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本书主要包括ＡＲ的基本原理和特性、ＡＲ在各行业的应用（教育、医疗、广告、工程等）、ＡＲ在日常生活中的应用（吃喝玩乐住行 ）、AR未来的发展趋势和展望；采用通俗易懂的语言深入浅出地介绍AR高科技、新颖丰富的应用案例。
本书对AR（增强现实）技术进行了全景式的概括，主要分析了AR在教育、医疗、工业、玩具、汽车、房地产等行业的具体应用。全书共分为4篇：第1篇介绍AR的发展历程、社会各界对它的看法以及一些代表性的硬件设备；第2篇详细梳理了AR在11个领域的具体应用以及它给这些领域带来的价值和意义；第3篇是AR在个人生活和工作中的一些应用案例；第4篇展望了AR的未来发展趋势和创业机会以及它和大数据、AI（人工智能）、5G（第五代移动通信技术）、3D打印、机器人、云计算、无人机等领域的互相融合。
本书适合对AR行业感兴趣的投资者和创业者、设备和技术生产经营企业的从业人员，以及其他希望了解AR的读者等阅读使用。
廖春元
亮风台创始人兼CEO、国家“千人计划”创业人才入选者
本书会让你对AR[1]有更深入的了解。全书详细地阐述了AR的历史和未来，从无人所知的高科技概念到落地于教育、新闻、医疗、广告、游戏、旅游、建筑、汽车和工业等与人们生活息息相关的行业应用案例。这个过程是漫长的，但又是突破的，也不知道是从哪个时刻起，AR就这样服务到我们的生活中了，未来可能会有更难以想象的应用空间。
在我看来，AR革命已经到来了。作为一名AR从业者，我可以说在5年中见证了AR行业“从0到1”的发展，这是一个非常不容易的过程。从几年前的无人所知到现在各个行业争相尝试与落地，正如书中所讲的那些典型案例。我们可以期待，随着AI[2]的发展、行业软硬件的提升以及内容的不断丰富，AR将会满足更多的使用场景和用户需求。
感谢作者能够对行业有如此全面的调研与理解，让更多的人意识到“AR服务生活”的时代已经到来。这个时代，不一定是最好的时代，但一定是最具启发性与开拓性的时代。
[1]增强现实（Augmented Reality，AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术。
[2]人工智能（Artificial Intelligence，AI），是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
苏波
深圳增强现实技术有限公司（0glass）创始人兼CEO
AR——信息技术的新赛道
首先，很荣幸也很高兴接到安总监的邀请来为本书写推荐序。从2008年到现在，我一直是AR技术的亲历者、参与者和推动者。当前，AR技术还处于早期阶段，大多数“围观群众”甚至连一些AR行业的从业者还分不清AR、VR[1]、MR[2]的时候，终于有一本涵盖AR产业布局述评、案例分析及趋势预判的书出现了，担当起人们认知AR的桥梁和让厂商保持初心的良剂。
近几年，AR成为令人兴奋的科技热词。一时间，AR+游戏、AR+娱乐、AR+教育、AR+营销和AR+展览等各种应用场景如雨后春笋般涌现。这些场景虽然只是满足了用户的好奇心，但好奇心也是刚需的另外一种表现，虽然黏性并不高，但是客户决策快。因此，其造就出来的往往是项目型的现象级产品。
根据AR市场需求，我把所有应用场景分为3类，即伪需求、痒需求和刚需求。
伪需求理论上的目标市场足够大且有需求，但实际应用上没有需求，如AR眼镜+骑行，不仅解决不了运动刚需，反而影响人身安全。痒需求的目标市场大且实际应用有需求，然而可替代性却很强，如支付宝AR红包很快就被其他营销方式取代了。刚需求就不一样了，目标市场大且实际应用有需求，可替代性极弱甚至不存在，能有效地解决工业生产等方面的痛点，让互联网延伸到生产一线，本书所提及的AR+工业及AR+实训等内容就为此作了背书。
我在2014年就讲过，一项新技术的发展往往都要经历4个阶段：军事应用、工业应用、商业办公、个人消费。计算机和互联网都是沿着这个应用逻辑发展的，我相信AR技术也是一样。目前AR正处于军事和工业应用的阶段，无论是生产、管理还是培训，显然都能在其中的几乎所有环节发挥出作用，市场刚需强烈，是有广阔前景的。AR已被公认为是下一代的计算平台，未来的AR行业一定会像现在的IT行业，B端和C端泾渭分明。更远的以后，也许是10年后，一定会有AR的各种消费级终端出现，它们将深入到我们工作和生活的方方面面，甚至会完全取代现在的“三屏”：大屏电视、中屏PC和小屏手机，成为真正意义上的个人消费品。
写序期间，有人曾向我提出疑问：“之前有VR一起争夺媒体头条，现在MR也开始火起来了，人们早已不再局限于讨论未来大趋势是AR还是VR，你们不怕AR被颠覆吗？”我认为这种疑虑是多余的。
众所周知，MR大多是从AR和VR出发做的。若从VR出发，那我们看到的现实世界就是经过摄像头处理传输之后的图像，与真实所见差别很大，无法达到虚实结合，因此走不通。若从AR出发，技术特性即基于真实场景上的虚拟叠加就决定了AR是最接近MR效果的一种技术，即AR发展的最终路径一定是MR。三五年之后，AR眼镜的超大可视角和超快运算量等问题一旦被解决，就能完全取代现有的VR头盔。
未来AR的产品形态将没有固定的载体，但发展趋势必然是从大屏到小屏再到眼镜，更远的未来可能变成隐形眼镜甚至是植入人体内的一颗芯片。2008年我任水晶石数字科技高级副总裁时做过一个AR+营销项目，那时载体还只是PC+大屏的形态。2010年我协助秦始皇兵马俑博物馆完成了AR展示项目，游客能在手机端看到刚出土、氧化前的色彩缤纷的兵马俑AR图像。2013年谷歌眼镜的问世标志着AR智能眼镜时代的到来，2015年它的停产则预示着消费级AR智能眼镜离我们还很远。2016年三星获得了AR智能隐形眼镜的专利。2017年谷歌又发布了企业版谷歌眼镜，主要应用于工业和医疗等领域，一停一发，预示着AR智能眼镜B端（企业客户端）市场的来临。虽然当前AR最合适的载体还是手机，但是未来类似于我们所佩戴的眼镜或隐形眼镜会是AR更好的载体。未来隐形AR智能眼镜的潜力虽然巨大，但它还不是最好的载体，生物芯片才将是AR的终极形态，而MR则是AR的高级形态。
正像书中写的，未来几年的AR市场将迎来爆发式增长，AR将成为下一代计算平台，这会是一个AR时代。对AR感兴趣的投资者、创业者、生产经营的企业人员及其他读者可以从本书中窥探到更多的发展机遇。
[1]虚拟现实（Virtual Reality，VR），是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。
[2]混合现实（Mixed Reality，MR），是一组技术组合，不仅提供新的观看方法，还提供新的输入方法。混合现实技术是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。
邵华强
悉见科技联合创始人
人类社会发展了几万年，从原始文明到农耕文明到工业文明，再到互联网和移动互联网文明。随着文明的不断进化，信息的表达和传递方式也在发生着深刻的变化。原始时期是结绳记事到甲骨文；农耕时代有了竹简和纸张；到工业文明有了电报和电话；到互联网和移动互联网时代，就是PC和手机。那么下一个时代、下一个文明形态，人类会用什么样的方式来表达信息和传递信息呢？相信每位读者都可以在本书中找到那个已经出现了的答案，它就是AR。
人类将从2D平面时代进入3D的AR时代，也就是和我们日常生活中双眼看到的现实世界一样。这将是一次信息传递和理解的革命，整个社会也将迎来一次巨变。
福双作为从业者，不仅投身这场革命，也成为一名细致深入的观察者，他倾注自己的心血和时间，带给每一位读者一种广袤深入的视角去了解这场正在发生的革命。无论你是科研工作者、从业者还是普通爱好者，都可以从本书中获得你想了解的信息。希望更多的人加入AR行业中来，一起努力让世界更美好，正如福双所做的一样。
李苗
暨南大学数字营销传播中心主任
过去未去，未来已来
2017年对于AR的发展历史来说是值得被记住的一年。2017年6月，苹果的ARKit开源性系统诞生，借此平台，在短短几个月内各类应用开发如火如荼，产品也如雨后春笋般层出不穷。AR的应用开发进入一个井喷时代，也标志着AR元年的开始。
“媒介是人体的延伸”，马歇尔·麦克卢汉（Marshall McLuhan）的媒介论在今天又有了全新的诠释。AR带给我们的是什么？是人机交互的虚实融合，是联结下一代移动互联网的接口，是人与机的交互性、沉浸式的互动体验，是移动与场景的即时交互和体验，还是信息拓展媒介的视觉盛宴？
当我看到本书时，脑海里呈现出来的就是AR带给人类新的视觉、听觉、触觉、体感等全方位的信息接收、信息创造和使用的新体验的画面，以及下一代移动互联网场景下的各种新型服务模式和商业模式。本书为我们贡献了一套丰富的AR研发和应用大餐：第1篇为我们呈现了AR的基础原理和发展现状以及社会对于AR的理解与认知；第2篇是本书的重点，为我们呈上的是AR在不同领域的实际应用案例，让我们看到AR巨大的市场潜力和对资本的诱惑力；第3篇则让我们看到AR与广大消费者息息相关的关联关系，让市场认识到AR不仅是一门B2B的生意，而是具有B2C市场的巨大开发价值和商业价值；第4篇概括总结了学界和业界的权威观点，如“人机交互的第三次革命”、全球AR的发展趋势等，为投资家、企业家、产品设计和开发者、学者和研究者提供了引导性的线索和思路。
AR的技术升级以及商用化还有很长的路要走，如移动中追踪捕捉系统技术的进一步完善、即时的交互性和稳定性、市场的强烈需求与内容和产品的研发周期的矛盾、5G的基础建设才开始等，这些还是影响AR大规模商用的瓶颈，还需要循序渐进，还需要时间。我们期待中国的AR市场能够出现更多原创的服务模式和商业模式。
一位年轻有为的AR产业界新人，一本汇聚了丰富AR案例的书，一个让人心动的书名。投资家和企业家可以从中找到商业价值，产品设计和开发者可以从中找到灵感，学者和专家可以从中找到有价值的研究课题。本书值得一读！
张博
无界财富董事兼CEO
安总是一个学习能力和逻辑思维能力极强的人，这样的人写的书一般都会循序渐进，深入浅出，让人不觉间掌握了很多知识。通读下来不但如此，而且还极专业、极实用。让“小白”可以用几天时间变成“半专家”，对“专家”来说也可以开拓一下视野。真心推荐！
每年夏日，我都会去漂流一次，享受那份刺激与凉爽。自从信息技术诞生以来，人类社会就像从缓慢流动的河流进入到了急促的漂流过程。每天都有新发明和新技术出现，我们每天接收到的信息量也越来越大。信息技术的大变革有3个时代：首先是计算机与互联网时代，然后是当前的手机和移动互联网时代，接下来则是AR和物联网时代。AR时代会比之前的计算机与手机时代发展的速度更快，水流更湍急，更加激动人心。
此时此刻，AR的未来已经无比清晰地展现在我眼前：戴着轻便小巧的AR设备，我们仿佛是长了千里眼和透视眼的超人，在万人万物上面直接看到相关信息并用手势与其互动。AR比手机更全面、更深入地渗透到我们生活的各个方面。但是，这个令人心潮澎湃的未来何时到来，5年、10年、20年，我不知道。不过我坚信这一天终会到来，我期待这项可以改变人类社会生活的技术早日普及开来。
安福双
二〇一八年八月
自从计算机发明以来，人类生活的世界就可以被划分成两个部分：现实的物理世界和虚拟的数字世界。虚拟的数字世界大大拓展了人们的认识边界，但是边界两端的世界是割裂的：打开计算机，登录互联网，你进入虚拟世界；关机，吃饭，开车，你进入现实世界。如果两者合二为一呢？将虚拟数字内容叠加在现实世界中，把现实世界进行增强，这就是AR。著名史学家钱穆先生有句话：“过去未去，未来已来。”过去和未来是完全交织在一起的。如果想深入了解AR，先了解一下其发展历程是非常有必要的。
在电影和科幻小说中已经展现了很多AR的应用场景，如《终结者》（1984）和《机械战警》（1987），这两部电影的主演都是“半机械人”，都是通过在他们的视觉系统上覆盖一连串的注解和图形来增强显示他们所观察到的世界的。
此外，还有《少数派报告》《攻壳机动队》《钢铁侠》《阿凡达》等科幻电影描绘的未来世界中也都有很多AR的成分，这些科幻场景将逐步成为现实。
一、1966年：第一台AR设备
计算机图形学之父和AR之父伊凡·萨瑟兰（Ivan Sutherland）开发出了第一套AR系统和人类实现的第一个AR设备，被命名为“达摩克利斯之剑”（Sword of Damocles）。同时，该系统也是第一套VR系统。这套系统使用了一个光学透视的头戴式显示器，同时配有两个六度追踪仪，一个是机械式的，另一个是超声波式的，头戴式显示器由其中一个追踪仪进行追踪。受制于当时计算机的处理能力，这套系统将显示设备放置在用户头顶的天花板上，并通过连接杆和头戴设备相连，能够将简单线框图转换为3D效果的图像。
为什么要把显示设备吊在天花板上，然后再连接到头上呢？因为，当时的技术并不发达，做出来的头戴显示器非常笨重，如果直接佩戴会因为重量过大导致使用者断颈身亡，从头顶的天花板悬挂下来可以分担一定的重量。从某种程度上讲，伊凡·萨瑟兰发明的这个AR头盔和现在的一些AR产品有着惊人的相似之处。当时的AR头盔除了无法实现娱乐功能外，其他技术原理和现在的AR头盔并没有什么本质区别。
虽然这款产品被业界认为是VR和AR发展历程中里程碑式的作品，但在当时除了只得到大量科幻迷的热捧外，并没有引起很大的轰动。笨重的外表和粗糙的图像系统都严重限制了该产品在普通消费者群体里的普及。
二、1992年：AR术语正式诞生
1992年，“Augmented Reality”这一术语正式诞生。波音公司的研究人员汤姆·考德尔（Tom Caudell）和他的同事都在开发头戴式显示系统，以使工程师能够使用叠加在电路板上的数字化AR图解来组装电路板上复杂的电线束。由于他们对布线图进行了虚拟化处理，因此极大地简化了之前所使用的大量不灵便的印制电路板系统。
汤姆·考德尔和戴维·米泽尔（David Mizell）在论文中首次使用了“Augmented Reality”这个词来描述将计算机呈现的元素覆盖在真实世界上这一技术，并在文章中探讨了AR相对于VR的优点。例如，因为AR需要计算机呈现的元素相对较少，因此它对计算机处理能力的要求也较低。同时，他们也知道为了使虚拟世界和真实世界更好地结合，对于AR的定位技术（Registration）的要求应该不断增强。
同年，两个AR的原型系统——Virtual Fixtures虚拟帮助系统和KARMA机械师修理帮助系统，由美国空军的路易斯·罗森伯格（Louis Rosenberg）和哥伦比亚大学的史蒂夫·费纳（Steve Feiner）等人分别提出。
路易斯·罗森伯格在美国空军的阿姆斯特朗实验室里开发出了Virtual Fixtures，该系统可以实现对机器的远程操作。而随后路易斯·罗森伯格将研究方向转向了AR技术，包括如何将虚拟图像叠加到用户的真实世界画面中等各项研究，这也是当代AR技术讨论的热点。从这时开始，AR和VR的发展道路便分离开了。
KARMA（Knowledge–based Augmented Reality for Maintenance Assistance，基于知识的增强现实维修助手），是在哥伦比亚大学计算机图形和交互实验室中被研发出来的一个AR协助维修设备的系统。研究人员使用该系统和HMD[1]来辅助维修一台激光打印机。
上图中的线框是通过HMD看到的图像，用来告诉用户如何从激光打印机中取出托盘。虚拟的实线模拟了托盘在打印机中的位置，箭头代表托盘需要取出的方向，而虚线则表示托盘取出后的位置。
三、1994年：AR技术的首次表演
这一年，AR技术首次在艺术作品上得到发挥。艺术家朱莉·马丁（Julie Martin）设计了一个叫《赛博空间之舞》（Dancing in Cyberspace）的表演。舞者作为现实存在与投影到舞台上的虚拟内容进行互动，在虚拟的环境和物体之间穿梭，这是AR技术非常到位的呈现，也是世界上第一个AR戏剧作品。
四、1997年：AR定义被确定
罗纳德·阿祖玛（Ronald Azuma[2]）发布了第一个关于AR的报告。在报告中，他提出了一个已被广泛接受的AR定义。这个定义包含3个要素：将虚拟和现实结合、实时互动和基于三维的配准（又称注册、匹配或对准）。近20年过去了，AR已经有了长足的发展，系统实现的重心和难点也随之发生了变化。但是，这3个要素依然是AR系统中不可或缺的。
哥伦比亚大学的史蒂夫·费纳等人发布的游览机器（Touring Machine），是第一个室外移动AR系统。这套系统包括一个带有完整方向追踪器的透视头戴式显示器，一个捆绑了计算机、DGPS[3]和用于无线网络访问的数字无线电的背包，一台配有光笔和触控界面的手持式计算机。下面右边这幅图，就是戴上这套设备后，参观校园时所能看到的景象。
五、1998年：AR第一次用于直播
此时，体育转播图文包装和运动数据追踪领域的Sportvision公司开发了1st&Ten系统。在橄榄球实况直播中，用其实现了“第一次进攻”黄色线在电视屏幕上的首次可视化。该系统是针对冰球运动开发的，其中的蓝色光晕被用以标记冰球所处的位置，不过这个系统并没有被普通观众所接受。
对于很少玩橄榄球的人来说，可能很难理解这套系统，但在我们每次看游泳比赛时，每个泳道上会显示出选手的名字和排名等信息就是使用了类似的AR技术。
六、1999年：带给App革命的第一个AR SDK[4]
这一年，第一个AR开源框架ARToolKit出现了。ARToolkit基于GPL开原协议发布，是一个六度姿势追踪库，使用直角基准（Square Fiducials）和基于模板的方法来进行识别。ARToolkit的出现使得AR技术不仅局限在专业的研究机构中，许多普通程序员也都可以利用ARToolkit开发自己的AR应用。早期，ARToolkit可以识别和追踪一个黑白的标记，并在黑白的标记上显示3D图像。直到今天，ARToolkit依然是最流行的AR开源框架，几乎支持大部分的主流平台，并且已经实现了自然特征追踪（Nature Feature Traking，NFT）等更高级的功能，后文的图片展示了在一个方形的标记上叠加一个3D模型的效果。
2005年，ARToolkit与SDK相结合，可以为早期的塞班智能手机提供服务。开发者通过SDK启用ARToolkit的视频跟踪功能，可以实时计算出手机摄像头与真实环境中特定标志之间的相对方位。这种技术被看作是AR技术的一场革命，目前在Andriod和iOS系统的一些设备中仍被使用。
德国联邦教育和研究部在1999年启动了一项工业AR的项目，名为ARVIKA（Augmented Reality for Development，Production，and Servicing），来自工业和教育界的20多个研究小组致力于开发用于工业应用的AR系统。该计划提高了人们在专业领域中对AR的认识，也催生出了许多类似的计划。
这也是AR首次大规模服务于工业生产。
七、2000年：第一款AR游戏
布鲁斯·托马斯（Bruce Thomas）等人的“AR–Quake”游戏，是流行的计算机游戏“雷神之锤”（Quake）的扩展。“AR–Quake”是一个基于六度追踪系统的第一人称应用，这个系统使用了GPS、数字罗盘和基于标记（Fiducial Makers）的视觉追踪系统。使用者背着一个可穿戴式的计算机背包、一台HMD和一个只有两个按钮的输入器。这款游戏在室内或室外都能进行，游戏中一般的鼠标和键盘操作被使用者在实际环境中的活动和简单的输入界面所替代。
八、2001年：可扫万物的AR浏览器
罗布·库珀（Rob Kooper）和布莱尔·麦金泰尔（Blair Macintyre）开发出第一个AR浏览器“RWWW”（The Real–World Wide Web），一个作为互联网入口界面的移动AR程序。这套程序起初受制于当时笨重的AR硬件，需要一个头戴式显示器和一套复杂的追踪设备。2008年，Wikitude在手机上实现了类似的功能。
九、2009年：平面媒体首次应用AR技术
当把这一期的《Esquire》杂志的封面对准笔记本的摄像头时，封面上的罗伯特·唐尼（Robert Downey Jr.）就跳出来和你聊天，并开始推广自己即将上映的电影《大侦探福尔摩斯》。这是平面媒体第一次尝试使用AR技术，希望以此能够让更多的人选择购买纸质杂志。
十、2012年：谷歌AR眼镜来了
2012年4月，谷歌宣布该公司将开发Project Glass AR眼镜项目。这种AR的头戴式设备将智能手机的信息投射到用户眼前，通过该设备也可直接进行通信。虽然谷歌眼镜远没有成为AR技术的转折点，但它重新点燃了公众对AR的兴趣。2014年4月15日，Google Glass正式开放网上订购。
自从谷歌眼镜在2012年横空出世，AR突然又来到了大众的面前。谷歌眼镜价格太高，而且怪异的造型以及不太舒服的佩戴感受，让用户发明出了“Glassholes”这样的贬义词来形容它。2015年1月，谷歌停止销售第一版谷歌眼镜，并将谷歌眼镜项目从Google X研究实验室拆分至一个独立部门。之后，AR技术又一次陷入沉寂状态。不过，2015年3月23日，谷歌执行董事长埃里克·施密特（Eric Emerson Schmidt）表示，谷歌会继续开发谷歌眼镜，因为这项技术太重要了，以至于无法舍弃它。
十一、2014年：首个获得成功的AR儿童益智玩具
Osmo是由前谷歌员工创立的一家生产AR儿童益智玩具的公司。Osmo包含一个可以让iPad垂直放置的白色底座和一个覆盖前置摄像头的红色小夹子，夹子内置的小镜子可以把摄像头的视角转向iPad前方的区域，使用该区域可以玩识字、七巧板和绘画等游戏。
2014年5月，Osmo开始在官网众筹，当时预售价格为49美元，共计筹款200万美元。截至2016年底，Osmo已经被全球两万多所学校使用。
十二、2015年：现象级AR手游Pokemon GO
Pokemon GO是由任天堂公司和Pokemon公司授权，Niantic负责开发和运营的一款AR手机游戏。在这款AR类的宠物养成对战游戏中，玩家捕捉现实世界中出现的宠物小精灵，进行培养、交换和战斗。
市场研究公司APP Annie发布的数据显示，AR游戏Pokemon GO只用了63天便通过Apple Store和Google Play应用商店在全球赚取了5亿美元，成为史上赚钱速度最快的手游。
十三、2016年：神秘的AR公司——Magic Leap
Magic Leap是AR领域非常著名的创业公司之一，在2016年获得C轮融资。Magic Leap与HoloLens最大的不同是显示部分的区别。Magic Leap是用光纤向视网膜直接投射整个数字光场（Digital Lightfield），以此产生了所谓的电影级现实（Cinematic Reality）。
最让人不可思议的是如今估值高达几十亿美元的Magic Leap甚至还没有推出过一款商用产品。所以，在外界看来这是一家非常神秘的AR技术公司。据悉，Magic Leap的最终产品很可能是一款“头盔式设备”，可将计算机生成的图像投射到人眼上，最终在现实图像上叠加一个虚拟图像，就像把《黑客帝国》和《哈利·波特》里的场景结合在一起一样。
十四、2017年：科技巨头苹果公司打造最大AR开发平台
在2017年6月6日的WWDC[5]大会上，苹果公司宣布在iOS 11中将带来全新的AR组件ARKit，该组件适用于iPhone和iPad。从功能上来看，苹果公司的ARKit所展示的功能与谷歌早前推出的Tango很相似。
ARKit使用了iPhone和iPad的相机和动作传感器，能够在环境中寻找几个点，当你移动手机的时候也能够保持追踪，构造出的虚拟物体会被钉在原处，即便你把手机移开，当你再次对准原区域时，虚拟物体仍然会停留在那里。此外，ARKit还能够寻找环境中的平面，这使得虚拟物体放在桌上的场景更加逼真。
上图描绘了一个典型的AR系统的概念化流程。从真实世界出发，经过数字成像，系统通过影像数据和传感器数据一起对三维世界进行感知理解，同时得到对三维交互的理解。三维交互理解的目的是告知系统需要“增强”的内容。例如，在AR辅助维修系统中，如果系统识别出修理师翻页的手势，那就意味着下面要叠加到真实图像中的应该是虚拟手册的下一页。相比之下，三维环境理解的目的就是告知系统要在哪里“增强”。
在上面的例子中，我们需要新的显示页和以前的页面在空间位置上看起来是完全一致的，从而呈现出强烈的真实感。这就要求系统可以实时对周围的真实三维世界有精准的理解。一旦系统知道了要“增强”的内容和位置以后，就可以进行虚实结合，这一般是通过渲染模块来完成的。最后，合成的视频被传递到用户的视觉系统中，由此实现了增强现实的效果。
AR技术主要具有以下3个方面的技术特性。
一、虚实融合
AR技术把用户所处的真实世界与计算计模拟生成的虚拟世界融合在一起，通过增强真实世界来提升用户的体验与感知。这需要一些能够显示虚实合成场景的技术，常用的技术有3种：光学显示技术（使用光学合成器，如头戴式显示器将虚拟物体与用户所见的真实世界融合，并使用户对合成世界的感受与其原来对真实世界的感受完全一样）；视频显示技术（使用摄像机拍摄真实场景，将虚拟物体和拍摄出的真实世界的视频进行无缝合成）；空间显示技术（使用投影仪等设备将虚拟物体直接投射在真实世界中）。
虚实融合还要考虑到几何和光照问题，这是虚拟物体与真实世界间比较明显的区别。几何问题是指虚拟物体的模型精度应该比较高，显示出的模型效果应该与真实物体接近。同时，虚拟物体与真实物体应该具备一定的遮挡关系。由于当前计算机图形技术的局限性，生成的虚拟物体不可能与真实物体完全一致，只能在一定的分辨率下利用抗锯齿（Anti–aliasing）和曲面细分（Tessellation）等技术使虚拟物体尽可能地逼真。光照问题是指真实世界中的物体具有眩光、透明、折射、反射和阴影等效果，要实现完美的虚实融合需要利用计算机图形技术中的光照算法（如全局光照算法和局部光照算法等）生成虚拟的光影效果。
二、三维配准
三维配准的目的是保持虚拟物体在真实世界中的存在性和连续性。为了实现虚拟物体和真实世界的融合，首先要将虚拟物体正确地定位在真实世界中并实时地显示出来，这个定位过程被称为三维注册。AR的三维注册方式可以分为3类：第一类是基于传感器的注册技术，这类技术无须使用复杂的算法来获取虚拟信息呈现的位置，而是通过GPS、加速度传感器、电子指南针和电子陀螺仪等各种硬件设备来得到位置信息；第二类是基于计算机视觉的注册技术，这类技术使用计算机视觉算法，通过对真实世界中的物体图像或者特别设计的标志物进行图像识别和分析获取位置信息；第三类是综合使用传感器和计算机视觉的注册技术，它结合了前两类的优点，可以达到更可靠、更准确的注册。
三、实时交互
AR的目的就是使虚拟世界与现实世界实时同步，它提供给用户一个虚实融合的增强世界，使用户能在现实世界中感受到来自虚拟世界的物体，从而提升用户的体验与感知。用户与AR系统的交互通常会使用键盘、鼠标、触摸设备（触摸屏、触摸笔）和麦克风等硬件。随着科技的发展，近年来出现了一些基于手势和体感的交互方式，如数据手套和动作捕捉仪等。
AR由用户看到的真实场景和叠加在真实场景上的计算机生成的虚拟景物组合而成，虚拟景物对真实场景起增强作用，并提高人们对真实场景的感觉和认识。AR的最终目标是生成一个真实场景和虚拟景物完全融合的场景，使用户感觉不到哪些是真实的，哪些是虚拟的，而认为自己所看到的是一个完全真实的场景。简单来说，VR呈现的是完全的虚拟世界，是封闭的，而AR是基于现实环境，叠加虚拟物体或信息，从而达到“增强”效果的。
MR是将真实世界和虚拟世界混合在一起来产生新的可视化环境，环境中同时包含了物理实体与虚拟信息且是实时的。MR的两大代表设备就是HoloLens与Magic Leap。AR往往被看作是MR的其中一种形式，因此在当今业界很多时候为了描述方便或者其他原因，就把AR也当作MR的代名词，用AR代替了MR。AR和MR并没有明显的分界线，未来也很可能不再对它们进行区分，MR更多的只是HoloLens和Magic Leap打出的噱头。
古语有云：“兼听则明，偏信则暗。”AR到底是一场深刻的革命还是昙花一现的现象？我们该如何看待AR？AR的意义是什么？发展趋势是怎样的？这些问题，我们可以先听听专家学者、企业人士和政府部门的多方解读，综合起来可以对AR有一个全面的认识。
普通人对技术方面研究不多，无法对AR技术形成全面深入的判断。不过没关系，我们可以站在巨人的肩上，去看看一些计算机专家和分析师对AR的看法，了解一下他们从专业的角度是如何看待AR技术的。
2017年6月6日，苹果公司在WWDC 2017大会上公布了一系列的“全新升级”，其中最为亮眼的要数全新的iOS 11系统集成的ARKit功能。随着iOS 11的亮相，苹果公司正式公布了自己的AR开发者平台ARKit。该平台将支持Unity、Unreal和SceneKit，具备动作追踪以及平面、光线、范围估算等特性，便于AR开发者快速打造出自己的作品。苹果公司进入AR领域，无疑给业界打了一针强心剂，在苹果公司的“大水”下，所有AR企业的“小船”都会“高”起来。
其实不只是苹果公司，微软、谷歌和三星等科技巨头企业也一致看好AR的未来，在各种场合为AR“点赞”。科技企业大佬们的发言无疑非常具有代表性，值得AR从业人员细细琢磨。
总结这些科技企业大佬的言论可以发现，AR是比目前火热的VR更具有广泛应用场景的技术。由于VR的全封闭性，它只能存在室内等一些特定场景；而AR是将虚拟影像投射到现实中，可以无处不在。因此，AR的前景更加广阔，并且会和人类生活进行深度结合，能够极大地增强和扩展人类的认知能力。
正是看到了AR和VR带来的巨大经济潜力，福建、南昌、长沙、青岛等地的政府部门纷纷出台相关扶持政策，建设AR和VR产业基地。以南昌为例，当地政府表示要在未来3~5年内，发起总规模10亿元的VR天使创投基金，落实100亿元规模的VR产业投资基金，聚集1000家以上的VR产业链上下游企业，实现超过1万亿元的产值。
综上可知，不管是学者专家、科技企业大佬还是政府机构，都一致看好AR的未来。相信在各方努力下，AR在未来几年将会有爆发式的增长。
