鑽石舞台

一、增強現實（AR）的概念

增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）是指透過攝像機影像的位置和角度精算並加上圖像分析技術，讓屏幕上的虛擬世界和現實世界場景進行結合和交互的技術。它的特點是將現實和虛擬結合、實現即時交互、三維呈現的視覺效果。

通俗來講，增強現實(AR)是一種體驗，設計師用計算機生成的輸入增強用戶的物理世界的部分。設計師創建輸入—從聲音到視頻，從圖形到GPS覆蓋，在數字內容中實時響應用戶環境的變化。

與需要用戶購買昂貴的耳機才能沉浸在改變的體驗中的虛擬現實不同，增強現實可以在移動設備上體驗 AR。無論是Android和iOS 設備都可以通過手機的攝像頭將虛擬對象與真實對象放在一起。這使得增強現實成為開發人員和營銷人員更可行的選擇。目前，我們在全球擁有超過32 億智能手機用戶，並且這個數字還在繼續增長。

現在，幾乎每個行業都有可用的或正在研究的增強現實應用程序。包括:考古、藝術、商業、辦公、建築、工業設計、教育、翻譯、應急管理、醫療、搜索與救援、遊戲、體育、娛樂、旅遊、軍事、導航等。

二、增強現實（AR）的發展簡史

增強現實起源於 1901 年的科幻小說。在某種程度上，增強現實是由電影攝影師莫頓·海利格（Morton Heilig）在1957年首次實現的。他發明了一種傳感器——可以向觀眾傳遞視覺、聲音、振動和氣味。當然並不是由電腦控制的，但這是第一個嘗試添加額外數據到現實體驗中的例子。

1966年，第一台AR設備誕生。計算機圖形學之父和增強現實之父薩瑟蘭（Ivan Sutherland）開發出了第一套增強現實系統，是人類實現的第一個 AR 設備，被命名為達摩克利斯之劍（Sword of Damocles），同時也是第一套虛擬現實系統。

這套系統使用一個光學透視頭戴式顯示器，同時配有兩個6度追蹤儀，一個是機械式，另一個是超聲波式，頭戴式顯示器由其中之一進行追蹤。受制於當時計算機的處理能力，這套系統將顯示設備放置在用戶頭頂的天花板，並通過連接杆和頭戴設備相連，能夠將簡單線框圖轉換為3D效果的圖像。

在1992年，AR名稱正式誕生。波音公司的研究人員湯姆（Tom Caudell）和他的同事都在開發頭戴式顯示系統，以使工程師能夠使用疊加在電路板上的數字化增強現實圖解來組裝這個電路板上的複雜電線束。由於他們虛擬化了布線圖，因此這極大地簡化了之前使用大量不靈便的印刷電路板的系統。

同年，第一個正常運行的增強現實系統是由路易斯·羅森博格（Louis Rosenberg）在美國空軍阿姆斯特朗研究實驗室開發完成。它被稱為「Virtual Fixtures「，是一個非常複雜的機器人系統，旨在彌補90年代早期高速3D圖形處理能力的不足。它可以將感官信息疊加在工作空間上，從而提高人類的工作效率。

在1994年，AR技術首次在藝術上得到發揮。藝術家朱莉·馬丁（Julie Martin）設計了一出叫 賽博空間之舞（Dancing in Cyberspace）的表演。舞者作為現實存在，舞者會與投影到舞台上的虛擬內容進行交互，在虛擬的環境和物體之間婆娑，AR概念非常到位的詮釋，這也是世界上第一個增強現實戲劇作品。

1997年，AR的定義得到確定。羅納德·阿祖瑪（Ronald Azuma）發布了第一個關於增強現實的報告。在報告中，他提出了一個已被廣泛接受的增強現實定義，這個定義包含三個特徵：將虛擬和現實結合；實時互動；基於三維的配准(又稱註冊、匹配或對準) 。近二十年過去了，AR已經有了長足的發展，系統實現的重心和難點也隨之變化，但是這三個要素基本上還是AR系統中不可或缺的。

哥倫比亞大學發布了遊覽機器（Touring Machine），這是第一個室外移動增強現實系統。這套系統包括：一個帶有完整方向追蹤器的透視頭戴式顯示器；一個捆綁了電腦、DGPS和用於無線網絡訪問的數字無線電的背包；一台配有光筆和觸控界面的手持式電腦。

到現在為止，增強現實（AR）領域還有許多其他突破，其中最值得注意的包括以下事件：

三、如何區分VR/AR/MR

在擴展現實 (XR) 的總稱下，AR不同於虛擬現實 (VR ) 和混合現實 (MR)。特別是在 AR 和 MR 之間, 存在一些概念的混淆。尤其是目前技術的繁榮時期，關於每個術語所涵蓋的內容的大量爭論仍在繼續。

虛擬現實技術（VR）使用戶沉浸在由計算機生成的完全虛擬環境中。最先進的 VR 體驗甚至提供了行動自由——用戶可以在數字環境中移動並聽到聲音。此外，可以使用特殊的手控制器來增強 VR 體驗。需要佩戴特殊的 VR 耳機來體驗虛擬現實。大多數獨立的 VR 頭顯與智能手機結合使用，戴上頭顯，然後沉浸在虛擬現實中。

增強現實（AR）技術使用戶在添加數字內容的同時看到現實世界並與之互動。我們可以通過智能手機，輕鬆下載 AR 應用程序並嘗試這項技術。不過，體驗增強現實還有另一種方式——使用特殊的 AR 頭戴式設備，例如 谷歌眼鏡，會將數字內容顯示在用戶眼前的一個小屏幕上。

混合現實（MR）是現實技術的最新發展，有時會引起混淆，主要是因為不同的體驗被如此稱呼。在不深入研究科學的情況下，混合現實有兩種形式的現實技術：

第一種是從現實世界開始的混合現實——虛擬對象不僅覆蓋在現實世界上，而且可以與之交互。在這種情況下，用戶在添加數字內容的同時仍處於現實環境中；此外，用戶可以與虛擬對象進行交互。這種混合現實形式可以被認為是增強現實的一種高級形式。

第二種是從虛擬世界開始的混合現實——數字環境錨定並取代了現實世界。在這種情況下，用戶完全沉浸在虛擬環境中，而現實世界卻被擋在了外面。聽起來像虛擬現實，但數字對象與真實對象重疊。而在傳統 的VR 中，虛擬環境與用戶周圍的真實世界沒有聯繫。

四、增強現實（AR）在交互設計中的實踐和應用

UI和UX 是進行產品研發與設計的必要過程，它考慮用戶的需求並使用戶流程儘可能便捷性。而在增強現實的應用中，意味着需要通過硬件和軟件的完美提供出色的用戶體驗。增強現實體驗是疊加在真實環境之上，因此用戶體驗是空間化的和高度情境化的。

為這些「新現實」AR 體驗進行設計需要不同的思維方式。UI 不再只是「固定在屏幕空間」，唯一的交互是手指的簡單滑動。設計人員需要仔細考慮 AR 體驗的背景和功能，我們需要考慮到現實世界中至關重要的額外維度複雜性（以及所有無法控制的隨機元素——照明、人機交互等）。

對於增強現實(AR)的用戶界面設計，有幾種不同的方法。我們分為以下幾種：

第一種：固定在屏幕空間 。根據傳統的應用程序 UI，所有元素都鎖定在屏幕空間中，並且與現實世界無關。這些 AR 體驗以與響應式網站相同的方式鎖定在屏幕上，並且依賴於用戶以特定方式定位相機來體驗 AR。

第二種：與現實世界相關。增強現實的 UI 與用戶周圍的環境和物理世界相關。例如於Yelp 的單片眼鏡功能等應用程序，允許用戶查看他們周圍最好的和最差的餐廳評論。

第三種：與特定對象相關 。UI 附加到現實世界空間中的特定對象或觸發器。現在已經有帶有這種 UI 集成的應用程序，可以用於與它們綁定交互的真實世界對象，也可以用於通過掃描標記觸發的數字對象。

這些不同的交互方式通常相互結合使用，並且在任何時候都無需局限於一種格式，這意味着 AR 體驗可以極大地吸引用戶。

蘋果公司為「將現實虛擬對象與現實世界無縫融合的沉浸式、引人入勝的體驗」的指南提供了很多重點設計細節，在為AR製作交互設計時可以參考與檢驗：

確保交互是可使用的

讓遊戲體驗儘可能直白與簡單

考慮照明和環境並出現問題時提出解決方案

選擇直接與對象交互，而不是屏幕上的控制

保持互動簡單

利用整個展示來吸引用戶

AR 是新興技術，它改變着我們與數字產品交互的方式。但任何設計師都應該記住的關於 AR 的最重要的事情是它只是一種技術。對於每一種產品，人們都在尋求體驗，而不是技術，更好的體驗與更貼心的產品才是技術運用的使命。