探索 AR 技术进步和 Meta 的 Orion 眼镜

即使我们生活在一个充满数据和信息的丰富三维 (3D) 世界中，我们每天使用的大多数设备都依赖于二维 (2D) 屏幕。然而，随着技术的进步，随着增强现实 (AR)等创新的引入，这种情况正在慢慢改变。AR 用于将数字内容（如图像、声音和数据）与我们的现实世界环境融合，使其更具互动性和吸引力。 

人工智能 (AI)，尤其是计算机视觉，是增强现实背后的主要驱动力。视觉 AI 使 AR 设备能够通过检测对象、跟踪运动和识别空间特征来分析和解释其环境。在本文中，我们将探讨增强现实的工作原理及其在教育、医疗保健和娱乐等领域的应用。我们还将讨论像Meta的新型 Orion 增强现实眼镜这样的最新突破，这些突破使 AR 更加易于使用。让我们开始吧！

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增强现实的演变

增强现实通过智能手机、平板电脑或 AR 眼镜等设备将图像、视频或 3D 模型等数字元素添加到现实世界中。例如，如果您将手机的摄像头对准一张空桌子，AR 可以使其看起来像有一个虚拟咖啡杯放在上面。AR 可以通过将计算机生成的元素与我们在现实生活中看到的东西融合，从而增强我们看待周围环境的方式。

1968 年，被称为“计算机图形学之父”的 Ivan Sutherland 在哈佛大学创建了第一个 AR 头戴式显示器。最初，AR 被用于航空、军事和工业培训等领域。AR 的首次商业用途出现在 2008 年，是一则互动式 BMW Mini 广告。通过将印刷的杂志广告放在电脑摄像头前，用户可以在屏幕上看到汽车的数字模型并控制其运动，感觉就像他们在现实生活中与汽车互动一样。这为 AR 进入营销、旅游、时尚和娱乐等行业打开了大门。随着 2016 年像 Pokémon Go 这样的热门游戏应用程序的出现，AR 的采用率有所提高。全球增强现实市场预计到 2034 年将达到惊人的 28048.2 亿美元左右。 

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计算机视觉在 AR 中的作用

包括计算机视觉、传感器和机器学习在内的各种技术协同工作，以创造沉浸式增强现实体验。特别是计算机视觉，构成了数字内容如何通过 AR 轻松集成到现实世界环境中的基础。以下是计算机视觉为 AR 做出贡献的不同方式的详细介绍：

• 物体识别: 通过使用计算机视觉技术，如目标检测、图像分割和物体追踪，AR系统可以通过分析物体的大小、形状和颜色来识别物体。 一旦识别出来，就可以叠加虚拟内容，如3D模型或文本。
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• 定位和映射： 计算机视觉可用于同步定位和映射 (SLAM)，以实时跟踪设备的位置和方向，确保虚拟元素与用户的视图保持精确对齐，从而获得稳定的体验。
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• 手势和运动识别：视觉 AI 可用于跟踪用户的手势、面部表情和动作，从而实现与 AR 中虚拟内容的自然交互。 
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• 深度估计： 图像分析有助于 AR 设备通过分析它们所看到的内容来了解环境中物体的距离。这有助于将虚拟元素放置在正确的距离，使它们与现实世界自然融合，并改善整体 AR 体验。
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• 环境适应： 计算机视觉可用于调整虚拟对象，以响应 AR 中现实世界的条件，如光照、反射和阴影。 

例如，假设您正在使用 AR 应用来查看客厅中的数字雕塑。当您移动手机或 AR 头显时，计算机视觉系统开始使用物体检测识别房间周围的物体，例如您的沙发或咖啡桌。 

同时，SLAM 技术绘制房间布局并跟踪您设备的位置，以确保雕塑固定在一个位置。当您走近时，深度估计会帮助应用调整雕塑的大小，使其看起来位置逼真。如果您挥手，手势识别可以让您旋转或调整雕塑的大小。该应用还可以调整雕塑的光照和阴影，以匹配房间的照明条件，使其无缝融入您的客厅。

Orion：Meta 的增强现实眼镜

AR 正在迅速发展，Meta 最近在 2024 年 Meta Connect 大会上宣布了其 Orion AR 眼镜，时间是 2024 年 9 月 25 日。根据 Meta 首席执行官马克·扎克伯格的说法，Orion 是有史以来最先进的 AR 眼镜，结合了许多尖端功能。它们看起来像一副普通的眼镜，但具有沉浸式 AR 功能，提供迄今为止 AR 眼镜中最大的视野。 

这款眼镜很轻，框架由镁制成，类似于 F1 赛车 中使用的材料，并采用受 NASA 卫星 启发的先进冷却系统，以提高舒适度。它们使用由定制碳化硅制成的下一代显示器，带有微型投影仪，可以在您面前创建不同深度和大小的全息图。

Orion AR 眼镜提供语音控制、手部跟踪、眼动跟踪和腕带界面选项，腕带界面可以拾取您肌肉的电脉冲，通过细微的动作来控制 AR 元素。腕带充当神经界面，让您可以使用简单的手势与眼镜互动，使其成为整体体验的关键部分。这款眼镜还配有一个小型的口袋大小的处理模块，可提供您在旅途中所需的计算能力。 

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Orion 的突出之处在于它与 Meta AI 的集成，Meta AI 是一种可以识别真实世界物体并提供有用见解的智能助手。例如，如果您看到一组食材，Meta AI 可以推荐食谱。您还可以将任何墙壁变成观看视频的屏幕、加入全息视频通话或玩互动游戏，这使得 Orion 成为 AR 体验中令人兴奋的一步。

可穿戴 AR 技术的应用

像 Orion AR 眼镜或头显这样的可穿戴 AR 技术，让您可以体验增强现实，而无需像使用手机或平板电脑那样手持设备。让我们来看看可穿戴 AR 正在发挥作用的不同应用。

AR 正在使教育更易于获取

许多学生是实践型或视觉型学习者，增强现实可以帮助教师创建更具互动性的课程。借助像头显或智能眼镜这样的可穿戴 AR 技术，教师和学生可以以更动态的方式参与教育内容，让他们随时随地学习。 

这些可穿戴设备在偏远地区尤其有用，因为许多 AR 应用可以在离线或以最低限度的连接状态下运行，前提是已下载必要的数据。发展中国家正在使用可穿戴 AR 为有需要的学生提供优质教育。在卢旺达、尼日利亚和南非等国家，可穿戴 AR 正在帮助教育偏远地区的学生，仅在卢旺达就覆盖了超过 50 万名学生。

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用于游戏的 AR 眼镜

AR 最流行的应用是在游戏领域。游戏行业已经开始认识到 AR 眼镜如何使游戏更具沉浸感和互动性。玩家可以通过 AR 在现实世界中看到虚拟元素，让他们感觉自己真正融入了游戏。例如，玩家可以免提探索和互动周围环境，使体验感觉更加自然。 

虽然 AR 游戏最初在 移动设备 上流行起来，比如 Pokémon Go，玩家使用手机摄像头捕捉 Pokémon，但转向 AR 眼镜预计会使游戏更具吸引力。Pokémon Go 标志着一个重要的里程碑，因为它通过在短短 7 天内达到超过 2000 万活跃玩家，展示了 AR 的潜力。

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AR 如何帮助医生和外科医生

借助增强现实，医生和医疗专业人员可以访问和研究 3D 医学图像。事实上，支持 AR 的医学成像工具可以帮助医生在 3D 环境中可视化患者的解剖结构。更清晰的可视化可以带来更准确的诊断、改善的手术效果和更安全的手术。 

AR 还可以通过识别疾病的位置和程度、规划手术程序以及为患者提供对其病情的更好理解，来帮助 医疗保健 专业人员提供 更个性化和有效的护理。例如，使用 AR 头显，外科医生可以在医疗程序期间查看患者的生命体征，而无需同时使用多个设备和显示屏幕。通过这样做，他们不太可能误读或误解数据。

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主要要点 

增强现实将改变我们与数字世界的互动方式。通过将虚拟元素与现实世界相结合，AR 创造了比传统屏幕更具沉浸感的体验。Meta 的 Orion AR 眼镜凭借其先进的功能、舒适的设计和 AI 功能，是 AR 技术的一大进步。随着 AR 在我们日常生活中变得越来越普遍，我们可以预期物理世界和数字世界之间的界限会变得模糊，从而为创新和创造力带来新的可能性。

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