作者:安福双,AR行业分析师,AR出版、AR教育、AR玩具行业的实践者和观察者,微信ID 15361450490,欢迎交流 1966:第一台AR设备

计算机图形学和增强现实之父伊万·萨瑟兰(Ivan Sutherland)开发了第一个增强现实系统,这是人类第一个实现的 AR 设备,被称为达摩克利斯之剑。 ),也是第一个虚拟现实系统。 该系统采用光学透视头戴式显示器,配备两个6度跟踪器,一个是机械跟踪器,另一个是超声波跟踪器,头戴式显示器由其中一个跟踪。 受限于当时计算机的处理能力,该系统将显示设备放置在用户头顶上方的天花板上,并通过连杆将其连接到头戴式设备,从而可以将简单的线框转换为3D图像。

为什么要把它扔到天花板上然后戴在头上呢? 由于当时技术还不发达,头戴式显示器的体积非常庞大。 如果直接佩戴的话,使用者会因为重量而折断脖子而死亡,所以挂在头顶上可以承受。 有一定的重量。 从某种程度上来说,萨瑟兰发明的AR头盔与目前的一些AR产品惊人地相似。 当时的AR头盔除了无法实现娱乐功能外,在其他技术原理上与现在的增强现实头盔并无根本区别。 虽然这款产品被业界认为是虚拟现实和增强现实发展中的里程碑式作品,但除了受到大批科幻迷的喜爱外,当时并没有引起太大的轰动。 笨重的外观和粗糙的图像系统极大地限制了产品在普通消费者中的发展。 1992年:AR名称正式诞生

增强现实一词正式诞生。 波音公司研究员 Tom Caudell 和他的同事正在开发头戴式显示系统,使工程师能够使用叠加在电路板上的数字增强现实插图在电路板上组装复杂的线束。 由于他们虚拟了接线图,这大大简化了以前使用大量笨重印刷电路板的系统。

Tom Caudell 和 David Mizell 在他们的论文《增强现实:平视显示技术在手动制造过程中的应用》中首次使用增强现实(Augmented Reality)这个术语来描述在现实世界上叠加计算机呈现的元素。 这项技术。 Caudell 和 Mizell 讨论了增强现实相对于虚拟现实 (VR) 的优势,例如计算机需要渲染的元素相对较少,因此需要较少的处理能力。 同时,他们也知道,为了更好地融合虚拟世界和现实世界,对增强现实注册技术的要求不断提高。 同年,美国空军的Louis Rosenberg和哥伦比亚大学的S. Feiner提出了两个早期的增强现实原型系统:VirtualFixtures虚拟帮助系统和KARMA机械修理帮助系统。 Louis Rosenberg 在美国空军阿姆斯特朗实验室开发了 VirtualFixtures。 该装置的功能可以实现对机器的远程操作。 罗森伯格随后将他的研究方向转向了AR增强现实技术,包括关于如何将虚拟图像叠加到用户的真实世界图片上的各种研究。 这也是当代增强现实技术讨论的热点话题。 从此,增强现实和虚拟现实的发展路径出现了分歧。 KARMA的全称是基于知识的增强现实维护援助。 它是哥伦比亚大学计算机图形与交互实验室开发的一款辅助修复设备的AR系统。 他们使用 HMD 来协助修复激光打印机。 在上图中您可以看到一些白色三角形,它们用于跟踪打印机的具体位置和方向。 上图是通过 HMD 看到的图像,向用户展示如何从激光打印机上取下托盘。 虚拟实线模拟托盘在打印机中的位置,箭头表示托盘需要取出的方向,虚线表示托盘取出后的位置。 1994年:AR技术首次演示

今年,AR技术首次应用于艺术领域。 艺术家朱莉·马丁设计了一场名为“网络空间之舞”的表演。 舞者作为现实存在,舞者将与舞台上投影的虚拟内容进行互动,在虚拟环境和物体之间旋转。 这是对AR概念很好的诠释。 这是世界上第一部增强现实戏剧作品。

1997 年:AR 定义

Ronald Azuma 发布了第一份关于增强现实的报告。 他在报告中提出了一个被广泛接受的增强现实定义,该定义包含三个特点:虚拟与现实相结合; 实时互动; 以及三维配准(也称为配准、匹配或对齐)。 近二十年过去了,AR取得了长足的进步,系统实施的重点和难点也发生了变化。 不过,这三个要素在AR系统中仍然基本缺一不可。 哥伦比亚大学的 Steve Feiner 等人发布了 Touring Machine,这是第一个户外移动增强现实系统。 该系统包括一个带有集成方向跟踪器的透明头戴式显示器; 捆绑有计算机、DGPS 和用于无线网络访问的数字收音机的背包; 以及配备光笔和触摸界面的掌上电脑。 下右图是你带着这套设备参观校园时所看到的。

1998年:AR首次应用于直播

当时,体育广播图形和体育数据跟踪领域的领先公司Sportvision 开发了1st & Ten 系统。 在足球直播中,“初犯”黄线首次出现在电视屏幕上。 这项技术是为冰球运动开发的,用蓝色光晕来标记冰球的位置,但这种应用并没有被普通观众接受。

这对于很少打橄榄球的中国人来说可能很难理解。 事实上,我们每次观看游泳比赛时,每个泳道都会显示选手的姓名、国旗和排名。 这就是AR技术。 1999 年:第一个增强现实 SDK 带来了应用程序革命

奈良科学技术大学的 Hirokazu Kato 教授和 Mark Billinghurst 共同开发了第一个 AR 开源框架:ARToolKit。 ARToolkit 在 GPL 许可下发布,是一个 6 度姿势跟踪库,使用方形基准点和基于模板的方法进行识别。 ARToolKit的出现使得AR技术不仅仅局限于专业研究机构,很多普通程序员也可以使用ARToolKit来开发自己的AR应用。 早期的ARToolKit可以识别并跟踪黑白Marker,并在黑白Marker上显示3D图像。 时至今日,ARToolKit仍然是最流行的AR开源框架,支持几乎所有主流平台,并实现了自然特征追踪(NFT)等更高级的功能。 下图是在方形Marker上叠加3D模型的效果。

2005 年,ARToolKit 与软件开发套件 (SDK) 相结合,为早期的 Symbian 智能手机提供支持。 开发者通过SDK启用ARToolKit的视频跟踪功能,可以实时计算手机摄像头与真实环境中特定标志的相对位置。 这项技术被视为增强现实技术的一场革命。 目前,ARToolKit仍在Android和iOS设备中使用。德国联邦教育和研究部于1999年启动了一个投资2100万欧元的工业AR项目,名为ARVIKA(Augmented Reality for Development, Production, and Servicing)。 来自工业界和学术界的 20 多个研究小组正在致力于开发用于工业应用的 AR 系统。 这一计划提高了全球AR在专业领域的认知度,也催生了许多类似的计划。 这是AR首次大规模服务工业生产NASA(美国国家航空航天局)AR技术在X-38航天飞机上使用,投影地图数据,增强试驾的视觉体验。 美国海军开始使用战场增强现实系统(BARS)。 未来,当美国士兵遇到ISIS恐怖分子时,恐怖分子看到的是钢铁侠,美国士兵看到的是血沟。 2000年:第一款AR游戏

Bruce Thomas 等人发布了 AR-Quake,这是流行电脑游戏 Quake 的扩展版。 ARQuake 是一款基于 6DOF 跟踪系统的第一人称应用程序,该系统使用 GPS、数字指南针和基于基准制造商的视觉跟踪系统。 用户携带可穿戴电脑背包、HMD和只有两个按钮的输入设备。 这个游戏可以在室内或室外玩。 一般游戏中的鼠标和键盘操作被用户在实际环境中的活动和简单的输入界面所取代。 下图是真实停车场打僵尸的场景:

2001年:可以扫描一切的AR浏览器

Kooper 和 MacIntyre 开发了第一个 AR 浏览器 RWWW,这是一个充当互联网入口界面的移动 AR 程序。 该系统最初受到当时笨重的 AR 硬件的限制,需要头戴式显示器和一组复杂的跟踪设备。 到了 2008 年,Wikitude 在手机上实现了类似的想法。

2009年:印刷媒体杂志首次使用AR技术

当您将本期《Esquire》杂志的封面对准笔记本电脑的摄像头时,封面上的小罗伯特·唐尼就会弹出,与您聊天,并开始宣传他即将上映的电影《大侦探福尔摩斯》。 这是平面媒体首次尝试AR技术。 希望通过AR技术,让更多的人重新开始购买印刷媒体。

2012年:谷歌AR眼镜来了!

2012年4月,谷歌宣布该公司正在开发Project Glass增强现实眼镜。 这款增强现实耳机将智能手机中的信息投射到用户眼前,从而允许通过设备进行直接通信。 当然,谷歌眼镜还远未成为增强现实领域的一场革命,但它重新点燃了公众对增强现实的兴趣。 2014年4月15日,谷歌眼镜正式开放在线订购。

2012年谷歌眼镜推出后,增强现实突然再次走进大众视野。 但价格还是太高了。 不仅如此,Google Glass怪异的造型和不舒服的佩戴体验甚至让用户发明了贬义词“Glassholes”。 2015年1月,谷歌停止销售第一版谷歌眼镜,并将谷歌眼镜项目从谷歌X研究实验室拆分为一个独立的部门。 增强现实再次陷入休眠状态。 然而,2015年3月23日,谷歌执行主席埃里克·施密特表示,谷歌将继续开发谷歌眼镜,因为这项技术太重要了,不能放弃。 2013年:环视科技成立,专注AR解决方案

深圳市环视科技有限公司是一家为企业和消费者提供增强现实AR解决方案的高科技公司。 主要致力于AR技术的研究和应用。 公司增强现实AR产品及项目涉及玩具、教育、影视娱乐、广告传媒、婚纱摄影、服装、金融、旅游、会展等行业。

环狮科技主要服务产品包括“刷卡APP”、“魔法百科”AR学习卡、AR棒涂色、AR魔方、AR地球仪、“环狮形象”、AR游戏环狮英雄、AR软件定制等。 环视科技于2015年与腾讯《摇滚王国4》合作推出AR广告活动。 2014年:第一款成功的AR儿童益智玩具

Osmo 是一家由谷歌前员工 Pramod Sharma 和 Jerome Scholler 创立的公司,生产 AR 儿童教育玩具。 它由 iPad 配件和应用程序组成。 Osmo 包括一个允许 iPad 垂直放置的白色底座和一个覆盖前置摄像头的红色小夹子。 夹子内置的小镜子可以将摄像头的视角转向iPad前面的区域,并利用这个区域玩识字、七巧板、绘画等游戏。

2014年5月,Osmo在官网开始众筹。 当时的预售价格为49美元,共筹集200万美元。 截至2016年底,Osmo已被全球超过22000所学校使用,累计融资金额达3600万美元。 2015年:现象级AR手机游戏《Pokémon GO》

《精灵宝可梦GO》是一款由任天堂和精灵宝可梦公司授权,由Niantic开发和运营的AR手游。 在这款AR宠物训练和战斗游戏中,玩家捕捉现实世界中出现的神奇宝贝来培养、交换和战斗。

市场研究公司App Annie公布的数据显示,增强现实游戏《精灵宝可梦GO》在短短63天内通过iOS和Google Play应用商店在全球赚取了5亿美元,成为史上变现最快的手游。 《精灵宝可梦 GO》也在日前的苹果发布会上宣布,《精灵宝可梦 GO》的下载量已超过 5 亿次,手环 Pokémon Go Plus 也将推出,让用户无需拿出手机即可捕捉精灵宝可梦。 同年,微软发布了AR头戴式显示器Hololens,被誉为迄今为止发布的体验最佳的AR设备。 但它并不便宜。 目前分为两个版本,开发版售价3000美元,商业版售价5000美元。 2016年:神秘的AR公司Magic Leap获得巨额融资

Magic Leap 是 AR 领域最著名的初创公司,于 2016 年获得了 7.935 亿美元的 C 轮融资。该轮融资由阿里巴巴领投,其他新投资者包括华纳兄弟、富达管理与研究公司、摩根大通和公司和摩根士丹利投资管理公司。 此外,现有股东谷歌和高通创投也参与了本轮融资。

Magic Leap 和 Hololens 最大的区别在于显示屏。 Magic Leap利用光纤将整个数字光场直接投射到视网膜上,从而产生所谓的电影现实。 最不可思议的是,如今估值45亿美元的Magic Leap甚至还没有推出商业产品,所以对于外界来说它是一家非常神秘的AR技术公司。 据悉,Magic Leap 的最终产品很可能是一款“头盔式”设备,可以将计算机生成的图像投射到人眼上,最终在真实图像上叠加虚拟图像,就像《黑客帝国》和《黑客帝国》一样。矩阵”。 《哈利·波特》齐聚。2017年:科技巨头苹果打造最大AR开发平台

在2017年6月6日的WWDC17大会上,苹果宣布将在iOS 11中引入新的增强现实组件ARKit。该应用程序适用于iPhone和iPad平台,使iP​​hone成为全球最大的AR平台。 从功能上来看,苹果ARKit所展示的功能与谷歌早前推出的Tango非常相似。

ARKit 的“世界追踪”使用了一种称为“视觉惯性里程计”的技术。 使用 iPhone 和 iPad 的摄像头和运动传感器,ARKit 可以找到环境中的多个点,然后在您移动手机时持续跟踪,创建即使您将手机移开也能留在原处的虚拟对象。 但当你再次瞄准原来的区域时,虚拟物体仍然存在。 此外,ARKit还可以在环境中寻找平面,这可以使虚拟物体放置在桌子上的场景更加真实。 经过实际测试,iPhone 6s Plus 能够保持 60 fps 的稳定刷新率,偶尔出现掉帧的情况。

深圳市环视科技有限公司是一家为企业和消费者提供增强现实AR解决方案的高科技公司。 主要致力于AR技术的研究和应用。 公司增强现实AR产品及项目涉及玩具、教育、影视娱乐、广告传媒、婚纱摄影、服装、金融、旅游、会展等行业。 AR定制、AR产品代理、商务合作请联系15361450490(同微信)。

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