ICS35.240L60中華人民共和國國家標準信息技術增強現實術語IAT2019-10-18發布2020-05-01實施國家市場監督管理總局GB／T38247—2019 2術語和定義 2.1一般術語 2.2技術專業術語 2.3應用專業術語 索引 ⅠGB／T38247—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準由全國信息技術標準化技術委員會(SAC/TC28)提出并歸口。本標準起草單位：中國電子技術標準化研究院、北京理工大學、北京電影學院、深圳賽西信息技術有限公司、西北師范大學、北京航空航天大學、上海交通大學、浙江大學、歌爾股份有限公司、北京郵電大學、北京耐德佳顯示技術有限公司、北京圣威特科技有限公司、中興通訊股份有限公司、青島精工虛擬現實研究院、北京大視景科技有限公司。本標準主要起草人：王聰、王涌天、宋維濤、劉越、馬珊珊、陳靖、程德文、焦廉潔、翁冬冬、魏小東、白嘉慧、張釗源。1GB／T38247—2019信息技術增強現實術語本標準界定了增強現實各種概念的術語和定義，并明確了這些條目之間的關系。本標準適用于增強現實概念的國內及國際間交流。2術語和定義采用以計算機為核心的現代高科技手段生成的逼真的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等多感官一體化的數字化人工環境，用戶借助一些輸入、輸出設備，采用自然的方式與虛擬世界的對象進行交互，相互影響，從而產生親臨真實環境的感覺和體驗。采用以計算機為核心的現代高科技手段生成的附加信息對使用者感知到的真實世界進行增強的環境，生成的信息以視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺等生理感覺融合的方式疊加至真實場景中。將真實場景中的物理對象的幾何和物理屬性融合至計算機生成的虛擬場景中，形成對虛擬場景進行增強。注：區別于增強現實，增強虛擬的主體是由計算機生成的虛擬世界而非用戶所處的真實世界。實現真實場景和虛擬場景的混合匹配的技術，場景中物理對象和虛擬對象共同存在且能夠實時交互，從而構建出的一個真實對象和虛擬對象實時交融的新環境。注1：理想的混合現實是實現真實場景與虛擬環境在幾何、光照、物理和交互一致性的完全匹配。注2：增強現實和增強虛擬是混合現實的兩種形態。2.2技術專業術語2.2.1計算機生成的具有幾何形狀、特定格式或特定行為的對象。注：其原型可以是現實對象，也可以是完全虛構的對象。2.2.2虛擬世界虛擬環境虛擬場景virtualenvironmentvirtualscene2GB／T38247—2019由計算機生成的具有動態感官信息表現（如雙眼立體視覺、三維聽覺、力觸覺、味覺及嗅覺等）的、多虛擬對象構成的環境。注：可以是某一特定物理世界的虛擬重現，也可以是虛構的世界。2.2.3現實世界中實際存在，能直接或間接被人體感官系統感知的物體。2.2.4人類所處的不需要借助裝備就能感知的包含多物理對象的真實世界。2.2.5物理世界和系統生成的一個或多個虛擬信息共同形成的場景。2.2.6在三維空間中占據有限容量物體的幾何表示。注1：通常用計算機、移動終端、頭盔顯示器等裝備進行顯示。注2：可以表示真實物體，也可以表示虛擬物體。2.2.7在組合場景下，運動、形狀等物理特性隨時間變化的虛擬物體。注：變化可以是物體自身發生的變化，也可以是有交互行為發生時物體產生的變化。2.2.8系統。2.2.9垂直于攝像機坐標系光軸的二維坐標系統。描述物理環境中的真實物體或描述虛擬環境中的虛擬物體相對自身的平移、旋轉關系的三維坐標系。在虛實融合環境中，描述相機、虛擬物體、真實物體統一尺度和位置關系的三維坐標系。v在三維虛擬場景中，為了獲得虛擬場景的二維投影畫面而人為設定的具有一定成像參數的理論相GB／T38247—2019機模型。增強現實系統中觀察者所見增強現實場景與操作者所見增強現實場景相同的視角。增強現實系統中觀察者同時看到增強現實場景和操作者的視角。相對于給定坐標系和原點的三維直角坐標點。沿三維直角坐標系三個坐標軸的平移自由度以及繞這三個坐標軸的旋轉自由度。注：描述一個物體的位姿共需要六個自由度。沿三維直角坐標系三個坐標軸的平移自由度或圍繞三維直角坐標系三個坐標軸的旋轉自由度。注：用以表示一個空間三維物體相對于某一坐標系的平移關系或旋轉關系。在環境中可被識別的二維圖像。檢測環境中的參考圖像的過程。在環境中可被識別的三維物體。檢測環境中的參考物體的過程。在物理場景中，人工設計的可被檢測、識別、定位和跟蹤的標識物。通過經度、緯度和海拔獲得絕對或相對的用戶位置的標記。能夠綜合、客觀、準確評估增強現實系統各方面性能的技術基礎和框架。注：包含評估主題（如跟蹤注冊、虛實融合等模塊性能）、評估項（如運行速度、準確度等）、評估標準，評估方案步驟及可執行軟件、測試數據等多個部分。放置在成像系統視野中，被生成圖像用作參考點或量度的物體。34GB／T38247—2019v通過照相機／攝像機觀察到的當前場景視圖。在增強現實系統中經過處理后的當前場景視圖。將原來不清晰的圖像變得清晰，或通過擴大圖像中不同物體特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，強調某些感興趣的特征的視圖。符合地理坐標系、以地圖為基礎圖形顯示相關信息的場景視圖。與物理對象相關聯的數字信息。將移動終端或計算機通過數字技術產生的虛擬場景與真實場景進行實時的數字化混合，使虛擬物體和真實物體共同存在同一個場景中。為了便于對場景（圖像）進行處理和分析而人為認定的場景（圖像）屬性。視覺可以辨別的物理場景固有的屬性。注：通常是三維空間中的點、線、面、紋理等反映視覺信息的原始幾何對象。識別并理解出環境中可用的特征供軟硬件進一步使用的過程。v通過搜索視覺特征，為用戶提供相關圖形圖像資料的搜索過程。用戶關注的特定空間位置或特定對象。空間三維物體相對于某一坐標系的平移和旋轉關系的位置狀態。用戶自身相對于真實或虛擬環境中真實或虛擬物體的位姿狀態。5GB／T38247—2019由用戶發起的針對數字對象或其他數字資料的查詢請求。根據實時獲得的用戶／物體位姿，把虛擬對象或數字信息按照虛實配準的原則疊加到物理場景的過程。對一個虛擬場景進行處理，得到符合人類知覺（視覺、聽覺、觸覺等）輸出的過程。用有意義的名稱保存的對修飾對象進行修飾所使用的各種參數的集合。注：修飾對象為組合場景中的字符、對象等，參數為字體、字號、對齊方式等。通過元數據的提供、數字信息的規范化和將數據傳輸到一個或多個服務器等方式使數據可以被用戶發現的過程。在增強現實技術實現過程中，為了計算照相機在環境中所處的位置和方向而選取的具有豐富的人工特征或自然特征的物理場景。將虛擬物體放置在環境過程中所使用的基準點。在設備之間共享相同組合場景時，多個系統使用錨點。注：通過云錨點，允許多個設備使用云來共享真實世界場景中的對象信息。在增強現實應用中，用于恢復三維場景而使用的場景物體表面的三維點數據集合。3D使用物體在若干二維圖像上的投影或物體的其他深度信息，來恢復三維信息的過程。3D恢復場景的高精度、高保真的三維信息的過程。從傳感器或攝像機視圖中分析計算出物理場景的光源照度分布信息的過程。在系統中得到物理世界的長度尺寸信息的過程。6GB／T38247—2019vs由于物理場景和虛擬對象與視點之間距離關系而產生的部分或整體不可見的關系。實時計算用戶與物理場景中的某個對象之間的位姿，并根據先前時刻獲得的位姿來生成下一時刻位姿的過程。為確保虛擬物體與環境之間的位置關系，即使在自身或設備移動時也能保持穩定所利用的物體。識別周圍環境，并跟蹤增強現實／虛擬現實設備的方向和位置，檢測真實世界的表面以及已知的圖像或物體的過程。跟蹤參考的三維物體在環境中位置和朝向的過程。跟蹤參考圖像在環境中位姿的過程。通過先驗知識對物體建立模型后，將場景與模型進行匹配，再進行跟蹤的過程。通過物理環境中標記的識別分析來獲得物體位姿而進行跟蹤的過程。通過對目標圖像的一些顯著特征來進行跟蹤的過程。在物體或用戶上放置傳感器（如光學傳感器等對傳感器記錄數據進行處理分析，以獲得物體相對于周圍環境的姿態或用戶在真實世界中的位置和視線的朝向跟蹤的過程。將來自不同類型跟蹤方式的輸出姿態數據進行合并或融合的姿態跟蹤過程。通過序列圖像中獲得包含目標的模板進行跟蹤的過程。物體在現實世界中移動時，通過測距或映射過程來分析物體相對于周圍世界的位置變化而進行跟7GB／T38247—2019蹤的過程。一種通過分析照相機獲得的圖像序列來定位移動物體的過程。利用視頻跟蹤功能實時計算相對于物理標記的真實照相機位置和方向，并允許用戶基于此創建增強現實應用程序的子程序集合。設備（移動終端或機器人等）在未知環境里通過觀察外部環境來定位自身的位置和姿態，再通過自身的位置增量式地構建未知環境的地圖。檢測到疊加在一個物理對象上的虛擬對象（反之亦然）形成虛實融合的過程。注1：包括對物理對象（如空間位置、經緯度信息）的識別、增強現實／虛擬現實設備的姿勢識別、二維標記的識別、物理對象的身份識別等。注2：可以由設備直接生成或通過原始裝備輸入的數據進行軟件識別后生成。引發一個增強現實事件的條件。注：當系統檢測到一個滿足觸發器的物理對象時，系統將一個或多個與真實場景相關的虛擬信息發送到組合場景中。通過用戶在物理世界中放置的預先定義圖案或物體進行定位注冊并將虛擬信息疊加到物理世界中的增強現實技術。不需要用戶在物理世界中放置預先定義圖案或物體，將虛擬信息疊加到物理世界中的增強現實技術。用戶能夠看到虛擬物體與經過圖像處理的物理場景相互融合的技術，融合后的場景通過計算機、移動終端或頭戴式顯示器呈現給用戶。利用幾何光學原理，用戶能夠看到虛擬物體與透過光學系統而不經過圖像處理的物理場景相互融合的技術。2.3應用專業術語2.3.1能夠將計算機產生的數字信息（文字、圖像、視頻、三維模型等）配準融合到用戶的真實世界環境中8GB／T38247—2019的軟件或硬件應用。2.3.2在增強現實應用中，用于融合到物理世界環境的數字信息。注1：增強現實應用中增強的信息或資料來源。注2：由增強現實應用通過適當模擬、渲染及顯示來體現，需要滿足高質量、尺度合適、容易獲取等要求。2.3.3提供用戶虛實融合場景，使其獲得感官響應的過程。2.3.4通過視覺方式提供給用戶虛擬場景疊加物理場景的感官響應。2.3.5通過聽覺方式將虛擬場景疊加到物理場景的感官響應以及因用戶頭部運動而發生的聲音變化等。通過觸覺方式提供給用戶虛擬場景疊加物理場景的感官響應。注：聽覺信息包括溫度、濕度、黏性、疼痛、壓力、振動等。2.3.7通過嗅覺方式提供給用戶虛擬場景疊加物理場景的感官響應。2.3.8通過味覺方式提供給用戶虛擬場景疊加物理場景的感官響應。2.3.9包含交互方式、虛擬信息等用于產生增強現實體驗的數據庫的完整交互式、跨平臺的增強現實解決方案。注：通常提供數據用戶接口，可實現圖像的上傳和處理，可識別數據庫中指定興趣點，可渲染并發布虛擬數字內容。將非視覺的抽象數據處理成可供用戶以視覺方式進行認知和理解的數字信息，并將其疊加到物理場景中呈現給用戶的技術。通過移動設備實現虛擬信息疊加到物理場景中的技術。無需下載網絡瀏覽器以外的應用軟件，通過在網絡瀏覽器上進行增強現實體驗的技術。支持用戶進行增強現實體驗的網絡瀏覽器。9GB／T38247—2019在網絡平臺上與服務端對應，為用戶提供本地增強現實服務的應用程序。在網絡平臺上與客戶端／用戶端對應，為用戶提供響應服務請求并進行處理的應用程序。利用固定在人體頭部的顯示設備，通過光學透射式或視頻透射式的方式實現增強現實的技術。利用空間投影式顯示設備實現增強現實的技術。通過共享方式來實現多用戶同時體驗同一個增強現實系統的技術。應用于如產品設計、裝配、培訓、維修、過程監控與可視化等工業過程的增強現實技術。GB／T38247—2019漢語拼音索引B標記2C參考圖像2參考物體2場景坐標系2尺度估計2稠密三維重建觸發器2觸覺增強現實體驗…………2.3.6D第三人稱視角地圖視圖2第一人稱視角點云2動畫物體27多人協作增強現實…………2.3.18F發布2G跟蹤2工業增強現實2光學透射式2光學透視式2光照估計2H環境跟蹤2環境理解2混合跟蹤2混合現實24J計算機視覺跟蹤庫…………2.2.66基于標記的增強現實………2.2.70基于標記跟蹤2基于傳感器跟蹤基于瀏覽器增強現實………2.3.12基于模型跟蹤2基于區域跟蹤2基于特征跟蹤2基準標記2經緯度海拔標記K可跟蹤對象2空間投影式增強現實………2.3.17L六自由度2M錨點2R人工特征2s三維重建2三維對象2三維位置2三維物體跟蹤三自由度2攝像機視圖攝像機坐標系視覺搜索2視覺增強現實體驗…………2.3.4世界跟蹤2視頻跟蹤2視頻透視式272渲染2T