AR增强现实显示技术的显示设备主要有4类

  • 发布时间2021-05-31
  • 作者光子晶体科技

    AR是将计算机生成的虚拟世界叠加在现实世界上,医药、教育、工业上的各种实际应用,已经佐证了AR作为工具,对人类的影响更为深远。国外分析师也认为“AR”将会成为“更加日常化的移动设备应用的一部分”。那么AR增强现实显示技术发展至今,显示设备有主要有哪些呢?


 
 
一、投影式显示设备
 
    投影机是一种重要的虚拟现实和增强现实设备。最常见的基于投影的增强现实系统是在展会上的各种绚丽的投影展品,包括虚拟地球、汽车表面投影等。这类系统属于空间增强现实系统。另外,柱幕、球幕、环幕投影也可以归为基于投影的空间增强现实。
 
AR增强现实显示技术的显示设备主要有4类
 
    投影机还可以用于构建CAVE系统。手持式投影机结合图像捕捉设备,还可以建立动态的空间增强现实系统。
 
二、手持式显示设备

 
AR增强现实显示技术的显示设备主要有4类
 
    手持式显示设备,顾名思义就是拿在手上的显示设备。最常见的就是我们的智能手机和平板电脑。这类设备具有很好的便携性,是一种天然的AR设备。它们有摄像头作为图像输入设备,有自带的处理器,有显示单元,具备了进行AR开发的所有条件。在目前市面上,很多增强现实APP都是围绕这类设备开发的。
 
三、固定式显示设备
 
    桌面级显示器,这是我们日常生活中最常见的一类显示器了。给它添加一个网络摄像头,就可以完成AR任务了。该摄像头可以捕捉空间中的图像,然后估计摄像头的位置和姿态,最后计算生成虚拟信息,并进行虚实融合,输出到桌面显示器上。这类设备适合做一些科研类的开发,对于商业应用显得有些笨重,比起手机和平板来说稍逊一筹。
 
AR增强现实显示技术的显示设备主要有4类
 
    虚拟镜子,这是利用摄像头对着人进行拍摄,然后输出到一个类似于镜子的大型显示器上,给人一种照镜子的感觉。同时,还可以进行虚拟换装,或者添加一些虚拟物件,达到AR效果。
 
    还有一些固定显示器,类似于雾幕、水幕、全息膜等,在上面投影出增强信息,可以实现AR效果。
 
四、近眼式显示设备
 
    近眼显示设备主要是指头盔显示器。头盔显示器主要分为两种:光学透射式头盔显示器和视频透射式头盔显示器。当然如果按照显示器件数量,也可以划分为单目头盔显示器和双目头盔显示器。
 
    光学透射式头盔显示器是直接透射外界的光线,并且反射微投影器件产生的虚拟图像到人眼中,达到虚实融合的效果。优点是可以保证正确的视点和清晰的背景,缺点是虚拟信息和真实信息融合度低,且人眼标定比较复杂。目前市面上典型的光学透射式头盔显示器有Hololens和Meta2等。
 
AR增强现实显示技术的显示设备主要有4类
 
    而视频透射式头盔显示器,是将固定在头盔上的摄像头所捕获的图像,通过视点偏移来显示到眼前的显示器上。优点是虚实融合效果好,无需标定人眼,缺点是视点难以完全补偿到正确的位置,且与镜片范围外的环境不能完美衔接。将上面的光学透射式头盔显示器,加上摄像头,并且把带有增强信息的视频直接全屏显示,就成为了视频透射式设备了。很巧的是,很多光学透射式设备,确实在其上加装了这种摄像头,但是它们的本意是用摄像头来作为跟踪模块的。
 
    增强现实中主要的显示设备就是以上这些。如果要开展关于显示技术的研究,从硬件方面来讲,就是显示材料、器件的研发。当然这与增强现实并没有高度相关性,只能说显示设备参数的提升,可以间接促进增强现实系统性能提升。但是显示方面,软件还是可以有些值得做的东西,并且与增强现实体验息息相关。那就是头盔显示器的显示畸变校正和投影机画面拼接融合,这些技术都直接影响着增强现实系统虚实融合精度和整体可用性。
 
    同时,移动AR的普及和低成本也有助于企业从采用AR技术,企业AR可以稳定增长,到2021年左右增强现实技术将在制造/资源、TMT、政府(包括军事)、零售、建筑/房地产、医疗保健、教育、交通运输、金融服务、公用事业方面都得到应用。
关键标签:AR  AR设备