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AR技術的前世今生

引言 ：增強現實（Augmented Reality, AR）技術在近幾年大放光彩，您可能在《頭號玩家》或《黑鏡》等影視作品中看到過人們對AR技術的其奇思妙想，也可能從科普文章中了解過“元宇宙”、“數字孿生”等概念，您還可能已經親自體驗過AR眼鏡，并且將其應用在您的休閑娛樂與日常辦公中。但對大多數人而言，AR技術仍然是一個新興的、不斷發展的技術，但不用著急，本文將與您一起回顧AR的發展歷史，在簡單的閱讀后，相信您一定會對AR技術的潛力及未來發展方向有更清晰的認知。

AR發展簡史

AR的歷史遠比人們想象得久遠，我們可以將其歸結為三個階段: 概念發展期 、概念樹立與基礎技術研發期及 市場高速發展期 。

01 概念發展期 20世紀初-20世紀90年代

這一時期是增強現實相關概念的緩慢發展期。此時，紡織機強化了人的雙手，火車強化了人的雙腿，計算機強化了人的大腦，人們又將目光轉向感官：視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺，沒錯，這便誕生增強現實技術的最初定義-擴展現實世界感知與交互的技術。借由這一定義，Morton Heilig在1957年設計了多感覺（多模態）顯示器 Sensorama，這一設備通過彩色顯示屏、立體音箱、氣味發射器、風扇來模擬人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺，它可用于模擬摩托車駕駛或飛機駕駛的場景，這一發明率先提出了通過物理設備為人的感官傳遞信息的設想，但該設備也有其缺點，那就是它所模擬的場景只能是預設好的，無法根據人的行為而實時改變。

1956年，Sutherland 提出終極顯示器（The Ultimate Display）的設想，提出要通過感知用戶的行為來生成與之同步可交互的計算機影像。秉持這一理念，Sutherland在1968年基于機械三維傳感器、渲染用計算機等設備，設計了光學透視頭盔顯示器 （Optical See-Through Head Mounted Display, OSTHMD），這一顯示器不僅實現了同步可交互的構想，也實現了虛擬畫面和顯示畫面的疊加以及頭、戴式的設備形態，被稱為當今增強現實設備的鼻祖。同樣，這一設備除了受當時算力不足問題的限制，也存在過重的問題，它也由此被戲稱“達摩克里斯之劍”。

02 概念確立與基礎技術研發期 20世紀90年代-21世紀初

此時超大規模集成電路得到迅猛發展，計算機向著高性能、超微型方向發展，電子產品向可移動性和可穿戴 性發展的趨勢明顯。
1900 年，Caudell 等人將利用透視頭盔顯示器 HMD 對應用戶所處位置顯示影像的技術明確命名為增強現實。
1994 年暦本純一首次研發了以圖像圖案（二維碼）作為 標識物的增強現實導航系統，這一便捷高效的交互方式在當今的外賣柜、共享單車等設備中依然廣泛使用。

二維碼參考這一時期，光纖通信技術也在蓬勃發展，基光纖通信中的全反射原理誕生的光波導成像器件也漸漸從圖紙成為現實。 增強現實的定義也在此時穩固了下來，北卡大學的羅納德·阿祖瑪（Ronald Azuma）于 1997 年提出了增強現實的三個重要因素：虛實融合、實時交互和三維配準，如今作為增強現實的狹義定義廣為人知。

03 市場期、高速發展期 2000 年之后

這一時期是增強現實技術開始普及的時期。
2003 年，Wagner 等人成功在平板電腦這一移動終端上實現了增強現實的應用。
2007 年，索尼電腦娛樂公司 SCE（Sony Computer Entertainment Inc）發布首款增強現實游戲“THE EYE OF THE JUDGEMENT（審判之眼）”。

2009 年 6 月，谷歌搜索關鍵詞“augmented reality” 的關注度第一次超過“virtual reality”自此，增強現實技術開始走向千家萬戶，不僅誕生了VR、AR、MR、XR等技術分支，增強現實技術的應用領域也逐漸從游戲娛樂擴展到醫療、工業、教育培訓、物流等領域，例如手術室內的醫生可以通過佩戴AR眼鏡實時傳遞手術室內的第一視角畫面，一線操作者也可以通過佩戴AR眼鏡來查看檢修流程、產品圖紙等信息，解放其雙手，提高生產效率與安全作業質量。相信隨著技術的發展，AR在續航、舒適度、性能、功能方面也會不斷進步，取得更加廣泛的應用前景。

虹科AR

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來源：虹科數字化與AR 虹科分享 | 一文帶你了解增強現實（AR）技術的前世今生！.

審核編輯：湯梓紅

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