前言：AR是什么

AR(增強現實)是指透過攝影機影像的位置及角度精算并加上圖像分析技術，讓屏幕上的虛擬世界能夠與現實世界場景進行結合與交互的技術。

——維基百科

上述定義表明了AR的特點：計算機生成的虛擬世界與現實結合、可交互。

更常見的解釋是，借用“屏幕”，在現實世界中使用計算機生成的信息（文字、圖像、三維模型、視頻等）對實物進行信息疊加，并可以與人進行實時交互。

AR簡史

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AR的誕生與探索階段

1901年，L.Frank Baum在小說”The Master Key”中提到AR一詞。

1962-1974年，該部分的歷史與VR的歷史重合度較高。

具體可以參考：VR簡史

因為在這個時期，兩者尚未被明確區分，走在相同的發展方向。在這個時期，較大的幾個節點事件為：

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“Sensorama”的出現

莫頓·海利格(Morton Heilig)制作出命為“Sensorama”的多通道仿真體驗系統原型機，是世界上第一臺具有“虛擬現實思想”的裝置，雖然沒有交互的功能，但是他仍然被認為是提出并實踐“沉浸式vr系統”概念的先驅者。有趣的是，該設備的設計者是秉承著制作一個擁有更豐富體驗的影像觀看設備，本質上，這個原型機也可以被認為是4d影院的初始版本。

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達摩克利斯之劍操作演示

伊凡·蘇澤蘭（Ivan Sutherland）主持設計和開發了人類第一個帶跟蹤器的頭戴式立體顯示屏（Head Mounted Display）“達摩克利斯之劍”，是人類歷史上最早的可交互的虛擬現實設備。

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Videoplace操作演示

Videoplace 項目的出現，被譽為是體現了早期AR思想的案例，該項目創建了一種數字互動環境，使人可以與虛擬對象進行互動。

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第一個可穿戴式的ar系統設備

1974年，Steve Mann創造了世界上第一個可穿戴式的ar系統設備。

可以在照片上疊加影像，可以理解為現在的光繪。在真實的世界上進行虛擬信息的疊加與結合，將電子信號進行可視化并疊加在顯示世界中。

ar系統設備原理演示

信號可視化后疊加在現實世界中的效果

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1982年，Dan Reitan和他的團隊首次在電視上使用了AR技術，將天氣相關的信息圖疊加在地球的圖像上，輔助電視上的天氣廣播工作。

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1990年 -增強現實（augmented reality）這一術語正式誕生。

波音研究員湯姆·考德爾（Tom Caudell）在一篇論文里用“增強現實”這一術語描述“將計算機呈現的元素覆蓋在真實世界上“的技術。文中還討論了AR比VR好的地方，闡述了AR的優點。湯姆和他的同事的主要工作是開發頭戴式顯示系統，以使工程師能夠使用疊加在電路板上的數字化增強現實圖解來組裝這個電路板上的復雜電線束。

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1992年，路易斯（Louis Rosenberg）在美國空軍實驗室開發了第一個完全沉浸式的ar系統——Virtual fixture

Virtual fixture系統及畫面

無信息疊加的原畫面與有數字信息疊加的AR系統畫面

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1993年，KARMA 維修系統。

Steven Feiner，Blair MacIntyre和Doree Seligmann組成的哥倫比亞大學團隊提交了一篇論文，講述的是該團隊進行建立的一種ar系統，叫KARMA(Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance).(基于知識的增強實境維修支援)是一個基于HMD設備，提供維修和維護知識的ar系統。

左為使用情景，右為透過KARMA看到的維修畫面，紅線為疊加上去的計算機圖像

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1996年，創建了Cyber Code，這是第一個使用2D標記的AR系統。

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1997年，哥倫比亞大學開發了一個室外的移動增強現實系統Touring Machine。項目負責人表示，Touring Machine這個項目關注的是用戶界面相關的內容，而不是尺寸大小。

圖右為透過設備參觀時看見的畫面，在真實環境中顯示兩個小旗子

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1998年，美國橄欖球聯盟比賽首次在現場直播當中使用了ar技術，實現將橄欖球隊的“第一次進攻”黃線在電視屏幕上的可視化。（具體效果類似于國內游泳比賽直播時，賽道上會出現選手信息的方式）

早期的直播效果類似國內游泳直播中的效果

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1999年，steve mann開發了Eyetap設備，該設備可以在現實世界中疊加文本信息。

eyetap的演示效果

和谷歌之間的傳承關系

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1999年，美國宇航局的x-38飛機使用特殊的AR儀表板進行導航。

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ARToolKit的出現標志著AR開始離開實驗室，走向大眾

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ARToolKit的實際效果，通過識別圖中黑色方塊卡片，將計算機圖像-小山疊加在卡片上

2000年，加藤弘一（Hirokazu Kato ）教授和 Mark Billinghurst 共同開發了第一個 AR 開源框架：ARToolKit。

ARToolKit 的出現使得 AR 技術不僅僅局限在專業的研究機構之中，許多普通程序員也都可以利用ARToolKit 開發自己的 AR 應用。

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2000年，Bruce Thomas等人發布AR-Quake，是世界上第一款戶外ar游戲。

左為通過設備看見的虛擬角色

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為智能設備引領方向的ar系統

2003年，Wagner和Schmalstieg在“個人數字助理”（‘personal digital assistant’）上展示了第一款掌上AR系統，這為智能設備上的AR引領了方向。

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AR的商用階段

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2008年，ar開始被用于商業用途，如寶馬mini的雜志廣告。

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2012年，谷歌推出了Google Glass。雖然該產品雖然褒貶不一，但是現在回頭看，Goole Glass具有里程碑式的意義，因為這個產品讓更多人了解到ar這項技術，燃起了公眾對ar的興趣。

谷歌眼鏡1.0

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2015年，微軟推出了HoloLens，這款產品也被譽為是當前體驗最好的AR 設備。

HoloLens 的場景

HoloLens 1.0 的實際操作效果演示

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2015年，工業AR眼鏡公司0glass成立，2016年5月發布國內首款墨鏡式雙目一體機AR眼鏡0glass Pro2，同時發布國內首款AR引擎NginABC；2017年5月發布國內首款基于intel平臺的AR眼鏡0glass danny；這兩款工業級AR眼鏡的出現引發了行業的高度關注。

0glass danny

2016年，尚未有產品的AR公司Magic Leap獲得巨額融資，引發公眾關注。

傳奇獨角獸公司Magic Leap 是 AR 領域最著名的創業公司。該公司通過一段宣傳視頻引發公眾對ar技術的期待。雖然視頻中大多不少場景被認為不切合實際情況，但不影響該公司在2016年獲得一輪7.935億美元的C輪融資。

上述的事情其實與VR歷史中Facebook收購Oculus有一樣效果，都是讓公眾好奇這個公司到底靠什么技術獲得巨額資金，從而引發關注的熱潮。

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2017年，蘋果發布了ARkit，將iphone打造成最大的ar平臺。谷歌發布arcore。至此，基于增強現實的應用程序開始飛速發展，商業化程度不斷提升。

結語

其實，簡單的看AR的發展過程，可以了解到一個有趣的事實：VR與AR本就是一家，只是后來選擇了不同的方向。

AR其實以很多種形式存在于我們身邊。只要是符合“將計算機制作的畫面與現實融合，且可以實時互動”的定義，其實就是AR。從微軟和谷歌的產品形態中，多多少少是能看到一些前人研究成果。

最常見的AR反而很貼近我們的日常生活，那些自拍軟件里的貼紙圖案，其實就是一種AR。AR相比VR有其優勢，就像湯姆·考德爾（Tom Caudell）在論文中討論的那樣，AR對設備依賴更小，需要渲染的物體更少，對計算機的要求更低。

在濾鏡中的AR