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摘要：增强现实技术是一项高新科技技术，通过立体显示、传感器、二维码、3D建模等技术，充分调动用户的参与意识与互动思维，把现实世界与虚拟世界有机结合起来，从而营造出似真似幻的曼妙时空。本文主要对增强现实在天地图中的应用进行了简要的分析。
关键词：增强现实；天地图；应用
1增强现实技术
增强现实（augmentedreality）技术是1990年被提出的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的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，借助计算机图形技术和可视化技术将现实环境中不存在的图像，通过计算机传感及图像识别技术将其准确定位在真实环境中，依托于显示设备将虚拟对象与真实环境的完美融合，为使用者提供一个具有真实感官的新环境，将虚拟的信息融入真实世界，实现虚拟与真实场景的实时地叠加，实现动态增强的效果，因此也被称之为混合现实。
增强现实技术涉及了计算机图形学、计算机视觉、人机交互、传感器、网络、移动计算、信息可视化等多项技术。通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。利用增强现实硬件设备将识别图形进行扫描输入，通过计算机的将其存储进行跟踪定位，实现虚实融合的效果，并展现在显示设备中，并具有用户交互的效果，具体的增强现实技术的实现流程。
目前增强现实技术已被应用于各行各业，其主要应用的领域包括：
（1）军事领域
增强现实技术的应用，可帮助士兵进行位置信息的获取，对现实场景加载虚拟坐标并进行地理数据的分析，获得所在地点的地理数据等重要军事数据军事，此外，对于军事飞行训练，已采用增强现实技术进行模拟培训，可以更加真实的还原实际飞行的状态以及获取及时的信息。
（2）游戏娱乐领域
蓬勃发展的游戏产业是孕育创新技术的摇篮，增强现实技术作为未来技术革命中最具有前景的技术之一，必会为玩家带来全新的游戏体验，利用虚拟与现实世界结合的方式，彻底颠覆传统的基于虚拟世界的游戏模式。2016年3月由Pokemon公司、任天堂、以及Niantic联合推出的《口袋妖怪：GO》游戏在日本开启测试。游戏采用先进增强现实技术将口袋妖怪的世界与现实世界融合，在开发中融入了众多的真实场景，旨在让用户体验到真实的口袋妖怪世界，在游戏设计上，充分利用口袋妖怪的经典元素，实现捕获、对战的功能，为玩家们带来前所未有的游戏体验。
（3）工业维修领域
通过各类的显示和交互设备，将工业维修的信息显示给用户，实现辅助维修的效果，让技术人员可以清楚的获取维修的内部结构以及被维修设备零件图等。
（4）产品营销领域
目前，增强现实技术在产品营销、广告推广的领域受到热捧，它以其贴近自然的人机交互体验与丰富的信息展示能力，为产品发布、展示带来了全新的展示体验。众多的国际知名品牌，如：宝马汽车，通用电气，乐高玩具，甚至好莱坞著名制片厂，都在产品宣传中加入了增强现实技术，并较为成功的用于大型商业活动之中。
（5）实操培训领域
增强现实技术在实操培训中的应用，主要是面向于危险性高或者是受客观条件约束而无法开展的实验提供逼真的模拟实验机会。结合该技术有效的避免了危险性实验的发生，提升了实训的安全性，为培训人员提供直观的虚拟图像，增强了对培训的理解能力，从而打造连续性的学习体验。
（6）教育出版领域
通过增强现实技术与出版业相结合，将科普教育提升到一个全新的阶段，与此同时传统的纸质出版物也将迎来全新互动的多媒体时代，出版物不再是单一而枯燥的图文，而拥有了逼真、生动的三维立体形象，借助移动终端，实现音视频动画等多媒体素材的展现，实现交互阅读的乐趣。目前较为成熟的AR教育出版有梦想人，央数文化等公司，其主要的产品体系是技术层、内容层、终端层、应用层四大版块，从而实现AR图书的技术研发、内容整合制作、移动应用开发以及APP平臺化的经营等。
2增强现实在天地图中的应用
天地图是国家测绘地理信息局建设的地理信息综合服务网站，在政务和公众生活等方面有很大的用户群体，广泛应用于各行各业。增强现实的引入将在位置服务方面拓展天地图的应用领域，实现行知合一的用户体验，有利于促进天地图的进一步推广，特别是在智慧城市建设的大背景下，增强现实与地理信息结合，为促进地理信息的智能化应用提供了一种新的技术手段。本文简要讨论以下基于增强现实的天地图应用场景：
1）公众出行。主要包括为公众提供兴趣点查询和导航服务。在兴趣点查询方面，传统方式需在现实场景和二维地图之间来回对比，寻找目标，而利用增强现实可在现实场景中直接查询并叠加兴趣点信息，仅需将摄像头对准某个方位的建筑、街道等实体即可实现，甚至可叠加声音、图像、动画、三维模型等虚拟信息，实现所见即所得的用户体验。在导航服务方面，通过直接叠加实时导航路线，可提供更直观的导航服务，特别是在复杂交叉路口其直观性更加明显，还可在能见度低的环境下进行现实场景模拟，实现全天候的导航服务。
2）城市管理。增强现实在城市部件管理、公安、交通管理等城市管理方面也有很多应用。增强现实的特点之一就是可将隐藏的信息叠加在现实场景中，适用于地下管线和井盖管理。通过实时定位绘制三维地下管线的走向、交错关系、纹理、管道和接头，并利用坑道式剖切法模拟管道的埋深和阴影，可展现管线的三维真实情景，能为管线故障维修、地下管网建设和规划提供更为直观、准确的引导性辅助决策能力。在公安信息化方面，增强现实结合二维地图、三维模型、实景地图等，可实现地空一体化、室内外一体化等多源全信息技术集成，使公安信息化进入智慧城市深应用时代。基于增强现实和天地图位置服务，可在摄像头中实时呈现那些不存在的或隐藏的虚拟信息和三维数字模型，为城市管理提供辅助工具。
3）行业应用。在古迹复原和数字化文化遗产保护方面，世界各地有非常多的成熟案例，如瑞士日内瓦大学研究人员利用增强现实和三维数字动画等技术，将欧洲庞贝古城的数字文化内容信息叠加到现实的庞贝古城文化遗迹环境中，再现了真实的庞贝历史情境类似的还有利用增强现实技术实现了北京圆明园和古希腊Hera神庙等古迹的复原。在旅游应用方面，我国武当山、黑龙江博物馆等景点利用增强现实让游客与景区实时互动，使景区信息获取和游程安排更加个性化，游客能随时随地获取旅游资源和景点信息，通过基于标记的交互和实时位置实现景点的语音讲解、三维动画展示、室内外3D导览、游戏化导览等功能，不仅提供了更丰富的信息量，还极大地提升了游客的游览体验和趣味性。日本东京阳光水族馆开发了一个利用小企鹅为游客导航的应用，应用发布一个月就使水族馆的游客量增长了152%。
3结语
增强现实与地理信息的集成应用，以真实环境为背景，通过基于标记或位置的信息增强服务，进一步扩展了地理信息的应用模式，提供了真实的视觉效果，实现了所见即所得的应用体验。在实际应用中，由于更贴切真实情景，可达到传统二三维地图难以达到的应用效果。推动增强现实在天地图中的应用，可进一步拓宽天地图的应用领域，挖掘和提升地理信息的现实价值。
关键词：增强现实；天地图；应用
1增强现实技术
增强现实（augmentedreality）技术是1990年被提出的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的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，借助计算机图形技术和可视化技术将现实环境中不存在的图像，通过计算机传感及图像识别技术将其准确定位在真实环境中，依托于显示设备将虚拟对象与真实环境的完美融合，为使用者提供一个具有真实感官的新环境，将虚拟的信息融入真实世界，实现虚拟与真实场景的实时地叠加，实现动态增强的效果，因此也被称之为混合现实。
增强现实技术涉及了计算机图形学、计算机视觉、人机交互、传感器、网络、移动计算、信息可视化等多项技术。通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。利用增强现实硬件设备将识别图形进行扫描输入，通过计算机的将其存储进行跟踪定位，实现虚实融合的效果，并展现在显示设备中，并具有用户交互的效果，具体的增强现实技术的实现流程。
目前增强现实技术已被应用于各行各业，其主要应用的领域包括：
（1）军事领域
增强现实技术的应用，可帮助士兵进行位置信息的获取，对现实场景加载虚拟坐标并进行地理数据的分析，获得所在地点的地理数据等重要军事数据军事，此外，对于军事飞行训练，已采用增强现实技术进行模拟培训，可以更加真实的还原实际飞行的状态以及获取及时的信息。
（2）游戏娱乐领域
蓬勃发展的游戏产业是孕育创新技术的摇篮，增强现实技术作为未来技术革命中最具有前景的技术之一，必会为玩家带来全新的游戏体验，利用虚拟与现实世界结合的方式，彻底颠覆传统的基于虚拟世界的游戏模式。2016年3月由Pokemon公司、任天堂、以及Niantic联合推出的《口袋妖怪：GO》游戏在日本开启测试。游戏采用先进增强现实技术将口袋妖怪的世界与现实世界融合，在开发中融入了众多的真实场景，旨在让用户体验到真实的口袋妖怪世界，在游戏设计上，充分利用口袋妖怪的经典元素，实现捕获、对战的功能，为玩家们带来前所未有的游戏体验。
（3）工业维修领域
通过各类的显示和交互设备，将工业维修的信息显示给用户，实现辅助维修的效果，让技术人员可以清楚的获取维修的内部结构以及被维修设备零件图等。
（4）产品营销领域
目前，增强现实技术在产品营销、广告推广的领域受到热捧，它以其贴近自然的人机交互体验与丰富的信息展示能力，为产品发布、展示带来了全新的展示体验。众多的国际知名品牌，如：宝马汽车，通用电气，乐高玩具，甚至好莱坞著名制片厂，都在产品宣传中加入了增强现实技术，并较为成功的用于大型商业活动之中。
（5）实操培训领域
增强现实技术在实操培训中的应用，主要是面向于危险性高或者是受客观条件约束而无法开展的实验提供逼真的模拟实验机会。结合该技术有效的避免了危险性实验的发生，提升了实训的安全性，为培训人员提供直观的虚拟图像，增强了对培训的理解能力，从而打造连续性的学习体验。
（6）教育出版领域
通过增强现实技术与出版业相结合，将科普教育提升到一个全新的阶段，与此同时传统的纸质出版物也将迎来全新互动的多媒体时代，出版物不再是单一而枯燥的图文，而拥有了逼真、生动的三维立体形象，借助移动终端，实现音视频动画等多媒体素材的展现，实现交互阅读的乐趣。目前较为成熟的AR教育出版有梦想人，央数文化等公司，其主要的产品体系是技术层、内容层、终端层、应用层四大版块，从而实现AR图书的技术研发、内容整合制作、移动应用开发以及APP平臺化的经营等。
2增强现实在天地图中的应用
天地图是国家测绘地理信息局建设的地理信息综合服务网站，在政务和公众生活等方面有很大的用户群体，广泛应用于各行各业。增强现实的引入将在位置服务方面拓展天地图的应用领域，实现行知合一的用户体验，有利于促进天地图的进一步推广，特别是在智慧城市建设的大背景下，增强现实与地理信息结合，为促进地理信息的智能化应用提供了一种新的技术手段。本文简要讨论以下基于增强现实的天地图应用场景：
1）公众出行。主要包括为公众提供兴趣点查询和导航服务。在兴趣点查询方面，传统方式需在现实场景和二维地图之间来回对比，寻找目标，而利用增强现实可在现实场景中直接查询并叠加兴趣点信息，仅需将摄像头对准某个方位的建筑、街道等实体即可实现，甚至可叠加声音、图像、动画、三维模型等虚拟信息，实现所见即所得的用户体验。在导航服务方面，通过直接叠加实时导航路线，可提供更直观的导航服务，特别是在复杂交叉路口其直观性更加明显，还可在能见度低的环境下进行现实场景模拟，实现全天候的导航服务。
2）城市管理。增强现实在城市部件管理、公安、交通管理等城市管理方面也有很多应用。增强现实的特点之一就是可将隐藏的信息叠加在现实场景中，适用于地下管线和井盖管理。通过实时定位绘制三维地下管线的走向、交错关系、纹理、管道和接头，并利用坑道式剖切法模拟管道的埋深和阴影，可展现管线的三维真实情景，能为管线故障维修、地下管网建设和规划提供更为直观、准确的引导性辅助决策能力。在公安信息化方面，增强现实结合二维地图、三维模型、实景地图等，可实现地空一体化、室内外一体化等多源全信息技术集成，使公安信息化进入智慧城市深应用时代。基于增强现实和天地图位置服务，可在摄像头中实时呈现那些不存在的或隐藏的虚拟信息和三维数字模型，为城市管理提供辅助工具。
3）行业应用。在古迹复原和数字化文化遗产保护方面，世界各地有非常多的成熟案例，如瑞士日内瓦大学研究人员利用增强现实和三维数字动画等技术，将欧洲庞贝古城的数字文化内容信息叠加到现实的庞贝古城文化遗迹环境中，再现了真实的庞贝历史情境类似的还有利用增强现实技术实现了北京圆明园和古希腊Hera神庙等古迹的复原。在旅游应用方面，我国武当山、黑龙江博物馆等景点利用增强现实让游客与景区实时互动，使景区信息获取和游程安排更加个性化，游客能随时随地获取旅游资源和景点信息，通过基于标记的交互和实时位置实现景点的语音讲解、三维动画展示、室内外3D导览、游戏化导览等功能，不仅提供了更丰富的信息量，还极大地提升了游客的游览体验和趣味性。日本东京阳光水族馆开发了一个利用小企鹅为游客导航的应用，应用发布一个月就使水族馆的游客量增长了152%。
3结语
增强现实与地理信息的集成应用，以真实环境为背景，通过基于标记或位置的信息增强服务，进一步扩展了地理信息的应用模式，提供了真实的视觉效果，实现了所见即所得的应用体验。在实际应用中，由于更贴切真实情景，可达到传统二三维地图难以达到的应用效果。推动增强现实在天地图中的应用，可进一步拓宽天地图的应用领域，挖掘和提升地理信息的现实价值。