增强现实

真实场景获取模块、根据所采用的透视方式的不同，分为视频式和光学式两种

跟踪注册模块，实时获取用户视点位置和相机位置，并据此来计算虚拟物体从虚拟坐标系到世界坐标系的坐标转换

虚拟场景生成模块，根据跟踪注册数据和用户的交互活动，在视平面上绘制和渲染虚拟物体

人机交互模块，实时捕捉和识别用户的交互活动。

虚实融合与显示模块，将虚拟场景与真实场景的视频进行合并处理，并最终显示给用户。

真实世界和虚拟世界的信息集成。

具有实时交互性。

是在三维尺度空间中增添定义虚拟物体。

国外的高校与科研机构一般将重点放到技术核心部分的算法、人机交互方式、软硬件基础平台的研究上。包括：

著名的有美国西雅图华盛顿大学，其主要研究基于矩形识别标识进行三维空间注册的成熟增强现实引擎。

瑞士洛桑理工学院，其主要研究基于平面图像与立体物体识别追踪的三维注册算法。

新加坡国立大学，专注于基于增强现实技术的人机交互研究。

德国宝马实验室，研究开发的增强现实辅助汽车机械维修项目。

增强现实应用为了实现虚拟与现实场景无缝的人机交互体验，主要依赖于三维空间注册技术、人机交互技术和3D展现技术这三个关键技术。

三维空间注册技术是指通过现实场景中的图像或物体进行跟踪和定位，通过计算虚拟世界与现实世界坐标系的对应关系，实现将虚拟物体按照正确的空间透视关系叠加到现实场景确定位置。因此，三维跟踪注册技术就成了ＡＲ系统的关键技术之一。但各种跟踪系统由于本身固有的一些确定，以及头盔显示器上的摄像机位姿与用户视点之间的偏差，导致了定位的错误不可避免。尤其是户外的ＡＲ系统误差更大。因此跟踪注册的高精度一直是增强现实研究者们的追求目标之一。目前定位技术可分为绝对定位技术和相对定位技术两种。而实现方式有基于光学或深度摄像机的图像实时识别追踪、基于传感的物体运动追踪和基于以上两种方式的混合应用方式。

传统的人机交互如鼠标，由于是二维平面空间的操作，并不能很好的适应增强现实这种在现实三维空间内进行的人机互动的全新应用场景。所以增强现实更多的是采用人体动作捕捉或手势识别这种全新的三维空间交互技术。这样能更准确让适用这在现实场景中实现与虚拟物体的互动，同时辅助语音识别、3D虚拟环绕声、虚拟触感反馈等多种交互技术，实现更自认的虚实结合的人机交互。

典型的增强现实应用为了达到逼真的虚实融合的三维展现效果，一个高效的３Ｄ实战软件渲染引擎以及各种辅助的３Ｄ展现设备也是必不可少的。用于增强现实应用显示的硬件设备，除了一般的屏幕以外，还可以适用安装摄像机的增强现实头戴显示设备，实现透视的第一视角观看效果。新的头戴式增强现实头戴现实设备一般都集成有双摄像头，以及双目显示器，实现现实与虚拟场景融合的立体现实效果。除了这种，通过将叠加虚拟物体和数字信息直接投影到光学眼镜片的光学透视头戴显示设备也是未来增强现实头戴显示设备便携化的发展趋势。