ar技术是指什么,ar产品
chanong
|编者简介:随着技术的发展,也出现了一种叫做AR眼镜的产品。通过AR眼镜,您可以看到科幻电影般的视觉效果并进行无屏幕交互。与此同时,AR交互方式也在与时俱进。在这篇文章中,笔者将介绍关于AR眼镜的相关技术知识,一起来看看吧。
1.正如我上面提到的,由于近年来互联网的发展,我想大家对AR都非常了解,但是国内的AR眼镜厂商市场鱼龙混杂,很难找到真正成熟的可以实现的设备AR眼镜,目前的情况是很少。可以应用到实际场景中。
您可能想知道为什么可用的AR 眼镜如此之少。
现在,我们来了解一下AR眼镜的技术机制,就像手机一样。
在了解AR眼镜之前,首先要知道什么是“增强现实”。
增强现实,用其官方语言来说,是真实环境和虚拟物体同时存在,实时叠加在同一图像或空间上。当你读到这句话时,你可能会想起以前看过的科幻电影中的场景,但这就是它的实际含义。使用另一个草图可能会给你一个更清晰的想法。
根据我官方的解释,当你戴上AR眼镜时,你不仅能看到虚拟的物体,还能看到你周围的真实环境。
好了,现在你明白了什么是增强现实了,你就可以真正打开AR眼镜知识的世界了。
首先,为了了解AR眼镜的整体情况,我们先来看看AR眼镜的结构图。
2、AR眼镜的结构AR眼镜主要分为四个主要模块:摄像头、CPU处理中心、光学模块、支架。
1.摄像头AR眼镜通常配备多个摄像头,每个摄像头都有不同的作用。主要有三个功能。一是提供基于视觉跟踪定位(SLAM)的图像采集,二是进行交互式手势识别,三是日常照片和视频记录。
这里主要解释一下什么是SLAM,百度官方的解释是“实时定位和地图构建,或者同时建图和定位”。SLAM的应用场景有很多,比如自动驾驶、AR/VR、机器人等。 3D.现有的重构框架等主要分为以下几种。
工作流程大致如下:
传感器读取数据后,视觉里程计估计两个瞬间的相对运动(自我运动)。后端处理视觉里程计估计结果的累积误差。该地图是根据系统获取的运动轨迹构建的。前端和后端环路检测考虑同一场景在不同时间的图像,并提供空间约束以消除累积误差。
那么SLAM是如何与AR眼镜配合的呢?首先,视点内的环境通过深度相机传输到AR眼镜上,SLAM通过图像识别、位置分析和AI计算来确定当前环境,进行三维重建,构建三维现实世界,增强你与世界的互动。真实环境中的AR眼镜:理解能力使AR眼镜能够识别复杂的环境并适应动态场景。
更具体地说,我们知道这是一堵墙,不能穿过它,AR眼镜也知道这个物体不能穿过它。
SLAM更深层次的技术实现问题更深入,涉及到不同的算法,但这里我们不详细讨论。更多信息可以在百度上找到。
2.核心交互:潜伏交互、语音交互、眼动追踪等。徒手交互有望成为AR的核心交互方式之一微软的HoloLens2已经实现了徒手交互,但采用的交互方式是与人交互通过识别指定的手势来识别眼前的虚拟物体。目前市场上AR眼镜最常用的两种手势是OK手势和返回手势。再说一遍,AR眼镜的优点是可以解放你的双手。
确定手势
返回手势
3、CPU处理大脑即AR眼镜的大脑大脑处理图像和数据可以分为以下几个方面。
AI:从AR输入,到虚实融合,再到输出,全链条都需要AI支持。云计算和大数据:随着AR与现实结合,其计算量和数据量将呈指数级增长,其发展离不开云计算和大数据的支撑。计算机视觉:相对于PC和手机,AR的本质是信息的展示方式从2D升级为3D。无论是AR的输入还是输出,都离不开计算机视觉。核心交互技术:包括手势交互、语音交互、眼动追踪等。目前,徒手交互有望成为AR的核心交互方式之一。代表公司:Leapmotion、科大讯飞等。 操作系统:AR如果想成为下一代计算平台,就需要有自己的操作系统,类似于PC上的Windows和手机上的iOS/Android。操作系统的优势在于为产业上下游提供行业标准,助力产业发展。代表企业:微软、谷歌。
4、光学模块主要负责AR眼镜的图像处理。 AR 与VR 不同,但近视显示系统使用显示器上的像素通过一系列光学成像器形成并投影远场虚拟图像。这就是人类所看到的。
不同之处在于,AR眼镜需要透视才能看到真实的外部世界和虚拟信息,因此成像系统无法阻挡视线前方的事物。这就需要增加一个或一组光学合束器,以“级联”的形式将虚拟信息与真实场景融合在一起,相辅相成、相得益彰。这也是AR眼镜的一个难点。
目前市场上主流的AR设备基本采用光波导型光学方案,光波导是一种引导和传播光波的介质器件,也称为介质光波导,光波导的材料轻、薄,具有极佳的厚度,中间层的厚度达到1~10微米,对外光的透过特性非常高,因此被认为是消费类AR眼镜必备的光学解决方案,价格自然会水涨船高。
目前,除了HoloLens2、Magic Leap One等市场上主流AR眼镜采用光波导技术并量产的设备外,随着AR光模组厂商DigiLens、Nedjia、灵犀等行业技术的不断升级等等,微光等,越来越多的国内AR眼镜厂商正在采用光波导技术解决方案。
AR设备的光学显示系统通常由微显示器和光学组件组成。综上所述,目前市场上的AR眼镜所采用的显示系统都是各种微显示器和棱镜、自由曲面、水盆、光波导等光学元件的组合,而光学组合器的不同才是造成差异的原因。钥匙。它是AR显示系统的一部分。
用于向设备提供显示内容的小型显示器。它们可能是自发光有源器件,例如Micro-OLED或当前流行的micro-LED等发光二极管面板,也可能是需要外部光源照明的液晶显示器(包括透射式和反射式LCD)。一些案例。 LCOS),以及基于微机电系统(MEMS)技术的数字微镜阵列(DMD,DLP的核心)和激光束扫描仪(LBS)。
目前市场上的AR光学显示系统的类别和产品有:
那么我们如何实现所谓通过光波导既看到真实的外部世界又看到虚拟信息的需求呢?
AR眼镜最重要的是“全内反射”,也就是说无论光线从哪个角度投射,都会被完全反射,从而在传输过程中不会出现光线的损失或泄漏。要实现这一目标,必须满足两个条件:
透明介质的折射率高于周围介质(如图2所示的n1 n2),并且入射角必须大于临界角c。光学机器完成成像过程后,波导将光线耦合到自身的玻璃基板中,并通过“全内反射”原理将光线发送到眼睛前方,然后再发射。在这个过程中,波导只负责传输图像,是独立于成像系统存在的独立组件。
本文没有详细解释光波导的技术原理,如果您想了解更多,请上网搜索。
3. 摘要:目前市面上的微软HoloLens 2在交互、SLAM定位、3D数据处理、散热等方面都具有出色的表现。但由于操作系统的限制和高昂的价格,它并未被使用。我知道很多行业。
国产AR眼镜制作比较精良的有联想的晨星AR-G2、影动一号、梁丰泰的AIARG200等。
国内的眼镜设计大多将处理中心与眼镜分离,以保证处理中心的数据处理能力、电池寿命、散热能力。这样做的好处是减轻了头部的重量,但缺点是它是连接的。工人在工作时难免会被夹住,导致连接处接触不良。
请关注底部市售AR眼镜的详细分析。
本文由@BLUE发表在《人人都是产品经理》上,未经许可不得转载。
标题图片由Unsplash 根据CC0 协议提供