趙晉

摘 要：智能手機(jī)的快速發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，也為用戶帶來(lái)了一種的新的體驗(yàn)。文章在介紹增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在手機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對(duì)移動(dòng)手機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展所需要解決的問(wèn)題進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)；移動(dòng)手機(jī)；應(yīng)用研究

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和人機(jī)交互技術(shù)。這種技術(shù)在教育教學(xué)評(píng)估、醫(yī)療研究以及遠(yuǎn)程機(jī)器人控制等方面具有重要作用。早期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)或者工作站作為系統(tǒng)運(yùn)行的平臺(tái)，使用的設(shè)備是透視式的顯示器。這種技術(shù)對(duì)用戶的運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行了限制，不能被應(yīng)用在室外環(huán)境。但在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的發(fā)展，對(duì)移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的研究也逐漸加深。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在手機(jī)系統(tǒng)上具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，被移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端商、手機(jī)芯片廠商廣泛應(yīng)用。

1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)手機(jī)應(yīng)用發(fā)展

1.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，世界上有很多國(guó)家專門(mén)的公司從事了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)手機(jī)的研究工作，比如諾基亞公司、西門(mén)子公司、索尼公司等。其中，世界上主流的智能手機(jī)操作系統(tǒng)有蘋(píng)果公司的ios系統(tǒng)，谷歌公司的安卓系統(tǒng)，微軟公司的Windows系統(tǒng)等。蘋(píng)果公司的ios系統(tǒng)，谷歌公司的安卓系統(tǒng)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在手機(jī)移動(dòng)應(yīng)用的主平臺(tái)。雖然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)設(shè)備的引用發(fā)展是一種初級(jí)階段，但其發(fā)展的速度迅速，到2014年為止，國(guó)際上有8.6億的移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

1.2 主體框架結(jié)構(gòu)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)是以PC機(jī)或者工作站為主的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)PC機(jī)和工作站強(qiáng)大計(jì)算機(jī)處理能力和圖形顯示技術(shù)的應(yīng)用。由于早期智能手機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息處理的能力有限，一般不能對(duì)在PC上的跟蹤算法進(jìn)行處理，也不能進(jìn)行后續(xù)的處理管理。早期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)客戶端及服務(wù)器的架構(gòu)方式如圖一所示。伴隨手機(jī)芯片處理速度的提升，有關(guān)人員實(shí)現(xiàn)了客戶端和服務(wù)器分別承擔(dān)計(jì)算的處理分析，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍沒(méi)有脫離PC機(jī)，發(fā)展局限在于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸不能滿足實(shí)時(shí)性的需求，對(duì)系統(tǒng)能力帶來(lái)了限制。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)手機(jī)主要應(yīng)用技術(shù)

2.1 跟蹤注冊(cè)技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)之間的融合發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)建立了一種能夠轉(zhuǎn)換虛擬和現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，即注冊(cè)技術(shù)。由于觀察者的位置不斷變化，系統(tǒng)需要站在不同的視角上來(lái)建立坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)建立的過(guò)程就是跟蹤。其中常用的跟蹤定位技術(shù)有以下幾種：第一，基于硬件系統(tǒng)跟蹤器的跟蹤定位技術(shù)。第二，基于視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的跟蹤定位。第三，混合型的跟蹤定位技術(shù)。

2.2 圖像識(shí)別技術(shù)

圖像識(shí)別技術(shù)主要是指利用攝像機(jī)對(duì)視野范圍內(nèi)的目標(biāo)場(chǎng)景圖像進(jìn)行識(shí)別，并將其和之間預(yù)存的場(chǎng)景圖像相匹配過(guò)程，主要包括圖像的處理、預(yù)處理以及特殊提取和分類匹配等。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下的移動(dòng)終端用戶能夠利用攝像頭在所處的場(chǎng)景進(jìn)行圖像采集，并在圖像識(shí)別技術(shù)下實(shí)現(xiàn)對(duì)收集數(shù)據(jù)的處理，之后根據(jù)特征值來(lái)匹配信息，將符合匹配的信息顯示在移動(dòng)屏幕上。

2.3 標(biāo)定技術(shù)

標(biāo)定技術(shù)主要是指將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)下的攝像機(jī)參數(shù)信息在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)之后才能獲得，并同時(shí)生成一種準(zhǔn)確的定位。標(biāo)定技術(shù)需要涉及的測(cè)量值包括攝像機(jī)的參數(shù)信息、攝像機(jī)的視野范圍以及傳感器的偏移情況等。標(biāo)定技術(shù)是加強(qiáng)虛擬和現(xiàn)實(shí)世界之間的橋梁，其優(yōu)劣對(duì)虛擬匹配的穩(wěn)定和真實(shí)產(chǎn)生重要影響。

2.4 人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交換技術(shù)主要以計(jì)算機(jī)輸入、輸出的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)人和計(jì)算機(jī)對(duì)話的技術(shù)，具體包括計(jì)算機(jī)的顯示設(shè)備以及提示設(shè)備。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的人機(jī)交互方式包括空間點(diǎn)的交互方式、命令的交互方式以及對(duì)特殊工具的利用方式。

3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的手機(jī)分類

3.1 和定位服務(wù)相關(guān)的應(yīng)用

這種手機(jī)主要應(yīng)用依賴于定位服務(wù)技術(shù)LBS。LBS在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和外部定位方式應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)對(duì)終端用戶信息的獲得，一般包括對(duì)智能手機(jī)地理位置的確定，對(duì)用戶提供各種和位置有關(guān)的信息。這種和定位有關(guān)的應(yīng)用減少了移動(dòng)手機(jī)對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)的以來(lái)，在最大限度上降低了對(duì)手機(jī)CPU的運(yùn)算分析能力要求。

3.2 和識(shí)別技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用

和識(shí)別技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用最典型的是有道詞典。有道詞典通過(guò)攝像頭來(lái)對(duì)信息進(jìn)行辨別，之后在網(wǎng)絡(luò)的作用下獲得更多有關(guān)的信息，并將信息進(jìn)行整合顯示成畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)之間的集合。

4 總結(jié)

隨著時(shí)代和進(jìn)步，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在移動(dòng)軟硬件設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展和提高下，以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)設(shè)備具備了快速處理信息的能力，在高性能攝像頭的作用下，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界進(jìn)行有效的集合，提升增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在人們實(shí)際生活中的應(yīng)用，為此需要有關(guān)人員不斷對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行研究和推廣。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉遹菡，湛青，許潔.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的手機(jī)應(yīng)用研究[J].湘潭大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2015，39（2）：127-130.

（作者單位：中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院 傳媒技術(shù)學(xué)院）