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AR眼镜的技术原理

2021-08-06

增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。AR的目标是将现实世界与数字世界结合,实现现实与影像的互动。

试想一下,带上AR眼镜,大马路上看到的都是通过程序实时演算,模拟出的理想脸蛋,小姐姐们再也不用化妆,给世界多了一份真诚。目前某站很火爆的换脸APP(FAKEAPP)与AR想要实现的功能类似。AR将要实现的是FAKEAPP的升级版,即实时换脸,与现实互动。下面以FAKEAPP为例,说明AR的福利原理。


AR眼镜


流程1:数据收集

通过摄像头和传感器,将人脸的面部数据信息进行采集。假设我们要实现A和B两位小姐姐的脸部互换,那么先要将A、B的脸部数据训练集生成后,生成数据集。

流程2:训练模型

将采集到的两位小姐姐脸部数据传输至处理器,对人脸进行重构分析。同时结合用户所在的环境,通过AR头显或智能移动设备上的摄像头、陀螺仪、传感器等配件实时更新小姐姐在现实环境中的空间位置变化数据,从而得出脸部和真实场景的相对位置,实现坐标系的对齐并进行脸部与现实场景的融合计算。

流程3:与现实互动

通过AR头显或智能移动设备上的交互配件,如话筒、眼动追踪器、红外感应器、摄像头、传感器等设备采集控制信号,并进行相应的人机交互及信息更新,实现增强现实的交互操作。这样小姐姐A在说话,喝水,被捏脸杀的时候,我们就能透过AR眼镜,看到小姐姐B在做同样的动作。

AR眼镜的分类

AR眼镜依托于AR技术的发展,目前AR行业整体仍处于技术探索阶段,尚未形成类似智能手机、笔记本电脑等消费电子一样的比较清晰公认的分类标准,文内选取了几种常见AR设备分类方式:

以应用场景分类

B端:微软、magic leap、亮亮视野、亮风台、爱普生、灵犀、珑璟等

C端:影创、MADGAZE、Nreal、酷派、amglass等

以光学方案分类

棱镜:Google Glass

曲面反射镜:Epson

Birdbath:Nreal、鸿蚁光电、madgaze

光波导:Microsoft HoloLens 、Magic Leap、Lumus DK、灵犀、珑璟、理湃、光粒。

以功能分类

一体式设备:Microsoft HoloLens2、Magic Leap ONE等,有完整的硬件,本身可独立完成运算、存储、交互等功能。

分体式设备:此类硬件一般只有音视频功能,需要外接手机、主机或手持终端实现运算、存储、交互。外接方式包括数据线、蓝牙等。

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