摘要:隨著手機軟硬件的快速發(fā)展,增強現(xiàn)實技術(shù)在手機端的應(yīng)用層出不窮。傳統(tǒng)行業(yè)通過與增強現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合,碰撞出新的產(chǎn)品形態(tài)或帶來全新的虛實融合體驗。智能手機作為增強現(xiàn)實應(yīng)用的平臺,其便攜性、可交互性和良好的視覺體驗等方面均提升了用戶體驗。本文闡述了增強現(xiàn)實技術(shù)在手機載體上的不同形態(tài)、開發(fā)平臺、核心技術(shù)及應(yīng)用場景等。業(yè)界通過對該技術(shù)的深入研究,不斷提升手機應(yīng)用的體驗差異和創(chuàng)新性。期待增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機平臺有更大的發(fā)展空間,推動各個行業(yè)或領(lǐng)域的進步。
關(guān)鍵詞:智能手機;增強現(xiàn)實;AR手機應(yīng)用;移動端AR;AR交互技術(shù)
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)19-0131-05
1 概述
1.1 背景
隨著手機CPU和其他硬件性能的不斷提升,手機已經(jīng)集成了越來越多的新功能,為用戶提供更加豐富和便捷的使用體驗。多攝像頭系統(tǒng)的普及,特別是深度攝像頭(如TOF深度攝像頭或3D結(jié)構(gòu)光攝像頭)的應(yīng)用,使手機不再是簡單的拍照工具,而是具有多種高級功能的設(shè)備。結(jié)合增強現(xiàn)實(AR) 技術(shù),這些硬件能夠?qū)⑻摂M元素添加到現(xiàn)實世界中,從而為用戶提供全新的娛樂、教育和工作方式。
在智能手機市場規(guī)模方面,據(jù)Mordor Intelligence機構(gòu)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計到2024年智能手機市場規(guī)模將達到15.1億部,預(yù)計到2029年將增長至18.5億部,預(yù)測期內(nèi)(2024—2029年)的復(fù)合年增長率為4.10%[1]。
智能手機的快速普及以及手機軟硬件技術(shù)的發(fā)展,為AR應(yīng)用的手機化實現(xiàn)了可能。2017年6月,蘋果在WWDC上首次推出了ARKit,這是一款面向iOS 設(shè)備的增強現(xiàn)實(AR) 開發(fā)平臺,允許開發(fā)者利用iPhone和iPad的硬件功能來創(chuàng)建富有互動性的AR應(yīng)用程序;2017年8月,谷歌推出了面向Android設(shè)備的ARCore。蘋果的ARKit和谷歌的ARCore的面世,極大地降低了AR應(yīng)用在手機端的技術(shù)門檻,為開發(fā)者提供了更為便捷、高效和強大的工具。
1.2 研究目的、意義與方法
增強現(xiàn)實技術(shù)將虛擬元素準確放置到現(xiàn)實世界中,進一步豐富了人們的視覺體驗(見圖1) ?;谠鰪姮F(xiàn)實技術(shù)的AR手機應(yīng)用,已經(jīng)逐漸影響了教育、醫(yī)療、娛樂等多個領(lǐng)域。通過增強現(xiàn)實技術(shù)賦能傳統(tǒng)行業(yè),可以為其創(chuàng)新發(fā)展提供更多可能性。
本研究旨在通過研究增強現(xiàn)實交互技術(shù)在實際應(yīng)用中的表現(xiàn),進一步提升用戶體驗,發(fā)現(xiàn)潛在的新場景,為智能手機增強現(xiàn)實領(lǐng)域的未來發(fā)展提供有益的參考與啟示。
為確保本研究知識理論和數(shù)據(jù)來源的權(quán)威性,文章所依據(jù)的理論知識與數(shù)據(jù)資料均來源于SCI、北大核心等國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)資源。具體研究方法包括文獻查閱、案例分析、用戶調(diào)查和實驗研究等。這些方法用于分析AR技術(shù)在智能手機上的應(yīng)用場景、核心技術(shù)以及用戶體驗,從而為未來的研究和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
1.3 相關(guān)概念介紹
1)增強現(xiàn)實。增強現(xiàn)實技術(shù)是一種基于計算機實時計算和多傳感器融合,將現(xiàn)實世界與虛擬信息結(jié)合起來,達到“實中有虛”的表現(xiàn)效果[2]。該技術(shù)通過對人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等感受進行模擬和再輸出,并將虛擬信息疊加到真實信息上,為人們提供超越真實世界感受的體驗。目前廣泛接受的一個定義是R.T.Azuma在1997年提出的,他認為增強現(xiàn)實應(yīng)該具有三個特征:結(jié)合真實與虛擬、實時交互、支持三維注冊[3]。
2) 移動增強現(xiàn)實(Mobile AR) 。在1997年,哥倫比亞大學(xué)的Steve Feiner等人開創(chuàng)性地研發(fā)出了一套名為“移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)”(MARS) 的第一套移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)[4]。該系統(tǒng)通過頭戴式顯示器,根據(jù)用戶的位置和方向?qū)崟r提供各類信息,由此產(chǎn)生了移動增強現(xiàn)實(Mobile AR) 的概念。隨著手機、平板電腦等移動設(shè)備的快速發(fā)展,移動增強現(xiàn)實(Mobile AR) 的涵義也不斷豐富與拓展。從最初單純的“可移動性”概念逐步演化為特指在移動端設(shè)備上實現(xiàn)的增強現(xiàn)實技術(shù)。
2 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機平臺的發(fā)展
2.1 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機上的硬件支持
智能手機從最初的單攝像頭設(shè)計,發(fā)展到現(xiàn)在的多攝像頭系統(tǒng),以及結(jié)構(gòu)光和TOF技術(shù)的引入,極大地豐富了手機攝影和交互體驗。在后置攝像頭方面,通過采集深度信息,手機可以實現(xiàn)更精準的測距和場景感知,從而優(yōu)化拍攝效果和增強現(xiàn)實(AR) 等應(yīng)用的體驗。
隨著計算機視覺等技術(shù)的快速發(fā)展,各大手機廠商紛紛開始升級手機的硬件技術(shù)。2017年9月,蘋果推出了全球首款搭載3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的智能手機iPhone X;2019年10月,發(fā)布的iPhone12及之后系列均集成了LiDAR(激光雷達)攝像頭。這兩種不同的深度攝像頭均帶來了全新的AI+AR體驗。其他手機品牌也陸續(xù)跟進,比如三星的S10 5G版、華為Mate 30Pro、OPPO R17 Pro的前后攝像頭均采用了TOF攝像頭方案。在芯片方面,華為的麒麟AI芯片技術(shù)和蘋果的AI芯片均比原先的芯片提供了更快的處理能力和更優(yōu)的軟件體驗。
總的來說,智能手機攝像頭技術(shù)的不斷升級和演變,為用戶帶來了更豐富、更便捷的交互體驗。同時,增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機上的應(yīng)用形式隨著硬件的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化。
2.2 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機的應(yīng)用呈現(xiàn)形式
1) 手機APP AR。小程序AR和WebAR是增強現(xiàn)實(AR) 技術(shù)在不同平臺上的應(yīng)用形式,它們各自具有獨特的特點和適用場景。
2) 手機APP AR。這種形式的AR應(yīng)用通常集成在手機應(yīng)用程序中,可以充分利用手機的硬件加速功能,提供流暢的AR體驗。同時,手機APP AR可以為用戶提供豐富的交互功能和定制化體驗,因為開發(fā)者可以根據(jù)具體需求設(shè)計和實現(xiàn)各種AR效果和交互邏輯。
3) 小程序AR。這種形式的AR功能在微信小程序、支付寶小程序等平臺上實現(xiàn)[5]。它是一種輕量級的應(yīng)用程序,用戶無須下載安裝即可使用。然而,由于小程序平臺的限制,小程序AR在功能和性能上無法與手機APP AR相媲美。
4) WebAR。通過Web瀏覽器實現(xiàn)的AR技術(shù),這種形式無須安裝任何應(yīng)用程序,用戶只需訪問特定的網(wǎng)頁即可體驗AR效果。WebAR具有跨平臺和易傳播的優(yōu)勢,可以在不同操作系統(tǒng)和設(shè)備上實現(xiàn)一致的AR 體驗。然而,受限于Web瀏覽器的性能和兼容性問題,WebAR在某些方面無法達到手機APP AR的效果。
綜上所述,手機APP AR、小程序AR和WebAR各具特色,適用于不同的場景和需求。開發(fā)者需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景、用戶需求和技術(shù)實現(xiàn)難度進行綜合考慮。
2.3 智能手機的AR 開發(fā)平臺分類
基于AR的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)復(fù)雜,操作系統(tǒng)和設(shè)備種類繁多。為此,不同公司陸續(xù)推出了各種AR開發(fā)平臺,這些平臺為開發(fā)者提供了一整套工具集,用于創(chuàng)建和部署增強現(xiàn)實(AR) 應(yīng)用程序,通常包含各種開發(fā)工具、API、SDK以及相應(yīng)的文檔。AR開發(fā)平臺不僅可以降低開發(fā)難度,提供更加豐富的功能,更重要的是可以跨平臺支持。這意味著開發(fā)者可以一次編寫代碼,然后在多個操作系統(tǒng)和設(shè)備上運行。
例如,Unity的AR開發(fā)平臺為了兼容各類型的底層SDK,搭建了一個開放型的架構(gòu)體系平臺——Sub?systems,封裝了許多不同類型的AR能力。這使得開發(fā)者可以減少在不同架構(gòu)下的遷移和調(diào)試工作,將更多的精力放在AR應(yīng)用程序的設(shè)計上[6]。
以下是市場上不同AR開發(fā)平臺的匯總整理:
3 增強現(xiàn)實在智能手機平臺的核心技術(shù)及典型應(yīng)用
3.1 跟蹤與定位技術(shù)
隨著增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機領(lǐng)域的深度探索,能否確切計算手機設(shè)備的位置和方向成為將數(shù)字內(nèi)容正確疊加在現(xiàn)實世界的關(guān)鍵要素。傳統(tǒng)的GPS定位方法,其精度誤差通常在10米左右,難以滿足AR 應(yīng)用的高精度要求。輔助定位技術(shù)如Wi-Fi和藍牙盡管能提供一定程度的精度提升,但往往需要提前布置且成本高昂,同時其定位精度仍局限于米級。
相比之下,基于計算機視覺的定位技術(shù)通過預(yù)先對環(huán)境進行拍攝采集,能夠?qū)崿F(xiàn)分米級甚至厘米級的定位精度。這一突破性技術(shù)進展主要歸功于同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM) 技術(shù)的應(yīng)用[7]。SLAM技術(shù)允許運動物體在感知環(huán)境信息的同時,實時計算自身位置并構(gòu)建環(huán)境地圖,從而實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的高精度理解。目前,SLAM的應(yīng)用領(lǐng)域主要有機器人、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實。
在AR 應(yīng)用中,即便用戶處于持續(xù)移動狀態(tài),SLAM技術(shù)仍能不斷更新對周圍環(huán)境的認知,確保數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實世界的精確對齊。這種技術(shù)使得數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實世界建立了明確的位置關(guān)系,進而提升了AR應(yīng)用的真實感。例如,長沙IFS打造的全國首個商場混合實境導(dǎo)航系統(tǒng)iGO系統(tǒng),在其實現(xiàn)的店鋪導(dǎo)航、信息展示等功能中就使用了SLAM技術(shù)。
基于計算機視覺的定位技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn),如依賴視覺特征,對于缺乏紋理等特征的場景,整體的定位效果較差[8];或者當用戶移動較快、場景變化快時,由于計算量過大,手機無法及時負載和更新。因此,融合視覺SLAM技術(shù)、慣性、里程計和GNSS等多傳感器以滿足不同場景的信息需求,優(yōu)勢互補,可以提高系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性。
3.2 云錨點技術(shù)
2018年,ARCore推出了云錨點(Cloud Anchors) 功能,這一創(chuàng)新技術(shù)允許用戶在現(xiàn)實空間中繪制虛擬錨點,進而將虛擬對象無縫融入增強現(xiàn)實場景中。通過云錨點的應(yīng)用,用戶不僅能夠?qū)⑻摂M對象放置在特定位置,還能將這些錨點的經(jīng)緯度信息上傳至云端,這一步驟確保了錨點信息的全局可訪問性和共享性[9]。在同一物理環(huán)境中的其他用戶可以通過下載這些云錨點數(shù)據(jù),將其添加至自己的設(shè)備上,從而能夠觀看到錨點處創(chuàng)建的AR圖像,并與這些虛擬對象進行實時互動。這種跨設(shè)備的無縫銜接極大地豐富了AR體驗的多樣性和社交性。
隨著用戶希望保存創(chuàng)作內(nèi)容的需求出現(xiàn),持久性云錨點(Persistent Cloud Anchors) 概念也被Google 提出。持久性云錨點功能不僅能夠保持虛擬對象在空間中的穩(wěn)定性,還能確保數(shù)據(jù)在云端的長期存儲。以Mark AR應(yīng)用為例,它使用戶能夠與公共場所的其他人共同生成和共享AR內(nèi)容。這種協(xié)作性的創(chuàng)作方式不僅提高了內(nèi)容的豐富度,還增強了用戶之間的互動和交流。此外,微軟推出的Minecraft Earth游戲也是持久性云錨點技術(shù)的應(yīng)用之一。通過Azure SpatialAnchors技術(shù),玩家能夠在現(xiàn)實世界中搭建虛擬建筑,并邀請其他玩家共同參與數(shù)字世界的建設(shè)。這種跨平臺的互動體驗不僅拓展了游戲的邊界,還為玩家提供了更為沉浸式的虛擬世界探索之旅。
3.3 圖片檢測
在教育領(lǐng)域常見的AR圖書應(yīng)用使用了圖片檢測技術(shù)。AR圖片檢測技術(shù)主要依賴于計算機視覺和圖像處理算法,這些算法能夠識別和分析圖片中的特定特征或標記,從而觸發(fā)相應(yīng)的AR效果。例如,通過識別圖片中的二維碼、條形碼或特定圖形,AR系統(tǒng)可以觸發(fā)虛擬物體的疊加、動畫效果或交互功能。具體應(yīng)用例子包括AR地球儀、AR名片和AR圖書[10]。
3.4 平面檢測
平面檢測是增強現(xiàn)實(AR) 應(yīng)用中的一項關(guān)鍵技術(shù)。通過識別和追蹤現(xiàn)實世界中的平面,如地面和墻壁,能夠?qū)⑻摂M對象準確地放置在平面上,從而創(chuàng)造逼真的AR體驗[11]。例如,王者榮耀和閃耀暖暖在涉及3D虛擬模型展示時,就使用了這項技術(shù)。
在AR平面檢測過程中,開發(fā)者可以指定檢測模式,如水平、垂直或兩者兼有。當平面被成功檢測到時,AR系統(tǒng)可以創(chuàng)建游戲?qū)ο螅ㄈ缙矫骖A(yù)制件)來表示這些平面。通過這種方式,這些游戲?qū)ο罂梢杂糜诜胖锰摂M對象,并確保它們與現(xiàn)實世界中的平面保持正確的對齊和位置關(guān)系。
3.5 人臉檢測
人臉檢測是另一種使用頻率非常高的技術(shù),也是實現(xiàn)人臉AR的關(guān)鍵一步。抖音的人臉變身等應(yīng)用就是基于人臉檢測技術(shù)。首先,通過手機攝像頭捕捉圖像關(guān)鍵幀,然后利用算法識別出其中的人臉并標記。一旦系統(tǒng)檢測到人臉,就可以根據(jù)人臉的位置、大小和角度等信息,精確地放置虛擬元素,使其與真實的人臉完美融合。
3.6 3D 模型檢測與識別
近年來,越來越多的產(chǎn)品設(shè)計師使用增強現(xiàn)實技術(shù)進行產(chǎn)品的虛擬展示,參展者可以基于增強現(xiàn)實技術(shù)與產(chǎn)品進行互動。保時捷的識車應(yīng)用便是一個典型的例子[12]。它基于Vuforia技術(shù),充分展示了模型檢測與識別技術(shù)在AR領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。技術(shù)一般分為兩部分:首先是3D模型注冊,在系統(tǒng)內(nèi)輸入跟蹤物體的3D模型,并設(shè)定初始識別姿態(tài)后,可快速完成3D 模型注冊,實現(xiàn)模型虛擬信息與實物的精準匹配;其次是3D物體實時跟蹤,目前技術(shù)上無須事先對三維物體進行訓(xùn)練,模型注冊后即可對物體進行實時跟蹤。
在實際應(yīng)用中,用戶的手機攝像頭會實時對準3D模型,此時算法需要快速捕捉關(guān)鍵圖像,目的是識別出圖像中的保時捷車型。一旦識別車型成功,應(yīng)用會立即觸發(fā)相應(yīng)的AR效果。通過這種方式,用戶可以獲得更加豐富和深入的車輛信息,同時也能享受到AR技術(shù)帶來的新穎體驗。
3.7 動作捕捉
動作捕捉技術(shù)可以將人、動物或物體的運動數(shù)字化,并實時地映射到虛擬世界中。其實現(xiàn)原理是使用手機攝像頭捕捉人體運動視頻流,并傳輸?shù)绞謾C處理器上,然后通過特定的算法進行分析和處理[13]。這些算法能夠識別視頻中的關(guān)鍵特征點,如人體的關(guān)節(jié)或特定的標記點。通過追蹤這些特征點在連續(xù)視頻幀中的位置變化,算法能夠計算出物體的運動軌跡和速度。
在崽崽(ZEPETO) 應(yīng)用中,用戶的頭會變成3D形象崽崽的頭,同時崽崽的表情會跟隨用戶本人一起張嘴、眨眼和頭部轉(zhuǎn)動。再例如,在AR Dance Party應(yīng)用中,允許用戶通過動作捕捉技術(shù),將自己的舞蹈動作實時轉(zhuǎn)化為虛擬角色的動作。Fit Reality AR應(yīng)用可以通過手機攝像頭捕捉用戶本人的運動動作,并實時分析其姿勢和動作準確性,并及時提供個性化的訓(xùn)練建議和反饋。盡管如此,手機端的動作捕捉技術(shù)受限于手機硬件和算法的復(fù)雜性,其精度和穩(wěn)定性可能不如專業(yè)的動作捕捉設(shè)備。
4 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機平臺應(yīng)用的特點與意義
4.1 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機平臺應(yīng)用的特點
1) 便攜性。增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機上的應(yīng)用具有顯著的便攜性。與頭戴式顯示設(shè)備或其他AR硬件相比,智能手機輕便且易于攜帶,用戶可以方便地隨身攜帶,從而極大地拓寬了AR技術(shù)的應(yīng)用場景,使其不再局限于特定的物理場所或環(huán)境。一個典型的代表是2016年7月上線的Pokémon GO,這款基于LBS 地理信息的AR游戲,通過智能手機讓玩家能夠在真實世界中捕捉Pokémon,極大促進了AR技術(shù)的普及。
在甘肅敦煌,基于華為河圖(Cyberverse) 技術(shù),游客可以通過智能手機實時查看疊加在敦煌景點上的虛擬信息,如歷史背景介紹和虛擬氛圍等。這種基于LBS(位置服務(wù))技術(shù)的應(yīng)用,能夠根據(jù)用戶的地理位置實時刷新和呈現(xiàn)相關(guān)虛擬元素,讓用戶在移動中也能獲得與周圍環(huán)境高度匹配的AR體驗。例如,在敦煌景點之間移動時,智能手機屏幕上的虛擬信息會隨之變化,增強了旅游體驗的互動性和信息量。
2) 視覺沖擊性。增強現(xiàn)實技術(shù)能夠顯著增強真實環(huán)境,帶來強烈的視覺沖擊力。通過精準的定位技術(shù)及逼真的建模渲染技術(shù),將虛擬元素巧妙地融合進現(xiàn)實世界。同時,借助光照估計與深度信息估計等技術(shù),虛擬物體與現(xiàn)實物體之間能夠呈現(xiàn)出真實的光影效果及遮擋關(guān)系。
例如,在AR合照場景中,用戶可以與虛擬元素互動,獲得自然逼真的合影體驗。通過技術(shù)的不斷更新發(fā)展,AR的應(yīng)用從攝像頭區(qū)域擴展到大場景,帶來了AR數(shù)字孿生世界的概念。通過對大型場景的數(shù)據(jù)采集和空間計算,用戶可以通過手機看到真實世界中疊加的虛擬物體,甚至實現(xiàn)AR導(dǎo)航等功能。
2020年,華為在其開發(fā)者大會上發(fā)布了河圖(Cy?berverse) 底層技術(shù)平臺,具備全場景空間計算能力和AR步行導(dǎo)航等核心技術(shù)。在敦煌,使用該技術(shù)可以讓莫高窟的全景“復(fù)活”,例如,壁畫中的九色鹿仿佛從畫中飛出,展示了AR在文化遺產(chǎn)保護和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中的巨大價值。在深圳萬象天地,河圖技術(shù)結(jié)合室內(nèi)導(dǎo)航、服務(wù)信息與商業(yè)展示,將AR應(yīng)用于商業(yè)場景中,完美詮釋了AR+商業(yè)的概念。
3) 可交互性?;赟LAM(同步定位與地圖構(gòu)建)、LBS等前沿技術(shù),增強現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)⑻摂M元素疊加到真實場景中。通過智能手機,用戶可以通過觸屏、手勢識別、語音識別及姿態(tài)識別等多模態(tài)交互方式,與虛擬元素進行實時互動,并獲得即時反饋,增加了使用的趣味性。
此外,增強現(xiàn)實技術(shù)打破了傳統(tǒng)手機屏幕二維展示的限制,用戶不僅可以在二維屏幕上查看虛擬元素,還可以通過拖拽、旋轉(zhuǎn)等操作,在三維空間中移動和調(diào)整虛擬元素的位置和角度。例如,各種火爆的AR特效相機應(yīng)用廣受用戶喜愛,通過人臉疊加虛擬特效,如3D貼紙、動態(tài)粒子等,創(chuàng)造出更加唯美的照片和視頻素材,豐富了用戶生成內(nèi)容(UGC) 的生產(chǎn)方式。例如Faceu 激萌、美圖秀秀和抖音這樣的應(yīng)用都包含這一功能,吸引了大量用戶。
4.2 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機平臺應(yīng)用的意義
1) 提升產(chǎn)品效果差異。 增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機上的應(yīng)用顯著提升了產(chǎn)品效果和差異化。例如,《IKEA Place》應(yīng)用允許用戶將虛擬家具與真實環(huán)境結(jié)合,通過手機攝像頭掃描房間,用戶能夠在屏幕上看到虛擬家具擺放在家中的效果。這種實時預(yù)覽功能使用戶可以更直觀地評估家具的尺寸、風格與房間環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
另一例子是AR實景導(dǎo)航。當用戶使用AR導(dǎo)航功能的應(yīng)用時,智能手機屏幕會顯示真實道路圖像,并在上面疊加虛擬的箭頭、路標和距離提示。虛擬元素根據(jù)用戶的實時位置和行進方向動態(tài)調(diào)整,確保用戶清晰地看到前方的道路和導(dǎo)航指示。這種方式比傳統(tǒng)二維地圖和聲音提示的導(dǎo)航應(yīng)用更加直觀和便利。
2) 改善用戶使用體驗。增強現(xiàn)實技術(shù)可以為傳統(tǒng)行為和習慣提供更直觀、生動的使用感受,從而顯著提升用戶體驗。例如,AR試妝應(yīng)用讓用戶通過手機攝像頭實時預(yù)覽不同化妝品的效果,避免了實際試妝可能帶來的衛(wèi)生問題和不便。這種方式不僅方便快捷,還提高了用戶的購買決策質(zhì)量。
在教育領(lǐng)域,AR應(yīng)用如《物理實驗室AR》提供了更直觀、生動的學(xué)習方式。學(xué)生可隨時隨地組裝虛擬電路,快速看到實驗結(jié)果。此類應(yīng)用脫離了傳統(tǒng)實驗室環(huán)境,提供更靈活且真實的學(xué)習體驗,顯著提升了教育資源的廣泛性和可訪問性。
3) 創(chuàng)造應(yīng)用產(chǎn)品的創(chuàng)新。增強現(xiàn)實技術(shù)為智能手機應(yīng)用帶來了革命性的創(chuàng)新,許多新的應(yīng)用產(chǎn)品得以從無到有地創(chuàng)造。例如,蘋果的AR測量應(yīng)用使用戶能夠輕松測量長度、面積和角度等參數(shù)。這種方法不僅省去了使用專業(yè)測量工具的需要,還提高了測量的準確性和便捷性。
另一個創(chuàng)意應(yīng)用是AR人臉驅(qū)動。通過手機攝像頭捕捉用戶的面部表情并將其實時映射到虛擬角色上,實現(xiàn)人臉與虛擬角色之間的互動和表情同步。這類應(yīng)用增加了娛樂性和趣味性,使用戶在虛擬世界中的體驗更真實和生動。
5 結(jié)束語
在智能手機與增強現(xiàn)實技術(shù)快速發(fā)展的時代背景下,本文通過大量案例分析,揭示了增強現(xiàn)實技術(shù)在智能手機應(yīng)用中的特點與潛力。當前,手機AR應(yīng)用已經(jīng)涉及教育、娛樂、健康等諸多領(lǐng)域,為用戶帶來了全新且獨特的體驗。雖然目前還存在硬件限制、應(yīng)用場景有限、數(shù)據(jù)隱私等問題,但隨著技術(shù)的不斷進步和公眾意識的增強,手機AR應(yīng)用將擁有更加廣闊的市場前景和無窮的創(chuàng)新空間。
參考文獻:
[1] Mordor Intelligence. 智能手機市場報告[EB/OL]. (2023-10-20)[2024-02-15]. https://www. mordorintelligence. com/zh-CN/industry-reports/smartphones-market.
[2] 周忠,周頤,肖江劍. 虛擬現(xiàn)實增強技術(shù)綜述[J]. 中國科學(xué):信息科學(xué),2015,45(2):157-180.
[3] AZUMA R T. A survey of augmented reality[J]. Presence:Tele?operators and Virtual Environments,1997,6(4):355-385.
[4] FEINER S,MACINTYRE B,HOLLERER T,et al. A touring ma?chine:prototyping 3D mobile augmented reality systems for ex?ploring the urban environment[C]//Digest of Papers. First Inter?national Symposium on Wearable Computers. Cambridge,MA,USA. IEEE,1997:74-81.
[5] 蘇建勛. 支付寶“奇襲” 微信再出“殺手锏”:AR開放平臺[J]. 信息與電腦(理論版),2017(9):29-30.
[6] 吳亞峰,于復(fù)興. VR與AR開發(fā)高級教程:基于Unity[M]. 2 版. 北京:人民郵電出版社,2020.
[7] 柳景斌,趙智博,胡寧松,等. 室內(nèi)高精度定位技術(shù)總結(jié)與展望[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版),2022,47(7):997-1008.
[8] 張亞文,韓曉東,林文忠. AR技術(shù)在室內(nèi)實景導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 電腦與信息技術(shù),2023,31(5):62-65.
[9] ANTUNES J L, BIDARRA J, FIGUEIREDO M. AR with cloud anchors: a way to improve HCI and interactive art[J]. Interna?tional Journal of Creative Interfaces and Computer Graphics,2019,10(2): 29-40.
[10] 張建,于爽.具身認知理論視域下VR/AR圖書閱讀方式的變革[J].出版發(fā)行研究,2017(7):83-86.
[11] 周建益.基于SLAM的無標記增強現(xiàn)實算法研究及其在文物展示中的應(yīng)用[D].西安:西北大學(xué),2020.
[12] 劉元寅,梁新洋.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計展示研究[J].電腦知識與技術(shù),2018,14(33):235-237.
[13] 李豪杰,林守勛,張勇東.基于視頻的人體運動捕捉綜述[J]. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報,2006,18(11):1645-1651.
【通聯(lián)編輯:唐一東】