AR主要用于展厅展览和舞台设计，公共艺术的制作和安装等，在数字展厅设计中被较多应用。自第一次迭代以来，增强现实（AR）一直在影响教育，健康，娱乐和许多其他领域。在艺术和文化方面，AR改变了静态博物馆的展示方式，并为舞台制作提供了特殊效果。但是，AR的使用并没有超出讲故事的支持范围，并且已经在尝试探索将这种通用技术用作生产过程中的工具。在评估AR作为一种工具的潜力时，艺术机构可以借鉴建筑和建筑领域的经验，因为AR在现场已经成功使用了很多年。问题是，是否要根据特定艺术和文化领域的规模和需求调整使用的技术，例如视觉艺术展览的制作，数字展厅设计等。

1997年，休斯研究实验室的研究员Ronald Azuma撰写了有关AR的首批广泛论文之一。当时，AR是一项新兴技术，在短时间内迅速发展，因为越来越多的技术中心和学术界的研究人员了解到，它可以在医疗或制造业中作为过程和零件的注释和可视化，或在娱乐中发挥潜力，机器人路径规划和军用飞机。在他的论文“增强现实调查”中，他将AR视为一项技术，“允许用户看到现实世界，虚拟对象叠加在现实世界上或与现实世界混合在一起”（Azuma，1997年）。以Azuma为例，由ERCR进行的实验在1994年，两张3D虚拟椅子和一盏灯被叠加在一个装有桌子和电话的房间里。革命性的方面是虚拟对象与真实对象融合的方式，因此桌子覆盖了椅子，而灯覆盖了桌子。AR的主要三个特征是其将真实空间和虚拟对象结合在一起，“实时交互”和“以3-D记录”的能力（Azuma，1997年）。从那时起发生了许多变化，但这些特征仍然存在。

20年后，AR已从叠加的3D虚拟对象发展到对增强现实可以是什么的更广泛的了解，无论它是使用音频、触觉还是嗅觉。在第二次浪潮中，作家兼AR专家Helen Papagiannis将AR视为技术，“着重于提供有意义的，引人入胜的体验，以增强您的现实”（Papagiannis，“增强人类”），而不仅仅是某些感觉。有两个例子可以说明AR的未来：交流和扩展自己。第一个例子是Touch由Smartstones开发的一种形状像石头的设备，该设备使用振动和LED组合在设备之间传递简短消息。这项技术增强了与患有医学问题的人（例如神经系统疾病的老年人或自闭症儿童）进行交流的能力。第二个更激进的做法是，AR与AI结合使用来创建化身或智能代理，即使在死亡之后也可以延长人的存在，例如“最终自拍照”。外部是提供这项技术的公司之一。当人还活着时，它会使用在AI机器上教授的知识来创建化身。消亡后，与化身的互动可以帮助处理悲伤并保持记忆力。这些只是围绕AR开发的众多项目中的两个，它们推动了我们对解决现实问题的理解和使用增强现实的界限。

在医疗、教育、商业、娱乐，甚至公共服务或军事领域，AR都需要相同的硬件核心组件：“计算机，监视器或显示屏，摄像机，跟踪和传感系统（GPS，指南针，加速度计），网络基础设施和标记”（Rampolla，Kipper，“增强现实”）。对于软件，它使用“在本地运行的应用或程序，Web服务和内容服务器”（Rampolla，Kipper）。

最基本的AR体验（将3D对象叠加到真实环境中）的过程始于摄像机的实时视频，例如显示房间。图像被数字化，并且通过边界检测和二进制编码模式识别标记。标记可以是地板或其他物体上的任何东西，并且可以使用真实物体的图案，轮廓，位置或表面进行识别。基于标记，程序/应用程序将3D对象定位和定向，并且标记内的符号与分配的数字内容匹配。最后一部分是将虚拟对象渲染到视频流中，使其在显示屏，智能手机，平板电脑或可穿戴显示器上可见。

关于AR的两个重要方面是显示和界面。根据Rampolla和Kipper的不同，显示器可分为三类：移动手持显示器，视频空间显示器和空间增强现实（SAR）以及可穿戴显示器。最为方便的是移动手持显示器，即日常的智能手机和平板电脑。视频空间显示使用网络摄像机识别标记并将其呈现在单独的屏幕上。SAR更进一步，该技术不需要单独的屏幕，它通过视频投影仪，全息图或其他类似技术将渲染的视频显示在其他表面上，从而使体验更加融入周围环境中。随着技术的发展，最后一类——可穿戴式显示器——变得越来越可用，而且行业对使用AR / VR更加开放，因此增加了对此类设备的需求。可穿戴显示器可以是双目增强显示器或单眼增强显示器，这取决于信息的复杂性和使用信息的环境。

第二个重要方面是AR中的接口，它由AR之外使用的技术类型决定。有形的AR界面使用触觉使体验更真实，而混合曲面使用多个显示器，目的是充当一个灵活的平台。相同的目标适用于多模式AR接口，该接口结合了从语音到手势甚至凝视的不同方法与系统进行交互。最后一个是协作式AR界面，它在大型项目或全球协作中可能是最有用的，因为它支持通过不同的应用程序和平台进行多个用户的远程共享和交互。

可以在展览的制作，舞台设计或公共艺术的安装中实现许多创造AR体验的元素，不同的显示以及与用户和环境交互的方式。除了这些元素之外，在建筑和建筑学中使用AR的某些特定方面也可以考虑，因为这两个领域在使用相似的材料和技术方面与展览和舞台设计具有共同点，受场地限制需要事先进行3D可视化的特殊性，这是协同协作的结果。

在数字展厅设计中，会根据展示内容和展厅面积来选择性的使用AR展示，因目前AR应用需要借助设备来观看，而稍微大一点的数字展厅设计中都会使用别的3D可视化技术，例如全息投影、互动投影等，从而使AR展示往往应用于空间较小的数字展厅。尽管如此，AR背后的技术仍在不断发展，它可以改善制作艺术展览和剧院布景的传统工艺，因为它可以减少制作时间、人工成本和材料浪费。

更多关于数字展厅设计的应用技术，见：http://www.sometimeshow.com/tech

扩展阅读：
《美国国土安全部将AR技术用于增强现实沙盘（ARS）的开发》
《增强现实和3D食物模型对餐厅的帮助》
《AR和VR正成为公司活动的主流》
《全息投影技术应用领域有哪些》
《沉浸式体验会成为活动推广的利器》
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