当Google想将他的智能眼镜戴在我们的鼻子上时，一个非常广泛的听众遇到了她。 在那之后出现了滑稽的面具时代，使我们成为猫，兔子和莱昂纳多·迪卡普里奥。 然后，《神奇宝贝》抓住了这两个现实，并迫使他们绕了几公里。 最近，苹果公司展示了
ARKit ，谷歌展示了
ARCore ，这意味着我们将被使用增强现实技术的新一轮游戏和应用程序所覆盖，这比赶上围lop游戏的可能性更大，对社会更有用。
这是一篇受欢迎的文章。 在其中没有对技术方面的详细描述，但是有EyAr的历史，与所提到的开发相关的链接以及许多有趣的插图。
很多图片！什么是EyAr
如我们所见，增强现实是一种实时补充物理世界的媒介，可以使用任何设备（平板电脑，智能手机或其他设备）以及软件部分提供数字数据。 例如，谷歌眼镜或钢铁侠的头盔。 现代战斗机中的瞄准系统也是增强现实。
增强现实（AR）必须与虚拟（虚拟现实，VR）和混合（混合现实，MR）区分开。
在增强现实中，虚拟对象被投影到真实环境中。
虚拟现实是通过技术手段创造的世界，通过（到目前为止）感觉器官传播给人。
混合或混合现实结合了两种方法。
也就是说，虚拟现实创建了自己的世界，一个人可以在其中跌落，而增强现实则将虚拟元素添加到现实世界中。 事实证明，ViAr仅与用户交互，而AyAr与整个外部世界交互。
航空史
像许多其他有趣的研究一样，操纵现实的故事始于科幻小说。 《绿野仙踪》的作者莱曼·弗兰克·鲍姆（Lyman Frank Baum）在他的小说
《钥匙》中描述了一种能够用字母实时标明人的性格和智力水平的设备。 补充现实的原始工具早已为人所知：这些是罗马弓箭手戴上的用于更好瞄准的面具，以及带有距离标记的望远镜等。
但是，正如我们现在所知，增强现实的历史源于与ViAr相关的发展。 虚拟现实之父是Morton Heilig。 他因1950年代和60年代的研究和发明而获得此头衔。 1962年8月28日，他为
Sensorama仿真器申请了专利。 海里格本人称它为沉浸式剧院。
该专利描述了一种虚拟技术，其中视觉图像通过空气运动和振动得到补充。 其存在的理由如下：
“如今，人们对教学和培训方法的需求日益增长，以消除实际情况的风险和危险”
它是虚拟现实的早期版本的一种设备，并未进行增强，但正是它推动了双向发展。 海里格甚至发明了一种特殊的3D相机来拍摄Sensorama的胶卷。
但是在1968年，一位计算机专家和哈佛大学教授伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）与他的学生鲍勃·斯普拉尔（Bob Spraull）共同开发了一种称为
“达摩利斯
之剑”的设备 。 这是第一个基于头部显示的增强现实系统。
眼镜太重了，不得不将它们固定在天花板上。 设计隐约可见，因此得名。 带有立体显示器的眼镜可以播放来自计算机的简单图片。 观察对象的前景随用户头部的移动而变化，因此需要一种机制来跟踪视线的方向。 那时，这是一个了不起的突破。
下一步是迈伦·克鲁格（Myron Krueger）于1974年创建的一个带有人工现实
视频场所的实验室。
其主要目的是使用户免于佩戴特殊头盔，眼镜和其他与人工现实互动的设备。 在视频场所，使用了投影仪，摄像机和其他设备。 不同房间的人可以互相交流。 他们的动作记录在视频中，进行分析并转换为人造现实的轮廓。 用户看到了他们的轮廓如何与屏幕上的对象交互，从而给人一种印象，即它们是人造现实的一部分。 尽管将其称为交互式环境项目会更正确。
四年后的1978年，史蒂夫·曼（Steve Mann）提出了第一台用于EyAr的设备，该设备并未用螺栓固定在天花板上。
EyeTap使用摄像头和显示器来补充实时环境。 该发明成为未来项目的基础，但并未得到广泛使用。
丹·雷顿（Dan Reiton）首次实现了增强现实的大规模使用，他在1982年在太空中使用了雷达和照相机，目的是在天气预报中显示气团，气旋和风的运动。 仍然以这种方式使用AyAr。
在90年代，人们一直在寻找新的使用方式，科学家汤姆·科德尔（Tom Codell）首次提出了“增强现实”一词。 他和他的同事的任务是：减少用于标记波音飞机组装工厂区域的昂贵图表的成本。 解决方案是用特殊头盔上的标志代替胶合板标志，以向工程师显示信息。 这样就不必每次都手动重写该符号，而只需在计算机程序中进行更改即可。
进一步发展迅速。 微处理器生产的飞跃，以及整个技术领域的飞跃，极大地加快了工作速度。
1993年，史蒂夫·费纳（Steve Feiner）在哥伦比亚州立大学推出了KARMA（基于知识的维护辅助增强现实）系统，该系统大致翻译为“交互式维护助手”，该系统使您可以通过虚拟现实头盔查看交互式打印机维护说明。
但是在第95届，六月本元（Rekimoto）组装了Navicam-增强现实移动设备的原型，智能手机用户现在知道了该设备。 Navikam是一种便携式显示器，背面装有摄像头，其视频流由计算机处理，并且在检测到色标时显示有关该对象的信息。
在第96年，Jun Rekimoto和Yuzhi Ayattsuk开发了Matrix Method（或CyberCode）。 它使用二维码（如QR码）描述真实和虚拟对象。 这使得仅通过移动标签就可以将虚拟事物融入现实世界。 例如，将一段代码放在地板上，用相机看一下房间-现在您的房间里有一只恐龙。
1998年，美国国家橄榄球联盟（NFL）首次在体育赛事的直播中使用了由Sport Vision开发的增强现实。 比赛期间，技术热线和帐户信息已添加到摄像机的图片中，以大致显示比赛场地。 关于“魔术黄线”有一个古老的
故事 。
在99年代，美国国家航空航天局（NASA）在X-38航天器的仪表板上使用了增强现实系统，该系统学会了如何在地球上显示物体，而不受天气条件和真实能见度的影响。
同年，Hirokazu Kato创建了一个开放库，用于使用EyAr功能
ARToolKit （甚至在
Github上 ）编写应用程序。 它使用了实时识别相机位置和方向的系统。 这样就可以将真实相机和虚拟相机的照片对接，从而可以在现实的标记上平滑地放置一层计算机图形。
可以说，随着该库的第一个版本的发布，增强现实积极发展的现代阶段已经开始。
增强现实如何工作
如果我们丢弃非常古老的实现，那么EyAr就是模式识别和跟踪标记。
使用模式识别，一切都变得清晰。 如果应用程序可以识别表格，则只需将一张表格照片库上载到服务器，指示其一般结构，颜色，任意参数，并在图片中检测到该数据集时为其分配特定的操作。
第二部分是跟踪标记。 标记可以是特殊打印的图像，也可以是任何对象。
该应用程序以直角和特定图案的简单形式识别杂志封面，并跟踪其在空间中的位置，并注意相对于背景的偏移量。 在这种情况下，封面本身就是标记。
使用特殊的标记，事情就更简单了。 假设我们要为汽车尝试新的车轮。 为此，将QR标签粘贴到磁盘上就足够了，系统会自动了解到在这些位置应该将新车轮的图像插入到图片中。 另一个例子：我们在地板上贴了标签，应用程序知道该平面是地板，并将在上面放置任意对象。
但是，您不会在任何地方都有标记，要为每种情况创建唯一的标记并统一整个系统太困难了。
在这里，
SLAM得以解救-同时定位和地图构建方法，该方法用于在未知空间中构建地图，同时控制当前位置和行进距离。
听起来很复杂。 以简化形式，Slam是一种通过将图像分解为几何对象和线条来识别相机的环境和位置的方法。 之后，系统为每个单独的形式分配一个点（或许多点），将其位置固定在视频流连续帧的空间坐标中。 因此，常规建筑物被布置在墙壁，窗户，面和其他突出元素的平面上。 有条件的房间在平面（地板，天花板，墙壁）和内部物体上。 由于该算法允许您记住点在空间中的位置，从另一个位置回到同一房间，因此您会在较早的相同位置看到点。
在智能手机制造商开始制造更多相机以计算其设备中的景深之后，这种方法获得了特别强劲的推动力。
不要以为Slam是传统模式识别和标记跟踪的高级版本。 相反，它是一种更适合于在空间中定向增强现实系统的工具。 它使应用程序了解用户所在的位置。 但是，例如，识别图片中的熊要糟糕得多。
为了获得最大的效率，两种方法结合在一起用于特定任务。 这使我们了解了当前的情况。
礼物：从眼镜到手机
很明显，在AyAr开发的初期，它的成功将取决于我们对眼睛的舒适程度。
早在1984年，詹姆斯·卡梅隆（James Cameron）的电影《终结者》（The Terminator）就将增强现实和计算机视觉的概念
形象化了 。 但是卡梅伦提前了很多，因为 在那些年里，即使在大胆的幻想中，也无法将EyAr直接嵌入眼睛。 从隐形眼镜或眼镜的形状因素可以看出是理想的。 最初但现在仅在概念阶段，但是随着价格便宜和生产工艺更加精细的出现，眼镜的形状变得越来越近。 多年以来，第二个实现方案终于坚持下去：使用无处不在的智能手机。
近年来最引人注目的增强现实事件是2013年发布的
Google Glass眼镜，几乎没有引起混淆。 尽管他们是增强现实中第一个想到的人，但这些眼镜几乎与它无关。 虚拟环境实际上没有与真实环境互动。 除非可以将导航归因于EyAr内容，否则导航是以手机地图的样式实现的，并且没有悬挂在道路上的箭头。
但是眼镜可以根据命令拍照和拍摄视频，并自动发送到云中。 这项尚未普及的实验得以完成：它掀起了一股热潮，向其他公司表明，有可能认真致力于为大众开发增强现实设备。
指挥棒立即被微软接受，几年后蒙面宣布（并于2016年推出）
Hololens混合现实
眼镜 。 是的，仅适用于开发人员和记者。 该产品很复杂，仍在开发中。 但是Internet上有很多热烈的评论，人们在此分享与虚拟环境交互的经验。
Hololens不需要连接到另一台PC或电话。 眼镜有四个摄像头，借助它们，他们可以分析房间并将虚拟对象与现实世界结合在一起。
眼镜使您几乎可以完全使用Windows 10，并且“ Windows”这个名称具有新的含义：系统的窗户很容易以窗户本身的方式挂在墙上。 眼镜会记住房间，因此当用户返回同一房间时，所有应用程序窗口和混合现实的其他元素都会在他的位置等待他。
现在，有大约十二种最有前途的开发者和眼镜形式的增强现实产品：
Vuzix ，
Sony ，
ODG和
Solos 。
但是，一个制造商不仅可以达到技术上的先进水平，而且还可以达到便捷的水平。 这是
魔术飞跃 。
第一个概念视频她于2010年在绝对保密的氛围中创立，几年后，她从Google和Qualk等巨头那里获得了超过10亿美元的投资。 投资者狭investors的圈子之外没有人知道这家公司吸引了如此多的关注以及它拥有什么样的产品。
但是信息仍然泄漏。 后来正式宣布：该公司正在开发增强现实眼镜的高级版本，增强版的头和肩膀要比Google Glass和Hololens强。 而且，与其他制造商不同，Magic Lip对硬件，软件和接口都给予了同等的关注。 尽管该公司对娱乐行业的兴趣远胜于应用程序，但如今它已成为用户界面便利性的领导者。
但是，虽然EyAr主要存在于手机中。 这种便利，现成的技术基础，广泛的设备和易于编写的软件。
针对社交网络应用程序，在照片下方锐化的功能提供了几乎相同的功能：遮罩和在空间中放置字符。 那就是-娱乐。 但是，越来越多的公司意识到这种利基的重要性，并提出了更多实用的应用程序：
AirMeasure-一种虚拟轮盘，能够确定3D环境中的距离和大小；
Google翻译可以实时翻译相机看到的文本；
Sun Seeker可以帮助您查看一年中任何一天的太阳轨迹。
Google天空地图可帮助您找出现在在天空中可见的星星。
在移动市场中，面向大众市场的最有趣的EyAr初创企业现在集中了：
尤阿6D塞雷里奥无处不在6 。
Facebook是技术投资最多的公司之一，它正在其庞大的用户群中测试新想法。
娱乐类
增强现实发现自己的主要移动区域是娱乐。
您可能玩过第一人称射击游戏。 但是，您是否曾经想过，仅针对您的角色，显示弹药筒，健康和急救箱的数量也是增强现实？
在2000年代初期，传奇的Quake游戏的AyAr端口被释放。 它被称为：
ARQuake 。
在我们这个时代，您可以自己成为英雄射手。 例如，在游戏
Father.IO中 。 这样的项目经常出现。
2014年，发布了游戏
《夜惊》 （
Night Terrors） ，这是增强现实中最早的恐怖电影之一。 晚上在某些地下室尝试-您不会忘记。
在2016年，Nyantic工作室发布了Ingress游戏和最重要的EyAr游戏的女继承人，可能还会持续很多年：
Pokemon Go 。 增强现实，地理追踪和流行的宇宙-一切都如此之好，以至于超过一亿人下载了Pokemon Go。 游戏很快就成为一种现象，并开始在包括俄罗斯在内的各地引发丑闻。 宠物小精灵Go的独特之处还在于，它已使数以百万计的人在新鲜的空气中行走。
得益于技术，棋盘游戏已经有了新的形式。
乐高（Lego）和迪斯尼（Disney）等公司正在积极使用EyAr开发游戏，几乎所有主要的玩具制造商都表示有意加入。 研究小组已经开始收集有关幼儿如何与增强现实游戏和应用程序交互以及如何影响他们对现实世界的感知的数据。 也许在将来，对于技术的发展最有趣的想法将来自那些同样的技术只是他们童年的一部分的人。
今天，娱乐发展了增强现实的研究基础。由于人们自愿将大量数据传输给开发公司，因此与机器学习结合的技术正在朝着更重要的领域迈进。从娱乐到现实生活
参考信息，公告和虚拟指针必将进入我们的虚拟空间。一个虚拟的向导将引导我们穿越城堡的废墟，甚至展示出这座城堡被摧毁的方式以及之前的样子的草图。好吧，社交功能，例如按“处于主动搜索”状态的过滤器，将有助于在人群中找到一个灵魂伴侣。好了，还有广告。那是沉睡的领域，并且看到日常生活中快速实现增强现实。格式的新颖性和新颖性将带来令人赞叹的效果。 EyAr甚至出现在印刷版中。例如，在2009年的《时尚先生》杂志中，有必要扫描封面，然后小罗伯特·唐尼（Robert Downey Jr. ）活在上面。早期的AyAr和印刷品交叉宝马在几本德国杂志上刊登了有关MINI车型的广告，该广告在屏幕上变为三维尺寸，可以从各个角度进行查看。顺便说一下，封面不仅在杂志和书籍中。为了让酒瓶标签开始和您聊天，您甚至不需要今天就喝酒。增强现实的商业可能性是如此之大，以至于很难划清界限。甚至涂鸦也没有脱离AyAr技术。Eyar可用于在商店中快速安装：进入家具房间并立即在测试台上收集装有家具和家用电器的房间的想法本身就表明了这一点。宜家市场部早在2014年就提出了一个更有趣和有用的想法。直接在房间内部尝试目录家具非常诱人。激发EyAR的教育机会。学历
技术可以占据科幻小说专门研究全息图的领域。只有全息图不会很快出现，并且像Hololance这样的设备在技术上几乎已经准备就绪。在高中和放学后可以看到的虚拟交互式插图的前景似乎很美好，远非对未来的幻想。任何工程专业的培训都可以变得更加直观和容易理解。另一个重要领域是医学。药
机会在这里直视。除了对医学生进行最直观的培训外，还会立即显示直接在患者身上的数据可视化，而不是周围的屏幕。超声波将尽可能清晰。好吧，准妈妈会很高兴在电话上接到一个三维婴儿，他会很乐意扭曲和检查，希望与父亲和他本人有相似之处。但是一件事是超声波，不需要手术干预，而另一件事是威胁患者生命的手术，在这种情况下，能见度可以帮助医生更快地做出反应并更准确地工作。HoloAnatomy for Hololens 展示了增强空间中清晰的解剖结构，他只是从事医学和教育工作。并且同时-以及Microsoft头盔的标志性演示之一。不太引人注目，但同样有用的-盲人和聋哑人的帮助者，向第一个提供有关周围物体和事件的信息，并为第二个提供字幕。例如，创业公司Aira同时，它还提供了一个神经网络助手，可以识别并说出相机所看到的一切，还可以提供一名实时启动的员工，这将帮助您在特别困难的情况下导航同一台相机。该系统绑定到智能手机应用程序。订阅用户可以通过摄像机接收积分，并可以将其广播图像到值班支持人员。但是无需经常与他们联系：Aira的语音助手可以识别文本和图像，从而阻止了许多日常的城市任务。顺理成章的是，随着计算机视觉的发展，与在职员工的接续关系将越来越少，但是今天，这是对人力和计算机资源的良好折衷。好吧：谁比广告商和igrodelov的预算更多？军队。军事技术
如果说在军用战斗机，无人机和坦克中使用制导系统，这在今天很常见，因为正是由于早期的飞行员增强现实系统，该地区的其他军事项目才得以发展。例如，先进的步兵增强现实系统将在几年内实施。美国陆军的官方幻想美国陆军已经在使用HUD 1.0系统：一种高度先进的夜视设备，该设备还可以充当热像仪，并将目标指示器投射到头盔上的单片眼镜中，显示子弹在枪管当前位置的去向。这种系统的轻型半模拟已经在市场上销售了五年以上。TrackingPoint的弹道计算器实际上是将狙击手或任何人替换为侦察伙伴。接下来的产品是将于明年推出的HUD 3.0。他将能够在真实图片上施加完全数字化的地形图层，建筑模型，平面图，敌人的位置，甚至是敌人本身。这是廉价军事演习的应用程序。战争游戏每年要花费大量预算用于国家预算，并且借助增强现实系统，士兵可以在不离开基地的情况下与有条件的对手进行训练。俄罗斯军队正在为工兵开发类似的系统。当然，我希望技术的发展不是要归功于军事项目和利益，但是如果您回顾历史，尽管有军事渊源和过去，但许多发明却得到了广泛的和平应用。例如，微波，聚四氟乙烯和互联网。未来
总而言之，增强现实不仅是带有虚拟蒙版的游戏和自拍照。 这为商业用途，教育，工业，医药，建筑，贸易乃至旅游业的新视野提供了大量机会。 然后它应该只会更有趣。
EyAr的商业增长令人震惊。 与虚拟现实不同，她不必依靠专门的硬件和笨重的设备。 这项技术在最庞大的可穿戴设备-智能手机上运行良好。
增强现实已经改变了我们的现在：虚拟面具，在城市和沼泽中的神奇宝贝狩猎，孩子们不是用木头而是通过电话屏幕互相射击。 现在，这已经成为现实。
下一步是AyAr从娱乐和社交网络向信息支持领域的大规模退出。 汽车制造商（目前仅是现代汽车，宝马汽车和奥迪汽车，但数量还在
增加 ）正在发布
附加程序，以供用户使用，以帮助车主目视检查其汽车。 越来越多的设备制造商开始发布维修店的应用程序，以帮助工匠了解复杂设备的内部结构。 亚马逊正在考虑使顾客的生活更轻松：我喜欢路人上的运动鞋-我将手机对准那个人，并立即为自己订购了这双。
今天，我们生活在该行业的深入研究时期。 甚至技术巨头也没有清楚了解增强现实技术的进一步发展。 这是思想不断诞生的时候，找到了意想不到的方法来应用和实现这一曾经奇妙的技术-增强现实的全部力量。
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我为Habr准备了有关EyAr的这篇文章，但最初我们制作了一个视频。 它的屏幕外文字带有技术，历史和简单精美的插图。