增强现实技术作为新一代信息技术融合创新的典型技术,经历了2016年初始元年与几年的沉淀之后,增强现实开始进入起飞阶段。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在数字经济重点产业专栏对虚拟现实和增强现实提出了相关要求，纲要指出推动三维图形生成、动态环境建模、实时动作捕捉、快速渲染等技术创新，发展虚拟现实整机、感知交互、内容采集制作等设备和开发工具软件、行业解决方案。从安防行业的角度看，《中国安防行业“十四五”发展规划》对vr/ar提出了期望：研究近眼显示、交互感知、渲染处理等技术，在沉浸感、交互性和移动性等方面提升安防用户体验。

　　随着ar/vr用户体验对融合创新的需求迅速提升，中国信通院在近期发布的《虚拟（增强）实现白皮书》（2021）提出初步技术体系，包括：1、micro-led 与衍射光波导成为近眼显示领域探索热点；2、云渲染、人工智能与注视点技术引领vr渲染2.0；3、强弱交互内容多元融合，内容制作支撑技术持续完善；4、自然化、情景化与智能化成为感知交互发展方向；5、 5g与fsg双千兆网络构筑虛拟现实应用基础支撑。

　　视频全息化以高新兴科技集团股份有限公司2014年业内首创ar增强现实专利技术为核心，以视频地图引擎为基础，将全市重点区域高低点ar化从而提高视频应用效能、打造基于业务形态进行标签分类打造标签组织 “地基工程”、基于业务属性的视频分组分工突破了传统视频调阅模式、基于多业务多场景的业务契合不同场景的业务实战需求。本期《前沿技术》栏目邀请到高新兴科技集团股份有限公司智能安防首席专家陈刚进行专访，将从ar核心技术点、未来定位方向、行业发展等方面来探讨ar技术的无限可能。

　　■ 高新兴科技集团股份有限公司智能安防首席专家

　　高新兴：一般来说，ar产业涵盖内容、硬件、系统、工具开发等环节，组成了一个完整的生态，只有各个环节统一发力才能保持良性的运转。我们在讨论ar生态链的时候主要基于安防行业垂直领域进行分析。

　　1、媒介作用。对于安防行业视频监控领域而言，ar本身以视频作为载体，视频相关技术将成为ar未来发展的重要媒介。比如当前4k、8k超高清视频、多目全景视频等进行融合拼接的发展趋势也会与ar相关技术的发展相辅相成，视频相关技术的发展也会推动ar技术进行进一步升级。

　　2、感知能力。（1）基于slam的空间感知：在ar的核心技术图谱上，3d空间感知和3d对象的空间结构感知一直占据了非常重要的地位。传统基于激光的方法和基于光学的 slam 方法比较偏重于单纯空间结构的感知和分割，当前对于内容的语义和上下文场景的感知也将成为重点。（2）空间锚点：对现实世界的一种视觉锚定，它是slam语义感知以及基于神经网络的大规模特征比对技术的演进。具体表现形式为：将一张全息图放置于现实世界的一个位置，当用户再次来到同一个地点就可以在原来的位置再次看到全息图。

　　3、ar与人工智能、云计算等前沿技术的融合。ar的核心技术与计算机视觉、深度学习都有着紧密的联系，这对于ar自身能力的增强也有重要影响，ar的多种算法如果具有ai能力，ar在使用时会更加逼真，计算速度也会更快。另外，ar技术后续的发展也会与云计算相结合，当ar具有云服务能力时，会使其在基础的计算资源方面有较好的保障。

　　高新兴：基于虚拟现实产业促进会的统计数据显示，用户的体验痛点可归纳为“用贵笨视晕传知”，即高品质爆款内容缺乏，高性能终端存在一定价格门槛，佩戴不够轻便，分辨率、视场角等方面的画面视觉质量有限，由头动响应（mtp）时延、辐辏调节冲突（vac）及晕动症等引发的晕眩感，因缺少适配虚拟现实业务的云网优化，致使网络感知不佳，缺乏令人耳目一新的使用体验与受众渠道，大众认知程度尚待提高。这些也成为了ar厂商应用推进的普遍难点。

　　对安防行业而言，当以视频监控为主要应用场景时，视频传输就已经对我们的网络产生了一次挑战，由于传统的窄带宽已经无法对其进行承载所以专门建设了视频专网，用更高带宽、更快速度进行传输。进入ar阶段，ar将承载更加丰富、多元化的流媒体，这就使其对带宽有更大的诉求。因此在网络传输方面，以5g网络构建ar千兆网络基础设施支撑就成为ar技术发展趋势的一个焦点。

　　近阶段，辅助现实（assisted reality）这一专有术语确实引爆了一波关于ar技术未来发展的话题讨论。很多ar企业起初都是从c端市场开始，但我们一开始就立足于安防视频监控市场，我们的落脚点始终围绕安防应用展开，通过ar技术叠加道路信息、人员信息等增强当前的安防手段。相较于增强现实，“辅助现实”才是目前行业定制化需求场景的刚需技术，b端技术应用需求的产品与酷炫的视觉效果和科学幻想无关，重点在于可即刻落地执行、切实有效“武装”警务工作人员，实现各类警务工作的效率跃升。

　　《中国安防》：高新兴城市级立体防控云防系统的ar技术发展路径已到达4.0时代,云防系统关键技术特征有什么新突破?

　　高新兴：2014年，ar 1.0首创了静态标签标注，开启了实景视频地图的新时代,到2019年，ar 4.0无缝融合视频和各类地图资源，象征着三维实景“一张图”时代到来。在ar技术四代发展历程中，我们ar技术框架的开放性能力也逐渐提升，可利旧原有球机、枪机，通过高点ar化和低点ar化实现静态目标标注及跟随。通过兼容利旧的方式，加快了视频应用全面ar化的时代到来。

　　目前我们又有几方面的新进展，一是ar与ai的融合应用更丰富。这包括人员、车辆、事件检测等ai能力会与ar应用相结合，从而增强在圈层防控、重点安保、交通管控等业务的实战效果；二是ar与三维gis的融合应用更细腻。可以在交通管控、安保警卫等多高点连续监控业务场景下构建城市级大场景的ar实景地图；三是ar与数字孪生应用的结合。以“多维感知+智能分析”的数据支撑融合虚实镜像的交互形式，让用户更全面、更高效地完成场景数字化作业；四是ar在web应用上的优化。可以用轻量级的浏览器来体验ar应用，方便应用的推广与集成；五是ar与无人机、车载等移动平台的结合。可以在航空器、巡逻车上实现ar的行业应用，如空中安保巡逻、高压巡线、交管高速巡逻与应急指挥。

　　高新兴：现阶段我们可以看到，b端市场需求旺盛的市场格局不单单出现在ar技术领域，很多领域都开始重视在b端市场的发展，比如互联网企业也开始带动人工智能、大数据、云计算等技术向b端开拓市场。我们一开始就是立足于安防应用在b端市场进行产品研发，也是基于ar技术的行业判断，认为安防行业可以成为ar发展的蓝海市场。

　　视频监控领域是安防行业的重要业务，在行业总产值中，视频监控约占55%。视频监控经过这些年的发展也形成了从模拟时代到数字时代再到网络时代，之后又经历了高清智能化发展，到如今也提出了视频全息化发展的整体脉络。每一次技术的换代都意味着有新的商机出现，ar技术看重的就是视频监控从智能化向全息化发展的趋势。通过智能化我们对于这个世界就会有更丰富的感知能力，ar技术可以灵活运用多媒体、三维建模、实时跟踪、智能交互、物联感知等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型等信息模拟仿真后应用到真实世界中，ar技术可以以更友好、更直观的方式让用户接收信息，从机器的感知延展到人的感知。

　　高新兴：当前我们系统的亮点主要包括：感知全息化、信息协同化、业务实景化和应用集成化，即融合多种感知手段采集的信息，以可视化方式全息呈现，使用户对每个场景具有更全面、更纵深的认知；利用多种来源、多个维度的信息通过空间位置、目标对象加以聚合、关联，使用户便捷高效地获取信息；使用实景画面展示业务场景，使用户具有临场感，以直观、具象的视角进行操作；通过图标、标签等ar元素建立用户各类业务应用的入口，在实景界面中集成调用，构建一站式门户。

　　视频全息化的意义就是要聚合多维多源的信息，在对真实物理世界的感知上利用ar技术叠加更丰富多维、虚实融合的信息，将对用户的辅助增强能力由智能感知提升到智能认知的水平。未来，基于安防行业数智融合化的发展，对视频全息化发展我们认为有两点需求：数据资源的共享、ar与mr技术融合。之前我们讨论了视频全息化的意义，想要通过ar展示给用户带来更加全息多维的效果，就需要相关的数据资源互通共享。混合现实（mr）是一种将真实场景和虚拟场景非常自然地融合在一起的技术，也可以看做是ar技术与vr技术融合的产物。mr强调虚拟图像的真实性，需要和真实场景进行像素级交叉和遮挡，要求虚拟场景具有真实的光影效果。ar更加强调虚拟图像的信息性，需要在正确的位置出现，给用户增加信息量。利用mr技术可以使用户从感官效果上带来更加全息化的提升。

　　《中国安防》：ar技术在安防行业可能成为继人工智能后下一个黑马选手吗？

　　高新兴：我们认为人工智能技术与ar技术是相辅相成的关系，人工智能技术解决的是机器对于真实物理世界的自动化感知和智能化分析，ar技术则是解决信息系统对于真实物理世界的可视化呈现和虚拟化补充，都是对人的眼和脑进行了增强，解决人类对于真实世界中事物相关信息的增强感知。安防行业目前是人工智能等新兴技术应用最广泛、最成功的行业之一，具备了ar技术应用的天然场景，虽然ar技术相对ai在安防行业应用较晚，高新兴在2014年就已研制出安防行业第一款ar球型摄像机，在2016年推出云防立体防控整体解决方案受到用户普遍青睐后，才引起一些安防大企业的重视，从行业普遍的接受度来看，已经达成了一定的共识。我们也期望ar技术未来在安防行业有不错的发展。我们相信，随着ai的应用普及，ar与ai的融合应用会成为趋势，我们现在已将ar与ai技术放在一起研究，因为它们两者关系比较紧密，可以说互为表里、互为支撑。

　　高新兴：前面我们也一起探讨了视频监控发展的整个脉络，现在已经进入智能化阶段，我们将继续推进视频监控的建设与应用领域向全息化方向演进，让更多用户了解和熟悉全息视频的价值及其相关的应用模式，使得ar技术的应用常态化、广泛化，我们会进一步打造更强大、更友好、更符合多种业务场景的产品和解决方案。另外也会逐步培育基于视频全息化的产业生态环境，携手更多产业上下游的合作伙伴共同参与，丰富应用、优化技术、完善标准、推广模式，通过建立或完善ar技术相关标准，形成行业共识，助力视频全息化在安防行业规范发展。