每天，我们都通过屏幕与世界互动。用智能手机拍照、在社交媒体上与朋友联系、设置计时器以及使用 GPS 地图——我们的数字设备正在越来越多地影响我们的体验。
但如果我们能在数字层面将物体、纹理和人物添加到周围环境中呢？增强现实技术正是如此，它模糊了物理世界与虚拟世界之间的界限。随着这项技术的发展以及众多行业采用新的应用，理解增强现实变得愈发重要。
什么是增强现实（AR）？
增强现实（AR）是一种利用平板电脑或专用护目镜等设备，将虚拟元素与物理元素融合成一个连贯显示的技术：AR 设备将虚拟元素叠加在物理世界的图像上。
例如，你可以将智能手机指向客厅，并使用软件在该房间中放置不同的椅子。你实际上是将一个数字对象（椅子）叠加到了真实世界的环境（你的房间）中。
VR、AR 和 MR 的区别
- 虚拟现实（VR）
- 增强现实（AR）
- 混合现实（MR）
增强现实并非唯一能让用户与逼真的数字对象或虚拟环境互动的技术。这类技术主要分为三大类别，它们之间存在重要区别：
虚拟现实（VR）
虚拟现实（VR）最早可追溯至 20 世纪 80 年代，但得益于技术的进步，它在过去十年间得到了迅猛发展。虚拟现实为用户提供完全沉浸式的体验，通常通过虚拟现实护目镜实现。当用户进入虚拟现实时，他们会完全 unaware 周围物理世界的存在。VR 用全数字图像取代用户的周围环境。
增强现实（AR）
与虚拟现实不同，增强现实（AR）是在真实世界环境中虚拟添加数字对象。通过使用摄像头、光传感器、深度传感器和麦克风等输入设备，AR 应用程序会将虚拟对象放置在用户的环境中，这些内容可通过用户的手机或支持 AR 的设备看到。增强现实将数字图像叠加到真实世界场景的图像上，使用户能够看到其真实环境中不存在的事物。
增强现实（AR）有许多应用，例如时尚、美容和室内装饰类应用程序。例如，一个美妆品牌可以让你在购买前通过数字方式试戴化妆品。通过设备的摄像头，该品牌的App可以向你展示哪些口红、腮红和眼影与你的肤色相配。Shopify商家还可以使用3D模型构建混合媒体画廊，让购物者在购买前在自己的空间中可视化产品。
混合现实（MR）
混合现实（MR），常被称为 AR 2.0，是增强现实与虚拟现实的结合。MR 与增强现实相似，因此两者容易被混淆。“混合现实”和“增强现实”这两个术语有时会被互换使用。
然而，两者存在一些技术差异。混合现实与增强现实的主要区别在于，混合现实允许虚拟元素与物理环境进行交互。在 MR 中，数字对象能够感知并响应环境的变化。例如，增强现实可能会将静态物体叠加到图像上，而混合现实则可能是一个滤镜，随着真实世界中物体的移动而变化。
增强现实的类型
增强现实主要有几种类型，每种类型的运作方式略有不同：
基于标记的 AR
基于标记的增强现实依赖于对预定物理提示的图像识别来触发 AR 元素。这通常是一个二维码、照片或视觉图案，AR 软件可以识别这些内容。顾名思义，这种类型的 AR 依赖于某种视觉标记。
无标记 AR
无标记 AR 不需要 AR 软件识别的特定标记。这是一种更复杂的 AR 应用，需要更多的计算能力。无标记 AR 使用目标检测来映射物理空间，并将计算机生成的图像添加到用户周围的环境中，正如通过手机屏幕、智能眼镜或其他界面所看到的那样。
基于投影的 AR
与基于标记和无标记的 AR 不同，基于投影的 AR 不需要用户手持移动设备。相反，它使用相机和投影仪，通过将数字图像投射到物理物体（如墙壁或雕塑）上或将图像插入用户的真实生活环境中来增强环境。
这可能是全息图的外观，或者是不断改变墙壁纹理的映射投影。基于投影的 AR 允许多人同时看到相同的增强现实效果，而无需每个人都查看自己的设备。
增强现实是如何工作的？
AR 技术的运行需要三个主要组件：
1. 输入
AR 体验需要从现实世界获取某种形式的输入——通常由移动设备的摄像头提供。然而，更复杂的输入也可以增强体验。光传感器、深度传感器、麦克风和 GPS 可以补充摄像头的视觉输入。本质上，输入组件是任何允许你从环境中收集实时数据的技术。
2. 软件
增强现实中最复杂且不可见的部分是计算机处理输入数据的工作。AR软件处理实时数据，利用物体识别技术，并分析环境的深度、形状和纹理信息。然后，它利用其处理能力将虚拟对象准确地叠加到环境中。许多增强现实应用程序利用人工智能来高效地接收和处理来自各种输入的数据。
3. 输出
软件处理输入数据并确定数字元素的叠加位置后，必须将最终图像显示给用户。这就是输出设备发挥作用的地方。输出设备可以是头戴式显示器，它将视觉元素置于你的视野中。更常见的输出设备包括智能手机、平板电脑和投影仪，它们可以在物理空间中显示数字对象。
例如，增强现实的一个流行案例是视频游戏 Pokémon Go。这款移动游戏使用玩家的智能手机摄像头作为输入源，然后应用程序通过移动应用作为软件来处理视觉数据。最后，手机屏幕充当输出设备，因此玩家在查看手机屏幕时，可以看到叠加在周围环境中的数字图像。
增强现实工作原理常见问题解答
VR 和 AR 有什么区别？
虚拟现实是一种完全沉浸式的体验，通常使用 VR 头显将用户的环境替换为数字环境。增强现实是一项技术，它向用户的真实世界环境中添加数字元素，从而创造出物理与数字的混合体。在使用增强现实时，用户仍然可以看到其物理环境，同时在其对现实世界的体验中增加了一层数字图像。
AR 是否使用人工智能？
有时会用。增强现实使用传感器从真实世界中采集数据，然后利用这些数据准确地将数字内容添加到该环境中。数据来源多种多样，包括摄像头、光传感器、深度传感器、GPS 和麦克风。一些 AR 应用程序使用人工智能来更高效地处理大量输入数据。
AR 的主要组成部分有哪些？
增强现实依赖于三个主要组件：输入（摄像头、深度传感器、麦克风和其他传感器）、用于处理输入的软件，以及输出（即屏幕或投影仪上的最终图像）。这些组件在专用的 AR 设备或普通的现代智能手机中协同工作。