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在0℃的江苏无锡街头，环卫工用双手疏通下水道。
声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
　　上周，我们编辑部狠狠秀了把优越，去体验了一发 HoloLens，速戳（链接）。当然，3000 刀的 HoloLens 免费体验机会并不常有，我们平时想要玩一把 AR，最常见的途径就是「扫码」了。
　　(额，是扫码又不是打码......)
　　不知何时起，「扫一扫」成为了街头巷尾常用词，尤其是创业公司的那句「扫一扫，关注我们」简直是地铁梦魇。我们所说的「AR 扫码」远不止二维码一种，背后其实是 AR 跟踪注册技术。
　　「SLAM」便是一种基于主动重建的跟踪定位方法，其注册方式为无标识跟踪注册（）。而早期 AR 跟踪定位技术，主要针对的是认为可控的室内环境，采用人工放置标志的方式实现目标跟踪定位，我们最早见到的「AR 扫码」便是一种有标识 AR 跟踪注册。
　　准备好了没，一（大）波《严肃装逼》即将来袭。
　　1、有标识 AR 跟踪注册
　　顾名思义，比如下面这些「码」便是一种标识，原理很简单，在真实环境中放置人工标志物，这些标志物主要采用 ARToolkit、ARTag、SCR 或环形标识点，通过改变人工表示内部的编码图案，实现多目标的跟踪定位。
　　基于标识的跟踪注册技术是当前 AR 系统中最成熟和最接近实际应用的注册技术，该注册技术一般采用 IO 系统。在这里插播一条知识――
　　除了基于标识和无标识跟踪注册外这种视觉跟踪注册的分法外，还有另一种分类方式：inside-looking（IO）和 outside-looking-in（OI）。其中 IO 系统是指光学感应器安装在使用者身上，而标识点是固定不动的；而 OI 系统是指光学感应器固定不动，而标识点安装在使用者身上。（如图）
　　回到我们的「码」上。
　　大体来说，基于标识点的注册技术由两部分构成：一个是识别跟踪，一个是计算。
　　「识别跟踪」是指识别和跟踪摄像机拍到的「码」里的特征点；
　　「计算」是指根据识别跟踪出特征点的图像坐标信息，在摄像机透视投影模型的基础上，计算摄像机与真实场景的六自由度姿态。
　　在形形色色的标识码中，最常用的是华盛顿大学的人机交互实验室开发的 ARToolkit 开发软件包。我们 ARinChina 此前也有其教程，感兴趣的朋友可以戳。
　　2、无标识 AR 跟踪注册
　　以上算是 AR 扫码应用的早期，如今，我们不扫「码」，而是改扫「物」了。
　　扫「物」背后，同样是一种 AR 跟踪注册技术，称为基于关键帧和模型的注册方法。
　　基于关键帧是利用二维图像的匹配和分析实现，而基于模型则需要先对目标物体或者场景进行建模并标注关键帧，通过获取扫描场景中的关键帧来进行计算，最后形成我们所见到的 AR 效果。
　　简单来说，以「可口可乐扫出岳云鹏」为例，这个过程需要三步。
　　第一步：离线过程。
　　我们扫描得到可口可乐瓶子的 3D 模型，建立来自不同视点的真实场景参考图形数据库，并对其进行关键帧标定，比如瓶盖、瓶身某位置，另外，别忘了准备好小岳岳的视频。
　　第二步：在线过程。
　　随机拿出一瓶可口可乐进行扫描，系统首先要去寻找与当前帧最接近的关键帧，建立两帧之间的特征点进行匹配，利用算法找到摄像机和可口可乐的位差。
　　第三步：播放小岳岳的视频。
　　另外一种 AR 常见的应用是「场景还原」。早在 2004 年，雅典为迎接奥运会的到来，特别开发了 AR 的文化古迹导游系统 Archeoguide，将奥林匹亚神庙进行了还原。
　　该系统利用 GPS 实现粗定位，然后采用图像匹配的方式实现精确的无标识跟踪注册。其原理都是一样的，即创建不同视点的真实场景参考图像数据库，然后进行反复匹配，通过算法找到真实场景和参考图像之间的相对位置关系，最后渲染融合显示。
　　总之「扫一扫」就是一个「构建数据库-匹配关键帧-算出相对位姿-融合显示」的过程，看似简单实则需要复杂的算法进行支撑。
　　所以，请珍惜每一个让你「扫码」的人。
　　嗨，这位朋友～扫一扫，关注我们 ARinChina 啊。
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