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AR介于VR和真實世界之間，VR 創(chuàng)造逼真的虛擬世界，AR 則將圖形、聲音、觸感和氣味添加到真實的世界中。

下載鏈接：

VR和AR有著不同的應用領域、技術和市場機會，因此區(qū)分兩者之間的不同至關重要。相比之下，AR具備三個主要特征：

1、融合虛擬和現實：與 VR 技術不同的是，增強現實技術不會把使用者與真實世界隔開，而是將計算機生成的虛擬物體和信息疊加到真實世界的場景中來，以實現對現實場景更直觀深入的了解和解讀，在有限的時間和有限的場景中實現與現實相關知識領域的理解。增強的信息可以是與真實物體相關的非幾何信息，如視頻、文字，也可以是幾何信息，如虛擬的三維物體和場景。

2、實時交互：通過增強現實系統中的交互接口設備，人們以自然方式與增強現實環(huán)境進行交互操作，這種交互要滿足實時性。

3、三維注冊：“注冊”（這里也可以解釋為跟蹤和定位）指的是將計算機產生的虛擬物體與真實環(huán)境進行一一對應，且用戶在真實環(huán)境中運動時，也將繼續(xù)維持正確的對準關系。

Strategy Analytics 發(fā)布的 2020 年數據顯示，該市場的全球出貨量不到 11.5 萬臺，總收入為 1.66 億美元。81% 的頭顯出貨量是面向企業(yè)的。

預計到 2026 年，消費級 AR 頭顯的全球出貨量將超過 5,300 萬臺，總收入將超過 300 億美元。屆時，預計消費者和企業(yè)市場份額將完全對調，86% 的設備出貨量面向消費者，僅 14% 面向企業(yè)。

AR的系統結構

一個典型的 AR 系統結構由虛擬場景生成單元、透射式頭盔顯示器、頭部跟蹤設備和交互設備構成。其中虛擬場景生成單元負責虛擬場景的建模、管理、繪制和其它外設的管理；透射式頭盔顯示器負責顯示虛擬和現實融合后的信號；頭部跟蹤設備跟蹤用戶視線變化；交互設備用于實現感官信號及環(huán)境控制操作信號的輸入輸出。

首先透射式頭盔顯示器采集真實場景的視頻或者圖像，傳入后臺的處理單元對其進行分析和重構，并結合頭部跟蹤設備的數據來分析虛擬場景和真實場景的相對位置，實現坐標系的對齊并進行虛擬場景的融合計算；交互設備采集外部控制信號，實現對虛實結合場景的交互操作。系統融合后的信息會實時地顯示在頭盔顯示器中，展現在人的視野中。

AR的關鍵技術

目前 AR 技術的技術難點在于：精確場景的理解、重構和高清晰度、大視場的顯示技術。

1、對現實場景的理解和重構

在增強現實系統中，首先要解決“是什么”的問題，也就是要理解、知道場景中存在什么樣的對象和目標。第二要解決“在哪里”的問題，也就是要對場景結構進行分析，實現跟蹤定位和場景重構。

物體的檢測和識別技術

物體檢測和識別的目的是發(fā)現并找到場景中的目標，這是場景理解中的關鍵一環(huán)。廣義的物體檢測和識別技術是基于圖像的基本信息（各類型特征）和先驗知識模型（物體信息表示），通過相關的算法實現對場景內容分析的過程。在增強現實領域，常見的檢測和識別任務有，人臉檢測、行人檢測、車輛檢測、手勢識別、生物識別、情感識別、自然場景識別等。

就現階段而言，識別檢測技術的難點之一是技術的碎片化。這一方面是由于每一類對象都會有其獨有的特征，而不同特征的提取和處理都需要實現一一對應，這對識別檢測是一個巨大的挑戰(zhàn)。另一方面，圖像本身還受到噪聲、尺度、旋轉、光照、姿態(tài)等因素的影響。近幾年來，隨著深度學習技術的不斷成熟，檢測和識別方法也越來越統一，而性能也在不斷提高中。

跟蹤定位技術

跟蹤技術的方法可以分為基于硬件和基于視覺兩大類。基于硬件設備的三維跟蹤定位方法在實現跟蹤定位的過程中使用了一些特殊的測量儀器或設備。常用的設備包括機械式跟蹤器、電磁式跟蹤器、超聲波跟蹤器、慣性跟蹤器以及光學跟蹤等。光學跟蹤和慣性跟蹤是比較常用的兩種硬件跟蹤方式，HTC Vive 就是采用了光學跟蹤和慣性跟蹤兩種硬件來定位頭部的位置。使用硬件設備構成的跟蹤系統大多是開環(huán)系統，跟蹤精確取決于硬件設備自身的性能，其算法的擴展性要差一些，且成本相對較高。

2、增強現實的顯示技術

目前大多數的 AR 系統采用透視式頭盔顯示器實現虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的融合。根據真實環(huán)境的表現形式劃分，主要有視頻透視式頭盔顯示器和光學透視式頭盔顯示器兩種形式。

兩種方案各有優(yōu)缺點，如何選擇最優(yōu)方案，目前來看，還應基于實際應用場景來進行判斷。

由于光學透射式頭盔跟實際場景結合更緊密，真實感更強，大多數廠家會選擇這種方案。對于透射式頭盔顯示器來說，單純的強調厚薄或者視場大小并沒有任何實際意義。這是由于厚度和視場是矛盾的，要做得較薄，方便用戶使用佩戴，視場就必然變小；想要擁有大視場，則其厚度就必然增大，設備就目前來說也會顯得比較笨重，不易佩戴。因此在目前技術依舊存在障礙的情況下，大家都會采取一些折中的方案。

5G 和邊緣計算在 AR 的演進中發(fā)揮著重要作用。5G 網絡技術將為用戶提供更好、更可靠的AR 體驗。為什么網絡對 AR 如此重要？在 AR 體驗過程中，網絡能夠將用戶與其他 AR 用戶及物聯網設備和數據庫連接起來。而且網絡將 AR 設備與遠程計算資源（通常是云）相連接。雖然原則上 AR 設備可自成一體，但在實踐中考慮到成本、重量、體積、發(fā)熱和電池續(xù)航，設計師必須將部分算力轉移。

從網絡的角度來看，AR 是一種實時或近實時的應用。AR 流量通常是不對稱的。下行流量——從網絡到終端（用戶設備）——包括壓縮視頻、3D 模型、靜態(tài)圖像和文本。

在現代網絡中，分組包延遲預算最重要的組成部分之一被稱為傳播延遲，指的是數據在空氣或光纖中傳輸所需的時間量。對于運營商而言，要減少傳播和路由器多級跳轉引發(fā)的延遲，最好的方法通常是縮短傳輸距離，并減少路由器跳數。這就提出了在網絡“邊緣”進行計算和存儲的要求，即靠近最終用戶側以減少傳播距離和逐跳延遲。這一架構被稱為多接入邊緣計算（MEC）。

對于網絡服務提供商來說，邊緣可以位于傳統的中心機房、移動基站、甚至是室外的街邊柜。在企業(yè)專用網絡中，MEC 資源可以位于客戶的工作場所，以確保安全和極低的時延。

AR 具有帶來真正變革的潛力，并已經開始推動企業(yè)領域的變革。我們能透過備受市場歡迎、為數不多的手機端消費級 AR 應用瞥見未來，且隨著消費級 AR 頭顯的上市以及與 5G 網絡的深度結合可能會帶來新的應用。同時現實世界視覺增強功能將開辟新的可能性。

在瘦終端的用戶需求驅動下，同時 AR 設備價格為了趨于平價化，分體式消費級 AR 頭顯設備將會與智能手機綁定。由于 AR 具有強移動屬性，使其天然能與智能手機捆綁。

同時，對于輕量化的分體式低成本設備而言，需要將更多的計算移至云端。這意味著必須實現設備、網絡和內容的協同，為用戶提供最佳體驗。價值鏈上各合作伙伴的協同有助于推動 AR 市場的蓬勃發(fā)展。

AR洞察與應用實踐白皮書 聚焦AR設備、應用、平臺、網絡、生態(tài)等領域詳細解讀AR發(fā)展現狀。

行業(yè)趨勢篇：

AR 將數字化信息疊加在現實物理世界之上，帶來數字世界與物理世界的融合。
盡管專用 AR 頭顯已經問世，但目前大多數消費者仍是通過智能手機來體驗 AR。
AR 具備強移動性，在移動場景的應用將為用戶帶來切實價值，這與移動網絡完美結合

AR 設備篇：

智能手機 AR 應用的流行已有時日。綁定智能手機的 AR 頭顯將成為主流形態(tài)。隨著 AR 頭顯向大眾市場普及，預計到 2026 年，500 美元以下的產品將占據主導地位，這一市場將呈現爆發(fā)式增長。同時，消費級 AR 頭顯出貨量將超過 5,300 萬臺，總收入將超過 300 億美元。
當前的專用 AR 頭顯主要面向企業(yè)市場，售價高、銷量低。專用 AR 頭顯可解放雙手，讓操作者能在AR 的輔助下完成任務。

AR 應用篇：

目前最流行的兩類應用是社交和 AR 游戲。AR 已被廣泛應用于各類應用，包括創(chuàng)新性的教育、零售、導航和運動健康等應用。
未來，預計導航將支撐更豐富的 AR 體驗，例如位置共享型游戲。

AR 平臺篇：

蘋果和谷歌都有設備內應用開發(fā)工具，兩者都只針對其自有操作系統。華為的AR Engine 和工具功能更加全面，并附加手部和身體動態(tài)追蹤功能，以及華為在全球率先推出并大規(guī)模商用的多種物體建模等特性。
盡管當前AR計算主要在端側的 AR 設備進行，但未來的 AR 一定是端邊云緊密結合的形式，全局地圖數據、全局用戶信息天然適合云部署，而精確輔助定位定姿、局部地圖數據、特定 3D 場景渲染適合邊緣計算。高帶寬低延時的 5G 網絡將在端邊云緊密結合的 AR 中發(fā)揮重要作用。

AR 網絡篇：