增强现实 (AR) 中的校准是指将虚拟内容与物理环境对齐的过程,以便数字对象相对于现实世界呈现出正确的位置、比例和方向。 这包括调整 AR 系统的传感器、摄像头和跟踪算法,以确保精确的空间映射。 例如,头戴式耳机的摄像头和惯性测量单元 (IMU) 必须经过校准,才能精确跟踪设备的位置和旋转,而基于智能手机的 AR 应用程序可能会校准其摄像头参数以解决镜头畸变问题。 校准可确保系统了解物理空间(例如距离、表面和照明),以便虚拟对象可以真实地与之交互。
校准至关重要,因为即使传感器对齐或跟踪中的微小错误也会破坏 AR 的幻觉。 如果虚拟对象看起来略微错位(例如,悬停在桌子上方而不是放在桌子上),它会扰乱用户的沉浸感和可用性。 对于开发人员而言,未经校准的系统会导致跨设备的不一致行为。 例如,校准不佳的 AR 耳机会错误判断深度,导致虚拟对象在用户移动时漂移。 校准还会考虑环境变量:在光线充足的办公室中训练的系统在光线昏暗的房间中可能会失败,除非它能适应。 如果没有校准,在房间中放置虚拟家具或将注释与现实世界的机械对齐等交互将感觉不可靠,从而限制了实际应用。
一个具体的例子是基于标记的 AR,其中物理标记(如二维码)充当参考点。 系统必须校准摄像头的焦距和畸变,才能准确地将标记的位置映射到 3D 空间中。 同样,Microsoft HoloLens 等设备中的 SLAM(同时定位和映射)系统会通过在用户移动时更新对环境的理解来持续校准。 对于开发人员而言,ARCore 和 ARKit 等工具提供了校准 API 来处理特定于设备的参数,但自定义应用程序(例如,用于机械维护的工业 AR)通常需要额外的校准步骤,例如测量房间尺寸或对齐坐标系。 适当的校准可确保所有用户(无论其设备或环境如何)都能体验到一致且准确的 AR 内容。