AR和VR，有哪些知名的开源平台_ar项目开源

          AR/VR是进入元宇宙的重要端口，也是XR的具体形式。所谓XR(Extended Reality)，指的是扩展现实技术，包括VR、AR及MR等多种形式，是一种通过计算机技术和穿戴设备产生的一个真实与虚拟结合、可人机交互的环境。 

        增强现实(AR)工具和虚拟现实(VR)工具除了被用于游戏之外，还可以用于工业制造、医疗健康、文化娱乐、教育培训、商贸创意等领域，并不断催生出数字经济新业态、新模式。并且随着元宇宙的投入和技术发展，AR、VR将为我们的互联网打开更高层级的应用方式，也将会大大改变人们的生活习惯。

         AR和VR这么重要，已经有相当多的公司在做大量的研发投入，在开源平台当中也有一些优秀的免费开源项目，可以帮助我们站在前人的肩膀上实现这些技术。

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事不宜迟， AR 和 VR是什么？  

（1）什么是增强现实AR？

        这些年移动互联、云计算、大数据、人工智能、区块链、元宇宙等概念不断涌现，这也是数字技术发展的一个特点，当然这些也离不开科技界大佬们的眼光以及投入。在包括医疗、健康、教育、娱乐等在内的各种行业也在随着技术变革而发生业务模式的转变。其中能让用户最直接感受到科技变化的，就是用户体验，在各个行业中人们对智能手机等智能设备的用户体验需求不断增加，AR正是推动用户体验接近真实世界的一类技术。

        各类机构、企业在其商业模式中使用增强现实工具，为客户提供先进的用户体验。他们还经常使用增强现实工具来生成产品演示和协作广告。客户还可以使用AR技术获取有关企业的实时信息。

        总之，AR有助于帮助我们的技术人员创建数字物品，将虚拟世界与现实世界进行无缝融合。它具有广泛的应用，例如：工业制造、医疗健康、文化娱乐、教育培训、商贸创意等领域。增强现实技术包括了为现实世界输出的数字视觉或音频内容。

（2）增强现实工具的功能有哪些？

        增强现实工具通常包括以下关键功能：

• 拖放：最终用户可以通过控制虚拟对象然后将其拖动到另一个位置来选择它。

• 编辑：可以对平台上传的3D模型进行编辑。如果需要，可以输入任何其他详细信息。还可以缩放图像并调整颜色。

• 真实世界背景：AR软件可以在真实世界背景上叠加图像、文本和其他 3D 对象。

•  硬件集成：AR软件应与常用设备集成，流畅运行。这将有助于为用户提供无缝的AR体验。这包括眼镜、平板电脑和智能手机。

• 内容创建：增强现实工具允许日常用户生成自己的 AR 内容和体验。

• 上传内容：用户可以通过增强现实工具和产品上传用于任何相关目的的 3D 内容。

        简单来讲，程序员可以在SDK的帮助下生成AR应用程序，该工具包应该能够构建这些必要的功能。

（3）什么是虚拟现实VR？

        如今，虚拟现实在游戏、数字模拟和教育等领域很流行。我们可以说虚拟现实工具是计算机生成的模拟世界。虚拟现实鼓励从最终用户的角度看起来很逼真的 3D 动态图形。

         VR通常使用HMD（头戴式显示器），这是一种头盔大小的设备，在双眼正前方具有紧凑的显示光学器件。虚拟现实技术仍处于初始发展阶段。为了体验虚拟现实，用户必须在自己身上佩戴各种虚拟现实工具或设备。

         虚拟现实工具或系统必须具有以下关键特征，才能使整体 VR体验更加逼真。这些特征越强，用户体验就越好。

• 逼真的虚拟世界：虚拟世界应该是可信的。这是VR的关键特征。这里的虚拟世界是一个计算机生成的3D虚拟环境，现实世界的规则和物理特征。

• 身临其境：虚拟现实工具需要让客户的感官参与进来，以确保客户相信他们实际存在于虚拟世界中。

• 反馈：结合用户反馈是虚拟现实工具的一个关键特征。它有助于使整体虚拟体验更加逼真。

• 交互式：虚拟世界应该具备实时响应能力，以使整体体验接近物理世界的逻辑。

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AR 和 VR 的产业数据

       根据IDC最新报告，到2026年AR和VR全球市场预计将达到747.3亿美元，复合增长率（CAGR）将达38.5%。其中，中国市场CAGR预计达43.8%，增速位列全球第一。中国2026年的AR/VR规模将有望达到130.8亿美元。

        鉴于AR和VR行业的快速增长，为提高效率，开发人员和研究人员都在利用一些最流行的AR和用于生成逼真的AR和VR平台、工具或者SDK来开发应用。虚拟现实和增强现实相得益彰，互为补充，它们通过整体看起来更加自然的技术来改善人们对周围环境的感知。

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AR 和 VR 的开源平台

（1）ARToolKit+

        ARToolKit+ 是一款开源免费软件，可帮助解决 AR 和 VR 的基本问题。它为用户提供了令人印象深刻的结果，并被视为解决现实问题的可扩展 AR 和 VR 解决方案。

        它的一些核心功能是模块化开源代码、智能眼镜、Android 和 iOS 支持、内容创建、模拟、虚拟现实集成等等。

（2）Holokit

        Holokit 是用于移动设备的最流行的开源增强现实工具和虚拟现实工具之一。该工具包含 HeadKit 纸板耳机和 TrackKit 软件。Holokit 通过利用混合现实应用程序和智能手机来访问混合现实世界。

         Holokit 的一些关键功能是虚拟现实集成、叠加对象、真实世界背景、内容创建、3D 对象以及真实与虚拟的融合。

（3）BRIO

        如果您想要最好的免费 AR 和 VR 平台，那么您应该尝试 BRIO。该平台支持光线追踪。BRIO 库中有一堆材质和纹理可供开发者用于他们的模型，并且可以轻松地在线共享 BRIO 屏幕。

        BRIO 平台的主要功能是拖放界面、虚拟现实集成、3D 对象、内容创建、跨设备发布、内容库、真实世界背景、叠加对象和模拟。

（4）Adobe Aero

        Adobe Aero 也是一款免费的AR和VR工具，可让您查看、构建和分享引人入胜的交互式AR体验。它不需要复杂的编码，并且可以平滑地模糊物理世界和数字世界之间的界限。该软件可以更快地提供吸引人的 AR 体验。

        Adobe Aero用于AR和VR的主要功能是内容创建、内容库、模拟、拖放、添加交互功能、跨设备发布和虚拟现实集成。

（5）Vuforia 引擎

        Vuforia 引擎是另一个免费的AR和VR开源平台，各种规模的公司都可以使用它来产生强大的成果。在所有顶级平台中，Vuforia 引擎帮助 AR 小工具接触到最广泛的受众。

        Vuforia 引擎的主要优势是无与伦比的准确性、模拟、虚拟现实集成、3D对象、内容创建、内容库、真实世界背景、创意赋能、叠加对象、高级视觉、跟踪和分析等等。

（6）A-Frame

        A-Frame是一个带有WebGL框架的开源AR和VR平台，用于创建奢华的VR和AR体验。A-Frame是公认的顶级 WebGL框架，也是Mozilla Mixed Reality Project中认可的库。

        A-Frame是一个很好的虚拟现实工具，它可以在Vive、Rift、Daydream 和 GearVR等混合现实设备上流畅运行，并且在桌面上也可以流畅运行。A-Frame的好处包括它适用于VR和AR，适用于移动设备，并在许多VR平台上运行。 

（7）ApertusVR

        ApertusVR是一个开源、模块化、分布式的AR和VR库。它是用 C++ 编写的，它在普通或高级硬件规格上提供了良好的性能。它独立于平台，易于使用且易于配置。

        ApertusVR 为许多虚拟现实设备提供插件，如 HTC Vive、Oculus DK2 和 CAVE 系统。ApertusVR 支持 AR 和 VR 模块，支持多种 VR 边缘和控制设备。

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AR和VR的核心应用领域

        AR和VR经常用于工业制造、医疗健康、文化娱乐、教育培训、商贸创意等领域。开源AR和VR工具的发展以及可用性大大拓宽了领域应用的落地。一些热门行业应用例如：建筑学、定性分析、发动机的组装/拆卸、心脏血液循环的复制品、虚拟教室、空间站的复制品

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AR和VR的支撑

        不可否认AR和VR应用离不开运行环境的支撑，例如：需要大量资源和昂贵的硬件、需要专业的处理器、需要专业的显卡、GPU/TPU 集成、需要高性能计算框架。但也不一定所有应用都需要以上这些基础设施条件。在很多开源项目中都可以让我们再使用最少的资源和有限的基础设施硬件来构建AR和VR程序。 

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一点感悟

        AR和VR提供多感官体验。是我们建立物理世界和数字世界“沟通”的桥梁，通过计算机生成的视觉、触觉、体感和嗅觉信息让物理世界和数字世界的连接更加顺滑。其实，这种连接也是元宇宙的一个重要特征。

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