库克认为AR技术是未来的重要趋势， 最终AR将成为人们日常生活中不可或缺的一部分。 库克眼中的AR体验到底是怎么样的？其实，AR技术 会有很多的变化和不同的体验。AR可以在你的咖啡 桌上虚拟出一套卡牌，也可以在你的汽车挡风镜上 导航，还可以让顾客不用真正的化妆就可以看到化 妆后的效果。那么，AR产业会向哪个方向发展呢？ 我认为AR技术在未来有以下五大发展趋势：
AR是充分发挥创造力的科学技术，为人类的智能扩 展提供了强有力的手段，对生产方式和社会生活产 生了巨大的深远的影响。随着技术的不断发展，其 内容也势必将不断增加。而随着输入和输出设备价 格的不断下降、视频显示质量的提高以及功能很强 大但易于使用的软件的实用化，AR的应用必将日益 增长。AR技术在人工智能、CAD、图形仿真、虚拟 通讯、遥感、娱乐、模拟训练等许多领域带来了革 命性的变化。 总体来讲，增强现实在中国处于起步阶段，许多虚 拟现实领域的企业已经开始专注于“增强现实”的 研发和应用。
技术应用（教学）
VR基础知识讲解ppt课件
国外头戴式PC/主机 VR产品
OSVR Hacker Dev Kit
开发公司：雷蛇 目的：通过开源虚拟现实系统OSVR，打造一个开放式的虚拟现实平台 公司概况：世界领先的游戏品牌， 成立于1998年，在全球7个城市有办公室
未来市场规模
• 尽管目前VR/AR行业都处于起步阶段，但整个市场未来增长潜力巨大：根据 Digi Capital预测至2020年，全球AR与VR市场规模将达到1500亿美元，而根 据市场研究机构BI Intelligence的统计，2020仅年头戴式VR硬件市场规模将 达到28亿美元，未来5年复合增长率超过100%。
国外头戴式Mobile VR产品
VR One
开发公司：德国光学厂商卡尔蔡司 发布情况：2014年12月发布，并在2015年2月上市
优势与特色: • VR One Media应用进行操作 •观影应用VR One Cinema •基于Unity的开发工具 •显示效果较好
劣势与短板： •设备笨重 •价格较高 •适配设备少 •画面延迟明显
• VR/AR行业覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方 面。
• 作为一个还未成熟的产业，VR/AR行业的产业链还比较单薄，参与厂商（尤其 是内容提供方）比较少，投入力度不是太大。
• 核心内容生产工具面临较大的研发制作瓶颈，如360°全景拍摄相机，市面上 的产品屈指可数。
VR/AR产业链概述
• 输入设备：游 戏手柄/摇杆、
• 用户采用自然的方式对虚拟物体 进行操作并得到实时立体的反 馈。如：语音、手的移动、头 的转动、脚的走动等
easyar概述
easyar概述
EasyAR是一种先进的增强现实技术，它能够将虚拟的图像或信息与现实世界进行结合，为用户提供全新的交互体验。
通过EasyAR，用户可以使用智能手机或其他设备，将其摄像头对准特定的物体或场景，即可在屏幕上看到与之相应的虚拟内容。
EasyAR的核心技术是图像识别和跟踪，它能够识别出现实世界中的物体、图像或场景，并在其上面叠加虚拟内容。
这种技术使得用户可以在不同的环境中使用增强现实功能，例如在购物时可以试穿虚拟的衣服，或者在旅游时可以获取关于特定景点的详细信息。
与其他增强现实技术相比，EasyAR具有很多优势。
首先，它具有较高的精确度和稳定性，能够准确地识别出现实世界中的物体，使得虚拟内容与现实世界的结合更加自然和真实。
其次，EasyAR的交互方式简单易懂，用户只需通过摄像头对准目标物体即可享受增强现实的乐趣，无需复杂的操作或特殊设备。
此外，EasyAR还支持多平台和多设备，可以在智能手机、平板电脑等多种设备上使用。
EasyAR的应用场景非常广泛。
在教育领域，它可以帮助学生更好地理解抽象的知识点，例如通过将虚拟化学实验室叠加在现实世界中，让学生亲身体验化学实验的过程。
在娱乐领域，EasyAR可以为游戏增加更多的乐趣和创意，例如通过将虚拟角色叠加在现实场景中，让玩家参与到虚拟世界的互动中。
总的来说，EasyAR是一种强大而先进的增强现实技术，它具有高精度、稳定性和简单易用等特点，能够为用户带来全新的交互体验。
随着技术的不断进步和发展，EasyAR有望在更多的领域得到应用，为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
vr虚拟现实技术简介
虚拟现实相关技术发展 • VR操作系统
下一步各大科技公司想要得到人机交互技术，就是无需 凭借外设、最自然的手势交互技术。而且AR技术也随着 VR的推广进入了人们的视野，通过AR的方式来进行人机 交互也在探索中，这将极大的提高移动VR头盔的用户体 验。
虚拟现实技术价值
虚拟现实技术价值
• 沉浸式VR设备市场成熟度
虚拟现实技术是指采用计算机技术为核心的现代高科技
手段生成一种虚拟环境，用户借助特殊的输入/输出设备， 与虚拟世界中的物体进行自然的交互，从而通过视觉、 听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受
虚拟现实技术是什么？
• 虚拟现实这个概念最早是由谁在什么时间提出的？
• 1989年，美国VPL Research公司创始人Jaron Lanier提出了 “Virtual Reality”（虚拟现实）的概念。
输入设备：游戏手柄/摇杆、3D数据手 套、位置追踪器、眼动仪、动作捕捉器 （数据衣）等
虚拟现实技术是什么？
自然的交互（用户采用自然 的方式对虚拟物体进行操作 并得到实时立体的反馈。如： 语音、手的移动、头的转动、 脚的走动等）
虚拟现实系统介绍
• 对于虚拟现实系统，与用户交互的环境实际是人 工构造的，存在于计算机内部的环境。这种虚拟 的环境，可能有几种情况：
虚拟现实相关技术发展 • 硬件
被设计用来面向 Hardcore Gamer的 Oculus，倚仗着游戏PC 的强大计算能力，将VR 产品引入了消费者的视 野。
虚拟现实相关技术发展
各大游戏内容和游戏硬件厂商：
Sony，Valve和Razor都迅速的推出了自己基于PC的VR产 品。 微软展示了结合AR的Hololens，整合Windows 10平台和 全套开发环境，决心打造VR产业生态标准。 谷歌推出廉价的、用来推广VR概念的CardBoard，也斥资 5亿美元领投了AR公司Magic Leap。 移动端，三星抢先进驻移动VR领域，让更多的消费者了 解到了VR产品并不是那么触不可及。
软件开发中的AR技术介绍
软件开发中的AR技术介绍近年来，随着虚拟现实技术的普及，AR技术也越来越受到人们的关注。
AR（Augmented Reality），即增强现实技术。
它将计算机生成的虚拟场景与真实场景相结合，使得用户能够在现实世界中看到增强的虚拟现实。
随着AR技术的不断发展，它在软件开发领域中的应用也不断深入，为软件开发带来了许多新的可能性。
一、AR技术在软件开发中的应用1. 游戏开发：AR技术在游戏开发领域中的应用是最为广泛的，例如《Pokemon Go》这款游戏就是一个非常成功的AR应用案例。
游戏开发者可以将虚拟的游戏角色引入到现实世界中，与真实的环境相结合，从而增强了游戏的趣味性。
2. 教育培训：AR技术在教育培训领域中的应用也越来越普遍。
例如在学习生物和医学知识时，可以利用AR技术将人体器官和解剖图像引入到现实环境中，使得学习过程更加直观、生动。
3. 医疗保健：AR技术在医疗保健领域中也有广泛的应用，例如医生可以利用AR技术在手术前进行预先模拟，从而减少手术风险；同时在医学检查和评估方面也有很多潜在的应用。
4. 工业制造：AR技术可以在制造业中实现智能化，例如在装配过程中将工艺流程信息引入到现实环境中，帮助操作人员进行装配，提高生产效率和准确性。
二、AR技术在软件开发中的实现1. 传感器：AR技术需要识别现实环境中的物体位置和方向信息，因此传感器是实现AR技术的关键。
一般来说，AR技术需要利用多个传感器来捕捉现实环境中的视觉、声音、位置信息等。
2. 算法：AR技术需要使用一系列复杂的算法来识别和跟踪现实环境中的物体，并将虚拟对象与现实环境相匹配。
例如，需要利用计算机视觉算法来识别现实环境中的物体，利用渲染技术将虚拟对象与现实环境相融合。
3. 平台：AR技术需要运行在特定的平台上，平台可以是移动设备、PC、智能眼镜等。
目前市场上已经有很多AR平台可供选择，例如微软的HoloLens、苹果的ARKit、Google的ARCore等。
基于AR系统的视频采集处理技术
摘要在虚拟现实研究的基础上发展起来的增强现实技术，是多学科交叉的技术，许多相关领域的成果进展都可以促进AR的研究与应用，该技术已成为计算机相关学科领域中的一个研究热点。
本文主要针对遥现场显示研制，采用增强现实的呈现技术，将真实场景同虚拟场景进行匹配，提高用户的视觉体验。
主要介绍增强现实的视频采集处理技术。
关键词遥科学增强现实视频采集OpenCVVideo Acquisition and Processing Technology Based on AR System／／ＺｈａｏＬｉｎｌｉｎAbstractＡｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｉｓａｎｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＲ，ｓｏｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｐｉｃｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｖｉｄｅｏａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｙｕｓｉｎｇａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ．Key wordsｒｅｍｏｔｅｓｃｉｅｎｃｅ；ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ；ｖｉｄｅｏａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＯｐｅｎＣＶAuthor's addressＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｈａｉＣｏｌｌｅｇｅ，２２５１０１，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ１引言随着航天技术以及计算机科学、信息科学和机器人学的迅猛发展，人类活动的范围得到极大延伸，科学家也对各种科学实验的环境提出了更高更复杂的要求，在客观上这促进了遥科学的分支———遥现场技术的出现，要求能够在重现远程现场的基础上提供研究人员需要的各种信息并且及时反馈，使科学家能在远离危险现场的地点顺利得到实验结果。