摘要：隨著手機(jī)軟硬件的快速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在手機(jī)端的應(yīng)用層出不窮。傳統(tǒng)行業(yè)通過與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，碰撞出新的產(chǎn)品形態(tài)或帶來全新的虛實(shí)融合體驗(yàn)。智能手機(jī)作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的平臺，其便攜性、可交互性和良好的視覺體驗(yàn)等方面均提升了用戶體驗(yàn)。本文闡述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在手機(jī)載體上的不同形態(tài)、開發(fā)平臺、核心技術(shù)及應(yīng)用場景等。業(yè)界通過對該技術(shù)的深入研究，不斷提升手機(jī)應(yīng)用的體驗(yàn)差異和創(chuàng)新性。期待增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)平臺有更大的發(fā)展空間，推動各個行業(yè)或領(lǐng)域的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；AR手機(jī)應(yīng)用；移動端AR；AR交互技術(shù)

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）19-0131-05

1 概述

1.1 背景

隨著手機(jī)CPU和其他硬件性能的不斷提升，手機(jī)已經(jīng)集成了越來越多的新功能，為用戶提供更加豐富和便捷的使用體驗(yàn)。多攝像頭系統(tǒng)的普及，特別是深度攝像頭（如TOF深度攝像頭或3D結(jié)構(gòu)光攝像頭）的應(yīng)用，使手機(jī)不再是簡單的拍照工具，而是具有多種高級功能的設(shè)備。結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 技術(shù)，這些硬件能夠?qū)⑻摂M元素添加到現(xiàn)實(shí)世界中，從而為用戶提供全新的娛樂、教育和工作方式。

在智能手機(jī)市場規(guī)模方面，據(jù)Mordor Intelligence機(jī)構(gòu)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2024年智能手機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到15.1億部，預(yù)計到2029年將增長至18.5億部，預(yù)測期內(nèi)（2024—2029年）的復(fù)合年增長率為4.10%[1]。

智能手機(jī)的快速普及以及手機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，為AR應(yīng)用的手機(jī)化實(shí)現(xiàn)了可能。2017年6月，蘋果在WWDC上首次推出了ARKit，這是一款面向iOS 設(shè)備的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 開發(fā)平臺，允許開發(fā)者利用iPhone和iPad的硬件功能來創(chuàng)建富有互動性的AR應(yīng)用程序；2017年8月，谷歌推出了面向Android設(shè)備的ARCore。蘋果的ARKit和谷歌的ARCore的面世，極大地降低了AR應(yīng)用在手機(jī)端的技術(shù)門檻，為開發(fā)者提供了更為便捷、高效和強(qiáng)大的工具。

1.2 研究目的、意義與方法

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬元素準(zhǔn)確放置到現(xiàn)實(shí)世界中，進(jìn)一步豐富了人們的視覺體驗(yàn)（見圖1） 。基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的AR手機(jī)應(yīng)用，已經(jīng)逐漸影響了教育、醫(yī)療、娛樂等多個領(lǐng)域。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)賦能傳統(tǒng)行業(yè)，可以為其創(chuàng)新發(fā)展提供更多可能性。

本研究旨在通過研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)潛在的新場景，為智能手機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的未來發(fā)展提供有益的參考與啟示。

為確保本研究知識理論和數(shù)據(jù)來源的權(quán)威性，文章所依據(jù)的理論知識與數(shù)據(jù)資料均來源于SCI、北大核心等國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)資源。具體研究方法包括文獻(xiàn)查閱、案例分析、用戶調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究等。這些方法用于分析AR技術(shù)在智能手機(jī)上的應(yīng)用場景、核心技術(shù)以及用戶體驗(yàn)，從而為未來的研究和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1.3 相關(guān)概念介紹

1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種基于計算機(jī)實(shí)時計算和多傳感器融合，將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬信息結(jié)合起來，達(dá)到“實(shí)中有虛”的表現(xiàn)效果[2]。該技術(shù)通過對人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等感受進(jìn)行模擬和再輸出，并將虛擬信息疊加到真實(shí)信息上，為人們提供超越真實(shí)世界感受的體驗(yàn)。目前廣泛接受的一個定義是R.T.Azuma在1997年提出的，他認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)該具有三個特征：結(jié)合真實(shí)與虛擬、實(shí)時交互、支持三維注冊[3]。

2） 移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Mobile AR） 。在1997年，哥倫比亞大學(xué)的Steve Feiner等人開創(chuàng)性地研發(fā)出了一套名為“移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”（MARS） 的第一套移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)[4]。該系統(tǒng)通過頭戴式顯示器，根據(jù)用戶的位置和方向?qū)崟r提供各類信息，由此產(chǎn)生了移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Mobile AR） 的概念。隨著手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備的快速發(fā)展，移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Mobile AR） 的涵義也不斷豐富與拓展。從最初單純的“可移動性”概念逐步演化為特指在移動端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)平臺的發(fā)展

2.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)上的硬件支持

智能手機(jī)從最初的單攝像頭設(shè)計，發(fā)展到現(xiàn)在的多攝像頭系統(tǒng)，以及結(jié)構(gòu)光和TOF技術(shù)的引入，極大地豐富了手機(jī)攝影和交互體驗(yàn)。在后置攝像頭方面，通過采集深度信息，手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的測距和場景感知，從而優(yōu)化拍攝效果和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 等應(yīng)用的體驗(yàn)。

隨著計算機(jī)視覺等技術(shù)的快速發(fā)展，各大手機(jī)廠商紛紛開始升級手機(jī)的硬件技術(shù)。2017年9月，蘋果推出了全球首款搭載3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的智能手機(jī)iPhone X；2019年10月，發(fā)布的iPhone12及之后系列均集成了LiDAR（激光雷達(dá)）攝像頭。這兩種不同的深度攝像頭均帶來了全新的AI+AR體驗(yàn)。其他手機(jī)品牌也陸續(xù)跟進(jìn)，比如三星的S10 5G版、華為Mate 30Pro、OPPO R17 Pro的前后攝像頭均采用了TOF攝像頭方案。在芯片方面，華為的麒麟AI芯片技術(shù)和蘋果的AI芯片均比原先的芯片提供了更快的處理能力和更優(yōu)的軟件體驗(yàn)。

總的來說，智能手機(jī)攝像頭技術(shù)的不斷升級和演變，為用戶帶來了更豐富、更便捷的交互體驗(yàn)。同時，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)上的應(yīng)用形式隨著硬件的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化。

2.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)的應(yīng)用呈現(xiàn)形式

1） 手機(jī)APP AR。小程序AR和WebAR是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 技術(shù)在不同平臺上的應(yīng)用形式，它們各自具有獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場景。

2） 手機(jī)APP AR。這種形式的AR應(yīng)用通常集成在手機(jī)應(yīng)用程序中，可以充分利用手機(jī)的硬件加速功能，提供流暢的AR體驗(yàn)。同時，手機(jī)APP AR可以為用戶提供豐富的交互功能和定制化體驗(yàn)，因?yàn)殚_發(fā)者可以根據(jù)具體需求設(shè)計和實(shí)現(xiàn)各種AR效果和交互邏輯。

3） 小程序AR。這種形式的AR功能在微信小程序、支付寶小程序等平臺上實(shí)現(xiàn)[5]。它是一種輕量級的應(yīng)用程序，用戶無須下載安裝即可使用。然而，由于小程序平臺的限制，小程序AR在功能和性能上無法與手機(jī)APP AR相媲美。

4） WebAR。通過Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)的AR技術(shù)，這種形式無須安裝任何應(yīng)用程序，用戶只需訪問特定的網(wǎng)頁即可體驗(yàn)AR效果。WebAR具有跨平臺和易傳播的優(yōu)勢，可以在不同操作系統(tǒng)和設(shè)備上實(shí)現(xiàn)一致的AR 體驗(yàn)。然而，受限于Web瀏覽器的性能和兼容性問題，WebAR在某些方面無法達(dá)到手機(jī)APP AR的效果。

綜上所述，手機(jī)APP AR、小程序AR和WebAR各具特色，適用于不同的場景和需求。開發(fā)者需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景、用戶需求和技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度進(jìn)行綜合考慮。

2.3 智能手機(jī)的AR 開發(fā)平臺分類

基于AR的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)復(fù)雜，操作系統(tǒng)和設(shè)備種類繁多。為此，不同公司陸續(xù)推出了各種AR開發(fā)平臺，這些平臺為開發(fā)者提供了一整套工具集，用于創(chuàng)建和部署增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 應(yīng)用程序，通常包含各種開發(fā)工具、API、SDK以及相應(yīng)的文檔。AR開發(fā)平臺不僅可以降低開發(fā)難度，提供更加豐富的功能，更重要的是可以跨平臺支持。這意味著開發(fā)者可以一次編寫代碼，然后在多個操作系統(tǒng)和設(shè)備上運(yùn)行。

例如，Unity的AR開發(fā)平臺為了兼容各類型的底層SDK，搭建了一個開放型的架構(gòu)體系平臺——Sub?systems，封裝了許多不同類型的AR能力。這使得開發(fā)者可以減少在不同架構(gòu)下的遷移和調(diào)試工作，將更多的精力放在AR應(yīng)用程序的設(shè)計上[6]。

以下是市場上不同AR開發(fā)平臺的匯總整理：

3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在智能手機(jī)平臺的核心技術(shù)及典型應(yīng)用

3.1 跟蹤與定位技術(shù)

隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)領(lǐng)域的深度探索，能否確切計算手機(jī)設(shè)備的位置和方向成為將數(shù)字內(nèi)容正確疊加在現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)鍵要素。傳統(tǒng)的GPS定位方法，其精度誤差通常在10米左右，難以滿足AR 應(yīng)用的高精度要求。輔助定位技術(shù)如Wi-Fi和藍(lán)牙盡管能提供一定程度的精度提升，但往往需要提前布置且成本高昂，同時其定位精度仍局限于米級。

相比之下，基于計算機(jī)視覺的定位技術(shù)通過預(yù)先對環(huán)境進(jìn)行拍攝采集，能夠?qū)崿F(xiàn)分米級甚至厘米級的定位精度。這一突破性技術(shù)進(jìn)展主要?dú)w功于同步定位與地圖構(gòu)建（SLAM） 技術(shù)的應(yīng)用[7]。SLAM技術(shù)允許運(yùn)動物體在感知環(huán)境信息的同時，實(shí)時計算自身位置并構(gòu)建環(huán)境地圖，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的高精度理解。目前，SLAM的應(yīng)用領(lǐng)域主要有機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

在AR 應(yīng)用中，即便用戶處于持續(xù)移動狀態(tài)，SLAM技術(shù)仍能不斷更新對周圍環(huán)境的認(rèn)知，確保數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界的精確對齊。這種技術(shù)使得數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界建立了明確的位置關(guān)系，進(jìn)而提升了AR應(yīng)用的真實(shí)感。例如，長沙IFS打造的全國首個商場混合實(shí)境導(dǎo)航系統(tǒng)iGO系統(tǒng)，在其實(shí)現(xiàn)的店鋪導(dǎo)航、信息展示等功能中就使用了SLAM技術(shù)。

基于計算機(jī)視覺的定位技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn)，如依賴視覺特征，對于缺乏紋理等特征的場景，整體的定位效果較差[8]；或者當(dāng)用戶移動較快、場景變化快時，由于計算量過大，手機(jī)無法及時負(fù)載和更新。因此，融合視覺SLAM技術(shù)、慣性、里程計和GNSS等多傳感器以滿足不同場景的信息需求，優(yōu)勢互補(bǔ)，可以提高系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性。

3.2 云錨點(diǎn)技術(shù)

2018年，ARCore推出了云錨點(diǎn)（Cloud Anchors） 功能，這一創(chuàng)新技術(shù)允許用戶在現(xiàn)實(shí)空間中繪制虛擬錨點(diǎn)，進(jìn)而將虛擬對象無縫融入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景中。通過云錨點(diǎn)的應(yīng)用，用戶不僅能夠?qū)⑻摂M對象放置在特定位置，還能將這些錨點(diǎn)的經(jīng)緯度信息上傳至云端，這一步驟確保了錨點(diǎn)信息的全局可訪問性和共享性[9]。在同一物理環(huán)境中的其他用戶可以通過下載這些云錨點(diǎn)數(shù)據(jù)，將其添加至自己的設(shè)備上，從而能夠觀看到錨點(diǎn)處創(chuàng)建的AR圖像，并與這些虛擬對象進(jìn)行實(shí)時互動。這種跨設(shè)備的無縫銜接極大地豐富了AR體驗(yàn)的多樣性和社交性。

隨著用戶希望保存創(chuàng)作內(nèi)容的需求出現(xiàn)，持久性云錨點(diǎn)（Persistent Cloud Anchors） 概念也被Google 提出。持久性云錨點(diǎn)功能不僅能夠保持虛擬對象在空間中的穩(wěn)定性，還能確保數(shù)據(jù)在云端的長期存儲。以Mark AR應(yīng)用為例，它使用戶能夠與公共場所的其他人共同生成和共享AR內(nèi)容。這種協(xié)作性的創(chuàng)作方式不僅提高了內(nèi)容的豐富度，還增強(qiáng)了用戶之間的互動和交流。此外，微軟推出的Minecraft Earth游戲也是持久性云錨點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用之一。通過Azure SpatialAnchors技術(shù)，玩家能夠在現(xiàn)實(shí)世界中搭建虛擬建筑，并邀請其他玩家共同參與數(shù)字世界的建設(shè)。這種跨平臺的互動體驗(yàn)不僅拓展了游戲的邊界，還為玩家提供了更為沉浸式的虛擬世界探索之旅。

3.3 圖片檢測

在教育領(lǐng)域常見的AR圖書應(yīng)用使用了圖片檢測技術(shù)。AR圖片檢測技術(shù)主要依賴于計算機(jī)視覺和圖像處理算法，這些算法能夠識別和分析圖片中的特定特征或標(biāo)記，從而觸發(fā)相應(yīng)的AR效果。例如，通過識別圖片中的二維碼、條形碼或特定圖形，AR系統(tǒng)可以觸發(fā)虛擬物體的疊加、動畫效果或交互功能。具體應(yīng)用例子包括AR地球儀、AR名片和AR圖書[10]。

3.4 平面檢測

平面檢測是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 應(yīng)用中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。通過識別和追蹤現(xiàn)實(shí)世界中的平面，如地面和墻壁，能夠?qū)⑻摂M對象準(zhǔn)確地放置在平面上，從而創(chuàng)造逼真的AR體驗(yàn)[11]。例如，王者榮耀和閃耀暖暖在涉及3D虛擬模型展示時，就使用了這項(xiàng)技術(shù)。

在AR平面檢測過程中，開發(fā)者可以指定檢測模式，如水平、垂直或兩者兼有。當(dāng)平面被成功檢測到時，AR系統(tǒng)可以創(chuàng)建游戲?qū)ο螅ㄈ缙矫骖A(yù)制件）來表示這些平面。通過這種方式，這些游戲?qū)ο罂梢杂糜诜胖锰摂M對象，并確保它們與現(xiàn)實(shí)世界中的平面保持正確的對齊和位置關(guān)系。

3.5 人臉檢測

人臉檢測是另一種使用頻率非常高的技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)人臉AR的關(guān)鍵一步。抖音的人臉變身等應(yīng)用就是基于人臉檢測技術(shù)。首先，通過手機(jī)攝像頭捕捉圖像關(guān)鍵幀，然后利用算法識別出其中的人臉并標(biāo)記。一旦系統(tǒng)檢測到人臉，就可以根據(jù)人臉的位置、大小和角度等信息，精確地放置虛擬元素，使其與真實(shí)的人臉完美融合。

3.6 3D 模型檢測與識別

近年來，越來越多的產(chǎn)品設(shè)計師使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬展示，參展者可以基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)品進(jìn)行互動。保時捷的識車應(yīng)用便是一個典型的例子[12]。它基于Vuforia技術(shù)，充分展示了模型檢測與識別技術(shù)在AR領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。技術(shù)一般分為兩部分：首先是3D模型注冊，在系統(tǒng)內(nèi)輸入跟蹤物體的3D模型，并設(shè)定初始識別姿態(tài)后，可快速完成3D 模型注冊，實(shí)現(xiàn)模型虛擬信息與實(shí)物的精準(zhǔn)匹配；其次是3D物體實(shí)時跟蹤，目前技術(shù)上無須事先對三維物體進(jìn)行訓(xùn)練，模型注冊后即可對物體進(jìn)行實(shí)時跟蹤。

在實(shí)際應(yīng)用中，用戶的手機(jī)攝像頭會實(shí)時對準(zhǔn)3D模型，此時算法需要快速捕捉關(guān)鍵圖像，目的是識別出圖像中的保時捷車型。一旦識別車型成功，應(yīng)用會立即觸發(fā)相應(yīng)的AR效果。通過這種方式，用戶可以獲得更加豐富和深入的車輛信息，同時也能享受到AR技術(shù)帶來的新穎體驗(yàn)。

3.7 動作捕捉

動作捕捉技術(shù)可以將人、動物或物體的運(yùn)動數(shù)字化，并實(shí)時地映射到虛擬世界中。其實(shí)現(xiàn)原理是使用手機(jī)攝像頭捕捉人體運(yùn)動視頻流，并傳輸?shù)绞謾C(jī)處理器上，然后通過特定的算法進(jìn)行分析和處理[13]。這些算法能夠識別視頻中的關(guān)鍵特征點(diǎn)，如人體的關(guān)節(jié)或特定的標(biāo)記點(diǎn)。通過追蹤這些特征點(diǎn)在連續(xù)視頻幀中的位置變化，算法能夠計算出物體的運(yùn)動軌跡和速度。

在崽崽（ZEPETO） 應(yīng)用中，用戶的頭會變成3D形象崽崽的頭，同時崽崽的表情會跟隨用戶本人一起張嘴、眨眼和頭部轉(zhuǎn)動。再例如，在AR Dance Party應(yīng)用中，允許用戶通過動作捕捉技術(shù)，將自己的舞蹈動作實(shí)時轉(zhuǎn)化為虛擬角色的動作。Fit Reality AR應(yīng)用可以通過手機(jī)攝像頭捕捉用戶本人的運(yùn)動動作，并實(shí)時分析其姿勢和動作準(zhǔn)確性，并及時提供個性化的訓(xùn)練建議和反饋。盡管如此，手機(jī)端的動作捕捉技術(shù)受限于手機(jī)硬件和算法的復(fù)雜性，其精度和穩(wěn)定性可能不如專業(yè)的動作捕捉設(shè)備。

4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)平臺應(yīng)用的特點(diǎn)與意義

4.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)平臺應(yīng)用的特點(diǎn)

1） 便攜性。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)上的應(yīng)用具有顯著的便攜性。與頭戴式顯示設(shè)備或其他AR硬件相比，智能手機(jī)輕便且易于攜帶，用戶可以方便地隨身攜帶，從而極大地拓寬了AR技術(shù)的應(yīng)用場景，使其不再局限于特定的物理場所或環(huán)境。一個典型的代表是2016年7月上線的Pokémon GO，這款基于LBS 地理信息的AR游戲，通過智能手機(jī)讓玩家能夠在真實(shí)世界中捕捉Pokémon，極大促進(jìn)了AR技術(shù)的普及。

在甘肅敦煌，基于華為河圖（Cyberverse） 技術(shù)，游客可以通過智能手機(jī)實(shí)時查看疊加在敦煌景點(diǎn)上的虛擬信息，如歷史背景介紹和虛擬氛圍等。這種基于LBS（位置服務(wù)）技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)用戶的地理位置實(shí)時刷新和呈現(xiàn)相關(guān)虛擬元素，讓用戶在移動中也能獲得與周圍環(huán)境高度匹配的AR體驗(yàn)。例如，在敦煌景點(diǎn)之間移動時，智能手機(jī)屏幕上的虛擬信息會隨之變化，增強(qiáng)了旅游體驗(yàn)的互動性和信息量。

2） 視覺沖擊性。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠顯著增強(qiáng)真實(shí)環(huán)境，帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊力。通過精準(zhǔn)的定位技術(shù)及逼真的建模渲染技術(shù)，將虛擬元素巧妙地融合進(jìn)現(xiàn)實(shí)世界。同時，借助光照估計與深度信息估計等技術(shù)，虛擬物體與現(xiàn)實(shí)物體之間能夠呈現(xiàn)出真實(shí)的光影效果及遮擋關(guān)系。

例如，在AR合照場景中，用戶可以與虛擬元素互動，獲得自然逼真的合影體驗(yàn)。通過技術(shù)的不斷更新發(fā)展，AR的應(yīng)用從攝像頭區(qū)域擴(kuò)展到大場景，帶來了AR數(shù)字孿生世界的概念。通過對大型場景的數(shù)據(jù)采集和空間計算，用戶可以通過手機(jī)看到真實(shí)世界中疊加的虛擬物體，甚至實(shí)現(xiàn)AR導(dǎo)航等功能。

2020年，華為在其開發(fā)者大會上發(fā)布了河圖（Cy?berverse） 底層技術(shù)平臺，具備全場景空間計算能力和AR步行導(dǎo)航等核心技術(shù)。在敦煌，使用該技術(shù)可以讓莫高窟的全景“復(fù)活”，例如，壁畫中的九色鹿仿佛從畫中飛出，展示了AR在文化遺產(chǎn)保護(hù)和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中的巨大價值。在深圳萬象天地，河圖技術(shù)結(jié)合室內(nèi)導(dǎo)航、服務(wù)信息與商業(yè)展示，將AR應(yīng)用于商業(yè)場景中，完美詮釋了AR+商業(yè)的概念。

3） 可交互性?；赟LAM（同步定位與地圖構(gòu)建）、LBS等前沿技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)⑻摂M元素疊加到真實(shí)場景中。通過智能手機(jī)，用戶可以通過觸屏、手勢識別、語音識別及姿態(tài)識別等多模態(tài)交互方式，與虛擬元素進(jìn)行實(shí)時互動，并獲得即時反饋，增加了使用的趣味性。

此外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)打破了傳統(tǒng)手機(jī)屏幕二維展示的限制，用戶不僅可以在二維屏幕上查看虛擬元素，還可以通過拖拽、旋轉(zhuǎn)等操作，在三維空間中移動和調(diào)整虛擬元素的位置和角度。例如，各種火爆的AR特效相機(jī)應(yīng)用廣受用戶喜愛，通過人臉疊加虛擬特效，如3D貼紙、動態(tài)粒子等，創(chuàng)造出更加唯美的照片和視頻素材，豐富了用戶生成內(nèi)容（UGC） 的生產(chǎn)方式。例如Faceu 激萌、美圖秀秀和抖音這樣的應(yīng)用都包含這一功能，吸引了大量用戶。

4.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)平臺應(yīng)用的意義

1） 提升產(chǎn)品效果差異。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)上的應(yīng)用顯著提升了產(chǎn)品效果和差異化。例如，《IKEA Place》應(yīng)用允許用戶將虛擬家具與真實(shí)環(huán)境結(jié)合，通過手機(jī)攝像頭掃描房間，用戶能夠在屏幕上看到虛擬家具擺放在家中的效果。這種實(shí)時預(yù)覽功能使用戶可以更直觀地評估家具的尺寸、風(fēng)格與房間環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

另一例子是AR實(shí)景導(dǎo)航。當(dāng)用戶使用AR導(dǎo)航功能的應(yīng)用時，智能手機(jī)屏幕會顯示真實(shí)道路圖像，并在上面疊加虛擬的箭頭、路標(biāo)和距離提示。虛擬元素根據(jù)用戶的實(shí)時位置和行進(jìn)方向動態(tài)調(diào)整，確保用戶清晰地看到前方的道路和導(dǎo)航指示。這種方式比傳統(tǒng)二維地圖和聲音提示的導(dǎo)航應(yīng)用更加直觀和便利。

2） 改善用戶使用體驗(yàn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為傳統(tǒng)行為和習(xí)慣提供更直觀、生動的使用感受，從而顯著提升用戶體驗(yàn)。例如，AR試妝應(yīng)用讓用戶通過手機(jī)攝像頭實(shí)時預(yù)覽不同化妝品的效果，避免了實(shí)際試妝可能帶來的衛(wèi)生問題和不便。這種方式不僅方便快捷，還提高了用戶的購買決策質(zhì)量。

在教育領(lǐng)域，AR應(yīng)用如《物理實(shí)驗(yàn)室AR》提供了更直觀、生動的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生可隨時隨地組裝虛擬電路，快速看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此類應(yīng)用脫離了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，提供更靈活且真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，顯著提升了教育資源的廣泛性和可訪問性。

3） 創(chuàng)造應(yīng)用產(chǎn)品的創(chuàng)新。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為智能手機(jī)應(yīng)用帶來了革命性的創(chuàng)新，許多新的應(yīng)用產(chǎn)品得以從無到有地創(chuàng)造。例如，蘋果的AR測量應(yīng)用使用戶能夠輕松測量長度、面積和角度等參數(shù)。這種方法不僅省去了使用專業(yè)測量工具的需要，還提高了測量的準(zhǔn)確性和便捷性。

另一個創(chuàng)意應(yīng)用是AR人臉驅(qū)動。通過手機(jī)攝像頭捕捉用戶的面部表情并將其實(shí)時映射到虛擬角色上，實(shí)現(xiàn)人臉與虛擬角色之間的互動和表情同步。這類應(yīng)用增加了娛樂性和趣味性，使用戶在虛擬世界中的體驗(yàn)更真實(shí)和生動。

5 結(jié)束語

在智能手機(jī)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速發(fā)展的時代背景下，本文通過大量案例分析，揭示了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能手機(jī)應(yīng)用中的特點(diǎn)與潛力。當(dāng)前，手機(jī)AR應(yīng)用已經(jīng)涉及教育、娛樂、健康等諸多領(lǐng)域，為用戶帶來了全新且獨(dú)特的體驗(yàn)。雖然目前還存在硬件限制、應(yīng)用場景有限、數(shù)據(jù)隱私等問題，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和公眾意識的增強(qiáng)，手機(jī)AR應(yīng)用將擁有更加廣闊的市場前景和無窮的創(chuàng)新空間。

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