增强现实 (AR) 设备依赖于多种传感器的组合，以准确跟踪运动、方向和周围环境。核心传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、深度传感器和摄像头。这些组件协同工作，以实现精确的位置跟踪、环境映射和稳定的虚拟内容渲染。例如，加速度计测量沿三个轴的线性运动，这有助于确定设备的移动方向和速度。陀螺仪通过跟踪角速度来补充这一点，从而可以精确检测旋转变化，例如倾斜或旋转。磁力计提供基于指南针的方向。深度传感器和摄像头捕获空间数据，使设备能够实时了解表面和距离。
加速度计和陀螺仪构成了运动跟踪的基础。加速度计测量沿三个轴的线性加速度，这有助于确定设备的移动方向和速度。陀螺仪通过跟踪角速度来补充这一点，从而可以精确检测旋转变化，例如倾斜或旋转。这些传感器共同创建了一个 6 自由度 (6DoF) 跟踪系统，这对于保持虚拟对象和现实世界之间的对齐至关重要。例如，在 Microsoft HoloLens 或支持 AR 的智能手机等设备中，此设置可确保即使在用户移动时，虚拟元素也能保持固定。深度传感器（如 LiDAR 或结构光模块）通过映射环境的几何形状来增加另一层。摄像头通常与计算机视觉算法配对，用于识别物理空间中的特征，以支持同步定位和映射 (SLAM)，这是一种用于实时构建 3D 地图的技术。
开发人员还必须考虑传感器融合和校准等挑战。合并来自多个传感器的数据（例如，合并加速度计和陀螺仪输出）可减少漂移等错误，其中小的误差会随着时间的推移而累积。磁力计通过参考地球磁场来帮助纠正方向漂移，但它们可能会被附近的金属物体扰乱。电源效率是另一个问题，因为连续的传感器操作会耗尽电池电量，这是移动 AR 的一个关键考虑因素。隐私也至关重要，因为摄像头和深度传感器会捕获敏感的环境数据。ARCore 和 ARKit 等工具通过处理传感器数据处理来抽象出一些复杂性，但开发人员仍然需要跨硬件变体进行测试，以确保一致的性能。最终，正确的传感器组合取决于为特定用例平衡精度、延迟和资源限制。