郭麗莉++張婷婷++劉敏

摘要：隨著移動通訊和搜索引擎技術(shù)的快速發(fā)展，增強現(xiàn)實技術(shù)毋庸置疑地成為當(dāng)今最具影響力的新興技術(shù)之一，它能夠?qū)⑺蚕⑷f變的信息實時地展現(xiàn)在人們面前。該文通過對增強現(xiàn)實技術(shù)的定義及其特點的介紹，闡述了國內(nèi)外增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并對其應(yīng)用做了分析，從而引出其關(guān)鍵技術(shù)作為一項重要的軍民通用的前沿技術(shù)，在軍事領(lǐng)域如何發(fā)揮深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：增強現(xiàn)實；技術(shù)；虛實；軍事；應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）20-0208-02

當(dāng)今的信息時代，增強現(xiàn)實技術(shù)已成為主流研究熱點。增強現(xiàn)實技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)之上從而發(fā)展起來，實現(xiàn)對現(xiàn)實場景的增強，現(xiàn)實世界對用戶感知的增強，從而突破時間及其空間等其他限定，讓作為個體的人能更好的有沉浸感和交互性。

1 增強現(xiàn)實技術(shù)概述

1.1 什么是增強現(xiàn)實技術(shù)

增強現(xiàn)實技術(shù)是指利用計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同步產(chǎn)生三維信息以此強化人類對現(xiàn)實世界感知的一種新型的高科技技術(shù)，因為這一技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以這一技術(shù)也被叫做混合現(xiàn)實。所以說虛擬現(xiàn)實是創(chuàng)造一個全新的虛擬世界出來，而增強現(xiàn)實則是強調(diào)虛實結(jié)合。 [1]

增強現(xiàn)實技術(shù)的最大優(yōu)勢就是它突破了僅限于虛擬現(xiàn)實所呈現(xiàn)的計算機合成的虛擬化世界中而不能真實的看到、感知到真實存在的現(xiàn)實世界。增強現(xiàn)實技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別在于增強現(xiàn)實技術(shù)可以給用戶呈現(xiàn)出真實世界的同時讓用戶也能同時看到在現(xiàn)實世界基礎(chǔ)上虛擬出來的幻像。

1.2 增強現(xiàn)實技術(shù)特點

現(xiàn)實世界與虛擬世界可以以增強現(xiàn)實技術(shù)為橋梁，增強現(xiàn)實技術(shù)是對虛擬世界的補充，對現(xiàn)實世界的延伸。增強現(xiàn)實技術(shù)有三大特點，三維注冊、實時交互和虛實結(jié)合，利用附加信息增強使用者對真實世界的感官認(rèn)知，并非虛擬世界代替真實世界。

（1）虛實結(jié)合：增強現(xiàn)實技術(shù)是在現(xiàn)實世界的基礎(chǔ)上建立虛擬世界，曾強現(xiàn)實技術(shù)是依賴真實的現(xiàn)實世界而生的，但并沒有完全取代現(xiàn)實環(huán)境，而是為現(xiàn)實服務(wù)的。即真實世界和虛擬世界的信息集成。它可以將顯示器屏幕擴展到真實環(huán)境，讓虛擬化的三維物理在立體化的全景視野中根據(jù)用戶需求交互轉(zhuǎn)換。

（2）實時交互：實時交互就是用戶通過網(wǎng)絡(luò)及計算機技術(shù)及時得到現(xiàn)實世界中的相應(yīng)反饋信息的過程。這一技術(shù)打怕了傳統(tǒng)的單一位置信息反饋模式，他可以將反饋內(nèi)容擴展到整個現(xiàn)實環(huán)境，讓用戶不再單調(diào)的面對屏幕，而是可以將自身融入到被反饋的空間和對象中。而要實現(xiàn)這一技術(shù)除了要快速辨識現(xiàn)實環(huán)境中的事物外還要保證采集的信息在設(shè)備中快速合成病有效傳達(dá)給用戶，只有滿足這些條件才能實現(xiàn)所見即能所知的效果。

（3）三維注冊：三維注冊是指計算機根據(jù)數(shù)據(jù)反饋的用戶在三維空間中的信息來不斷調(diào)整計算機狀態(tài)的增強信息。增強現(xiàn)實技術(shù)中最主要的是信息的反饋及融合，在這一過程中需要不斷的根據(jù)攝像機反饋的實時信息來計算當(dāng)前位置及角度，從而定位接收信息融合的虛擬圖像在現(xiàn)實場景中的注冊位置，以此來讓現(xiàn)實世界和虛擬世界更完美的結(jié)合。

綜上所述，通過分析增強現(xiàn)實這一高新技術(shù)的特點不難發(fā)現(xiàn)，這一高新技術(shù)的優(yōu)勢在于可以通過對人們所處現(xiàn)實環(huán)境中的感知，感受及所見所聞來模擬一個全新的世界并增強我們對現(xiàn)實世界的感知，讓真實世界和通過計算機技術(shù)模擬出來的虛擬世界間的界線越來越模糊。

2 增強現(xiàn)實技術(shù)軍事應(yīng)用分析

在增強實現(xiàn)這個概念最早提出的時候，美國就第一個將它用在了軍事領(lǐng)域上，再近幾年得到了最大程度的開發(fā)應(yīng)用，其他國家也都加緊了對增強現(xiàn)實技術(shù)軍事應(yīng)用的機密研究，我軍也對此做了一些有益的嘗試，雖然在增強現(xiàn)實的軍事應(yīng)用方面起步比較晚，但也在不斷的嘗試。

習(xí)主席曾做過關(guān)于軍民融合的重要講話，印象頗深，目前很多先進技術(shù)都是軍地兩用，而這些新技術(shù)最早是應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，而后在經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)使下，在商業(yè)中不斷發(fā)展壯大，廣泛應(yīng)用逐漸成熟，對于軍事應(yīng)用有很大啟發(fā)，值得借鑒。下文筆者將通過案例分析增強現(xiàn)實這一高新技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，進一步闡述增強現(xiàn)實技術(shù)怎樣在軍事應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮作用。

2.1 軍事應(yīng)用1——武器裝備研制維修

典型案例一：實景維修，用戶通過手機、電腦屏幕或者增強現(xiàn)實眼鏡能夠在真實產(chǎn)品上看到操作指南，非常直觀。維修人員還可以查找產(chǎn)品的故障原因，及時準(zhǔn)確地進行修理。它所發(fā)揮發(fā)揮優(yōu)勢在于通過增強現(xiàn)實眼鏡和數(shù)據(jù)手套，可以精確的定位和操作，方便快捷，改變了傳統(tǒng)的維修和安裝模式，提高了效率，而且還可以避免對人的傷害。

武器裝備研制維修，再精確的圖紙，也會限制設(shè)計理念的準(zhǔn)確表達(dá)，通過增強現(xiàn)實技術(shù)，可以將虛擬設(shè)計快速、逼真的融合于現(xiàn)實場景中，在研制階段就能對最終產(chǎn)品有直觀的感受。在軍事裝備日趨現(xiàn)代化、多功能化得今天，大量高科技裝備的維修已經(jīng)成為軍事部隊所面臨的難題，尤其是在戰(zhàn)時，裝備維修問題是否能及時有效解決更是至關(guān)重要，在軍事裝備維修中運用增強現(xiàn)實技術(shù)，可以通過模擬真實的裝備信息，讓技術(shù)人員更清晰及時的了解及掌握裝備故障信息，輔助技術(shù)人員進行裝備維修，可以有效的提高準(zhǔn)備維修效率。這點足以說明增強現(xiàn)實技術(shù)在軍事應(yīng)用方面發(fā)揮了極大的優(yōu)勢。

2.2 軍事應(yīng)用2——戰(zhàn)場環(huán)境增強顯示

典型案例二：智能手機應(yīng)用，隨著裝備有GPS的智能手機迅速普及，基于位置信息的移動服務(wù)逐漸成為移動終端平臺上的殺手級應(yīng)用。各種吃、住、行、樂海量信息被準(zhǔn)確的疊加在攝像頭實時捕捉的周邊環(huán)境上，并有精準(zhǔn)的AR朝向數(shù)據(jù)導(dǎo)航。城市鏡頭、出行百科等手機應(yīng)用，可以稱之為最好最全面的導(dǎo)游、導(dǎo)覽、導(dǎo)購新平臺。

試想，如果這些信息是戰(zhàn)場信息，應(yīng)如何運用呢？ 我們可以利用增強現(xiàn)實來增強戰(zhàn)場環(huán)境信息，向系統(tǒng)中輸入部隊的位置信息，系統(tǒng)不僅能向部隊顯示真實的戰(zhàn)場場景，而且能夠在真實環(huán)境中融合各種虛擬物體，附加各種信息，強調(diào)肉眼無法看到的環(huán)境信息，甚至包括敵我雙方的隱蔽力量等，真正實現(xiàn)戰(zhàn)場信息的可視化、透明化。就像我們在前面看到的“突襲諾曼底”中一樣，其實美國已經(jīng)開發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng)，在軍事訓(xùn)練器材與先進技術(shù)展覽中也展出了一些類似的應(yīng)用，應(yīng)用前景非常廣泛，是未來發(fā)展的趨勢。

2.3 軍事應(yīng)用3——增強軍事訓(xùn)練和演習(xí)

典型案例三：體感游戲，在不經(jīng)意間，微軟的xbox360體感游戲機親民的價格已成為前幾年的家庭大眾游戲機。談及體感，對于KINECT這個詞并不陌生，它是微軟在2010年對X-BOX 360體感周邊外設(shè)正式發(fā)布的名字，是kinetics（動力學(xué)）加上connection（連接）兩詞所自創(chuàng)的新詞匯，其實就是一種3D體感攝影機，同時它導(dǎo)入了即時動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風(fēng)輸入、語音識別、社群互動等功能。通過這項技術(shù)可以不需要使用任何控制器在游戲中操作、互動和分享，徹底顛覆了游戲的單一操作，使人機互動的理念更加徹底的展現(xiàn)出來。

試想，將體感游戲用于軍事訓(xùn)練，在陸、海、空、天、電各軍兵種都大有用武之地。它不僅可以體驗真實的戰(zhàn)場環(huán)境，而且可以進行自然交互，可以為軍事訓(xùn)練提供比實兵演習(xí)更加真實的戰(zhàn)場體驗，將軍事訓(xùn)練推向?qū)崙?zhàn)化。這方面的應(yīng)用非常廣泛，在軍事上增強現(xiàn)實最先用于戰(zhàn)斗機駕駛員頭盔上，這是最早也是技術(shù)最成熟的領(lǐng)域，這次我在先進技術(shù)展的空軍展區(qū)看到一個飛行模擬器后面還掛著一個梯子一樣的裝置，覺得很奇怪，問了一下才知道模擬的是彈射座椅，大家都知道，飛行員在緊急情況下可以啟動彈射裝置，而選擇最佳時機非常關(guān)鍵，而通過模擬器可以反復(fù)練習(xí)，熟練把握時機和掌握操作技巧。

2.4 軍事應(yīng)用4——增強作戰(zhàn)演示和研討

典型案例四：大屏幕互動， 2010年世界杯期間，央視五套的《豪門盛宴》節(jié)目，電視直播中就應(yīng)用到了增強現(xiàn)實技術(shù)。這是用于圖像識別的標(biāo)記，主持人在介紹比賽場地時，畫面中就會加入虛擬立體的體育場畫面，在節(jié)目中還將虛擬的足球運動員以及一些比賽參數(shù)也可以通過AR技術(shù)應(yīng)用到電視畫面中。前年在中視典公司的新品發(fā)布會上演示了一個增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，在一個小桌上放置一些普通的卡片，大屏幕上就疊加出三維模型，可以演示各種場景中的活動，有室內(nèi)設(shè)計和，還有消防車救火隊滅火的行動，這種大屏幕互動主要用于品牌宣傳臺和發(fā)布會。

而聯(lián)想到我們的作戰(zhàn)演示和研討，也可以達(dá)到意想不到的效果，例如增強現(xiàn)實的沙盤演示，在桌子上就放置一張傳統(tǒng)的平面紙質(zhì)地圖，屏幕上識別的就是一個三維的地形圖，將增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于作戰(zhàn)演示可以讓軍事專家在傳統(tǒng)的軍事地圖上手持類似軍旗一樣的簡易標(biāo)識卡就可以自主地操作和控制三維虛擬對象，用熟悉的方式參與到作戰(zhàn)實驗和作戰(zhàn)研討中，從而實現(xiàn)平面地圖與立體戰(zhàn)場的虛實結(jié)合、軍旗卡片與三維模型的實時交互、推演研討與演示匯報的協(xié)同配合。

3 結(jié)束語

通過典型案例介紹及對于軍事應(yīng)用的啟發(fā)并發(fā)揮重要作用，可見增強現(xiàn)實技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于武器裝備設(shè)計研制、維修保障、戰(zhàn)場環(huán)境到作戰(zhàn)指揮的軍事訓(xùn)練的各個領(lǐng)域，對于提高實戰(zhàn)化訓(xùn)練水平發(fā)揮著日益重要的作用。作為一項重要的軍民通用前沿技術(shù)，堅信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，增強現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域還會有更加廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景，將會更多更好的為打贏未來戰(zhàn)爭服務(wù)。

參考文獻：

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