增強現實——無處不在

Jon Peddie

博士是計算機圖形領域先驅之一，成立了Jon Peddie Research （JPR）並出任主席，為客戶提供詳細技術諮詢和市場預測服務。
Peddie在許多國際會議上做過有關圖形技術和數字媒體技術新趨勢的專題講座。
最近被任命為**影響力的分析師之一，定期為科技領域的投資者提供諮詢，
在貿易和商業出版物中經常被引用；他是Siggraph Pioneers組織的主席，
並為包括CNN、TechTV和Future Talk TV在內的眾多出版欄目撰寫文章。
2015年，他獲得了CAAD學會頒發的終身成就獎。
他是Siggraph執行委員會顧問，並於2018年被接受為ACM傑出演講者。
迄今為止，Peddie已經發表了數百篇論文，撰寫了不下13本書。
Jon Peddie博士是計算機圖形領域的先驅之一，多年關注增強現實領域。
他成立了Jon Peddie Research，為客戶提供詳細技術諮詢和市場預測服務，
並在許多國際會議上做過有關圖形技術和數字媒體技術新趨勢的專題講座。
作為**影響力的分析師之一，他定期為科技領域的投資者提供諮詢。
曾擔任SIGGRAPH Pioneers組織主席，SIGGRAPH執行委員會顧問，
於2018年獲評為ACM傑出演講者。
Peddie已發表數百篇論文，出版十幾本著作。

第1章緒論1
1．1增強現實背景介紹1
1．2增強現實發展前景4
1．3增強現實的潛在危險5
1．4增強現實所需技術6
1．5增強現實呈現方法6
1．6對現實的多種表述方式8
1．7增強現實在虛擬實境中的地位8
1．7．1翻譯並認知世界9
1．7．2消費者與工業、軍事和科學領域10
1．7 ．3隱含在電影中的未來預測10
1．7．4人類增強的道德準則13
1．7．5混合現實定律15
1．7．6增強現實可以提供幫助和監控手段15
1．7．7遊戲中的增強現實16
1．7．8聽覺增強現實16
1．8相關定義17
1．8．1什麼是增強現實17
1．8．2物聯網環境下的增強現實19
1．8．3增強現實的類型19
1．8．4虛擬現實與增強現實的區別20
1．8．5增強現實比虛擬現實更受歡迎22
1．9總結22
參考文獻23

第2章增強現實係統類型24
2．1增強現實係統的類型24
2．2增強現實的分類25
2．3隱形眼鏡28
2．4頭盔28
2．5平視顯示器28
2．6智能眼鏡29
2．6．1集成產品式智能眼鏡29
2．6．2附加組件式智能眼鏡32
2．7投影儀32
2．7．1空間增強現實34
2．7．2洞穴（CAVE） 35
2．8專用系統及其他類型的眼鏡36
2．8．1水印增強現實36
參考文獻37

第3章人們都可以成為專家38
3．1增強現實：讓人們成為領域專家38
參考文獻40

第4章增強現實係統組成概述41
4．1增強現實係統的基本組成41
4．1．1虛實融合的遮擋與可見性43
4．1．2關於輻輳調節衝突的幾點思考43
4．2技術問題探討45

第5章增強現實的研究歷史46
5．1歷史概述46
5．1．1發展趨勢分析60
5．1．2實時上下文內容提示61
參考文獻63

第6章典型應用領域65
6．1重要應用領域65
6．1．1科學、工程和政府領域66
6．1．2商業和企業領域92
6．1．3消費者領域98
6．2總結119
參考文獻121

第7章軟件工具123
7．1 Khronos團隊125
7．1．1 OpenCV 127
7．2 ARToolKit 128
7．2．1 Vuforia 128
7．2．2 Augument 129
7．2．3 Infinity AR 130
7．2．4 Intel RealSense 131
7．2．5 Kudan 132
7．2．6 Google Tango 132
7．2．7 HoloLens 132
7．2．8 Scope AR 133
7．2．9 ViewAR 133
7．3增強現實操作系統134
7．4增強現實接口的作用134
7．4 ．1誰來定義增強現實135
7．5小結：參與者與平台135
參考文獻135

第8章技術問題136
8．1神奇的眼睛137
8．1．1視桿、視錐和中央凹137
8． 1．2分辨率138
8．2人眼看到的138
8．2．1盲點138
8．2．2眼動139
8．2．3隔行掃描電視和運動感知139
8．3增強現實顯示中的延遲問題140
8．3．1場序彩色系統和延遲141
8．3．2顯示問題143
8．4動眼框144
8．4．1頭部活動範圍145
8．5視場角145
8．5．1像素間距148
8．6顯示器149
8．6．1接近程度149
8．6．2近眼顯示設備149
8．6．3虛擬現實149
8．6．4增強現實149
8．6．5混合現實150
8．6．6環境光150
8．6．7顏色深度151
8．6．8刷新率151
8．6．9小結151
8．7增強現實顯示器152
8．7．1按透視度分類153
8．7．2按技術類型分類153
8．7．3直接發射設備和調製顯示設備154
8．7．4光路由164
8．7．5透視直接發射顯示器177
8．8傳感器技術189
8．8．1攝像頭190
8．8．2定位、跟踪和導航傳感器192
8．8．3慣性測量單元193
8．8．4觸覺反饋193
8．8．5地震預測傳感器195
8．9有標記與無標記的跟踪技術196
8．9．1特徵和基準197
8 ．9．2使用標記的自然特徵跟踪197
8．9．3 SLAM――無標記的定位跟踪方法198
8．10增強現實係統中的用戶界面202
8．10．1語音控制202
8．10．2手勢控制204
8．10．3眼動跟踪208
8．10．4腦電波212
8．10．5小結213
參考文獻213

第9章供應商218
9．1增強現實設備及其供應商218
9．1 ．1供應商219

第10章結論以及對未來的展望222
10．1隱私222
10．2社會問題223
10．3微型化及納米技術223
10．4未來會怎樣225
參考文獻226
附錄A 227
術語表229