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什麼是擴增實境 (AR)?

擴增實境 (AR) 是一種沉浸式技術,將數位資訊與真實世界整合。使用者可透過具有相機功能的裝置,與實體空間和電腦生成內容同時互動。AR 可在使用者的環境中呈現影像、文字和聲音,在多種應用上,例如遊戲、教育、消費性零售、居家設計和製造,也廣泛用來強化互動。

擴增實境如何運作?

為了瞭解某環境,找出數位資訊的相關放置位置,然後向使用者呈現出一種協調的即時體驗,擴增實境仰賴三大元件:輸入裝置、處理軟體和顯示器。

輸入:相機和感測器會即時收集使用者周遭實體環境的資料。感測器類型的範例包括紅外線相機、加速儀、陀螺儀和 GPS。

軟體:處理及判讀環境資料,以判斷要部署的正確數位元素,以及要將其放在使用者視野內的哪個位置。

顯示器:將數位資訊呈現在使用者視野內,並完全融入其周圍環境中。顯示器的範例包括眼鏡和頭戴式裝置、抬頭顯示器、智慧型手機、平板電腦和投影機。

擴增實境的類型

擴增實境主要分成兩種類型:標記式 AR 和無標記式 AR。  標記式 AR 是使用實體標記作為一種簡易方式,將虛擬體驗附加到真實物件 (例如 QR 碼) 上,不需要進行物件辨識和追蹤。在無標記式 AR 中,不需用到標記。取而代之的是,多個感應器會根據顏色、圖案和位置等線索,協調資訊以辨識環境中的物件。

標記式 AR

  • 仰賴預先定義的影像,例如 QR 碼或標誌
  • 相較於無標記式 AR,開發成本和複雜度都較低
  • 必須在智慧型手機或平板電腦上使用
  • 可能需要下載專用應用程式
  • 例如:SnapChat 濾鏡是使用臉孔作為標記

無標記式 AR

  • 不需要特定標記即可啟動
  • 使用辨識演算法來判讀環境
  • 通常用於戶外導航和適地性整合
  • 包含投影式和適地性 AR、輪廓式 AR 和疊置式 AR
  • 例如:在 Pokemon Go 中抓到寶可夢
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投影式 AR

  • 例如:投射在桌面上的互動式鍵盤

疊置式 AR

  • 例如:將 X 光疊置在病患身上

適地性 AR

  • 例如:掃描附近建物來尋找商店

輪廓式 AR

  • 例如:測量面積或物體的尺寸

擴增實境的優點

AR 能給予使用者充分感知環境的體驗,同時還能獲得補充的數位資訊和方向指示。這項整合讓 AR 在不同產業和工作上發揮許多好處。

提升體驗:數位與真實世界的無縫整合,讓視覺體驗更豐富有趣。

客製化:AR 可根據使用者的位置、環境和行為,量身調整內容,因此沒有兩次體驗會完全相同。

認知負荷:AR 能讓使用者在適當的時間地點掌握正確的資訊,因此他們不必記住複雜的資料或瀏覽其他資源。

實作訓練:AR 透過互動式模擬的逐步指引,協助各領域的學員以安全方式試用新技能。

節省成本:AR 將環境和工具直接帶到使用者面前,因此可降低差旅和設備的費用。

信心:從預覽某家具擺放在您家中的樣子,到透視挖掘期間要避開的地底設施,AR 將可能的結果視覺化來改善決策品質。

擴增實境與虛擬實境:主要差異

雖然 AR 和 VR 兩者都是數位實境類型,但有幾個方面大不相同。主要差異在於虛擬實境能帶您去某個地方,而擴增實境是把那個地方帶到您眼前。簡單記住,「擴增」是「增加」的意思。  所以擴增實境是把數位世界加到真實世界中,而虛擬實境則是完全虛擬的世界。

擴增實境

虛擬實境

部分數位化的體驗,可補足真實世界的不足

完全數位化的體驗,將使用者與真實世界隔離

所呈現的虛擬圖形、文字和聲音符合使用者環境的情境

完全虛構的環境,全然虛擬的沉浸感

需要與 AR 相容的智慧裝置,透過應用程式啟動

需要 VR 頭戴式裝置,使用成本較高

AR 可讓您預覽新鞋穿在腳上的樣子

VR 可讓您置身大峽谷懸崖邊

擴增實境的熱門使用案例

從電玩遊戲的對抗虛擬外星人,到航太工程領域的宇宙探索,擴增實境是一種用途極廣的技術,涵蓋旅遊、醫療照護、零售、房地產等各個產業。在使用者想用更多內容來補足他們直接視野的幾乎所有位置,AR 技術都能幫上忙。

AR 應用的範例

教育和訓練

AR 可用於課堂、博物館和訓練課程,讓學員沉浸在豐富且細膩的體驗中。AR 不僅讓高風險和複雜主題 (例如手術) 的訓練更加安全,也更容易取得,也讓課程更具互動性,進而提升學員的續讀率。

零售

AR 可讓購物者在購買前與產品和服務互動。虛擬試穿和預覽功能可讓他們看到衣物穿在身上的樣子,或是家飾 (例如家具、地毯、藝術品) 放在他們家中的模樣。這樣的購買前互動經證實,能提高轉換率並降低退貨率,因為 AR 能提高消費者對購買產品的信心。AR 也可用於倉儲用途,改善庫存和揀貨程序。

  • Wayfair View in Room
  • Gucci Sneaker Garage
  • Sephora Virtual Assistant

醫療照護

AR 讓醫師能在進行手術和檢查的同時,查看病患資料。在醫療照護訓練中,AR 模擬也扮演重要角色,讓醫療專業人員能在實際情境和狀況中學習新技能,不需要拿真人病患當練習。

  • Microsoft HoloLens
  • Xvision Spine System
  • AccuVein Vein Visualization System

遊戲與娛樂

擴增實境透過遊戲和娛樂平台,讓我們在家中就能身歷其境,也讓最虛幻的體驗更顯真實。透過 AR,使用者能看到房間內充滿數位人物和元素,猶如科幻和真實同時存在同一個空間。

  • Apple Vision Pro
  • Meta Quest 3
  • XREAL AR 眼鏡

導航

AR 可提供即時指引,協助行人、遊客和駕駛瀏覽新地點,更自信地探索周遭環境。車內的抬頭顯示器運用 AR 技術,直接在駕駛的視線範圍內,提供車速和其他車輛性能的相關資訊。

  • Google Live View
  • Mercedes-Benz MBUX Navigation
  • Aryve Airport Mapping

 

擴增實境的未來

AI 的持續進步也引領著 AR 技術的進化,未來可能性大有可期。在未來,穿戴式 AR 將帶動導航、娛樂和健康追蹤等功能,以可攜且時尚的方式融入我們的日常生活中。  隨著學生可在 3D 空間中探索歷史、科學和設計等主題,沉浸式內容能加速學習,教育也會持續轉型。AR 將能打破語言隔閡,為旅行者和同事進行即時翻譯。此外,AR 也將持續改善用車安全、健康照護程序和都市計畫。舉凡數位內容能強化真實世界體驗之處,擴增實境都能扮演更重要的角色,提升人們的生活。

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