增强现实(AR)眼镜通过在用户的视野中叠加计算机生成的图像,实现了虚拟信息与现实世界的无缝融合。这种技术的成像原理涉及到多个关键组件和步骤,包括摄像头、空间定位技术、三维注册和多感官反馈等。
摄像头与SLAM技术
AR眼镜通常配备多个摄像头,用于执行不同的任务。其中,基于视觉的跟踪定位(SLAM)技术是AR眼镜的核心功能之一。SLAM技术通过摄像头采集图像,实现即时定位与地图构建,或并发建图与定位。这一技术在自动驾驶、AR/VR、机器人、三维重建等领域有广泛应用。在AR眼镜中,SLAM技术通过深度摄像头将用户视角内的环境传递给设备,通过图像识别、定位分析与AI计算,实现对现实环境的三维重建,为AR眼镜提供了复杂的环境感知力和动态场景适应力。
空间定位与追踪
AR系统通过空间定位技术确定虚拟内容在现实世界中的准确位置。这一步骤是实现虚拟信息与现实世界无缝叠加的基础。
三维注册
三维注册技术将虚拟内容与现实世界中的物体对齐,实现无缝叠加。这是AR体验中至关重要的一步,确保了虚拟信息能够准确地映射到现实世界中。
光学显示方案
AR眼镜的光学显示方案是其成像原理的另一个关键部分。目前,光波导方案因其在体积、透光率、清晰度等方面的优势,成为AR眼镜中最佳的光学显示方案。基于波导技术的AR眼镜,一般由显示模组、波导和耦合器三部分组成。显示模组发出的光线被入耦合器件耦入光波导中,在波导内以全反射的形式向前传播,到达出耦合器件时被耦合出光波导后进入人眼成像。阵列光波导和衍射光波导是两种主要的光波导技术,它们在扩瞳、EyeBox和视场角等方面有所区别。
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