1.3.2　AR技术的应用

自20世纪90年代开始，随着硬件设备和软件技术的飞速发展，增强现实技术的应用研究取得显著进展。由于增强现实技术能够将真实环境中不存在的虚拟信息提供给观察者，增强观察者对真实世界的感知和交互，这一特性使得增强现实技术在很多领域有着巨大的应用前景[62]。

1．医疗领域

在医疗领域中，医生可以在手术和模拟训练中借助虚拟的人体模型进行辅助操作。比如根据人体的实时三维数据信息（通过磁共振成像或者CT扫描获得）建立虚拟的内脏模型并利用增强现实技术将模型叠加到真实患者身体上，帮助医生判断病区和进行手术操作[63]。系统采用激光测距仪获得真实场景的深度值，以此获得正确的遮挡关系。通过增强现实手段，医生不需要开大创口即可观察患者身体内部病区情况，可以实现手术的低创伤性。同时增强现实可以辅助医生执行手术过程，比如可以辅助医生精确定位开刀口、钻孔或使用探针。增强现实技术还可以辅助实习医生进行技能训练[64]，虚拟的器官模型可以辅助医生更直观地对器官进行辨识[65]，虚拟的指导信息可以在实习医生操作的同时提供操作指示，避免频繁翻看操作手册。浙江大学的陈为对增强现实技术在医疗手术模拟及操作方面进行了应用研究[66]。

2．机器人领域

在机器人领域，增强现实技术可以辅助路径规划。例如，操作者远程操控机器人的方式不够直观且带有延迟，借助增强现实技术，操作者可实时操纵本地的虚拟机器人模型执行操作。虚拟机器人的操作姿态被直接投影到现实场景中，操作者对操作的可行性进行预览与确认后，真实的机器人再依据此操作姿态进行真实操作，既直观又提高了效率。基于立体视频图形叠加的增强现实（augmented reality through graphic overlays on stereo video，ARGOS）采用基于立体视觉的增强显示系统提高机器人路径规划的准确性[67]。新加坡国立大学的Chong等人基于增强现实交互方式探讨了机器人无碰撞路径规划和编程方法[68]。

索尼AR游戏

3．教育和娱乐领域

在教育、娱乐领域，增强现实技术在产品展示、电子游戏、多媒体课程等方面得到广泛应用。华盛顿大学HIT实验室的MagicBook增强现实系统使读者在阅读书内文字的同时能看到对应的三维虚拟场景模型[69]。索尼（Sony）公司的游戏“审判之眼”在游戏卡片上叠加渲染出虚拟的怪兽角色模型，达到一种角色真实存在于环境中的效果[70]。北京理工大学的王涌天团队对圆明园遗址进行虚拟重建，利用增强现实技术将重建后的模型融合到遗址上，通过佩戴立体眼镜在游览时能够观看到虚拟的圆明园原貌[71]。