智能眼镜和AR眼镜：人工智能支持的扩展现实的未来（AI）

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发表于：2025年2月24日 /更新，发表于：2025年2月24日 - 作者： Konrad Wolfenstein

智能眼镜和AR眼镜：由人工智能（AI）支持的扩展现实的未来 - 图像：XPERT.Digital

智能眼镜和AR眼镜：对扩展现实的未来的深刻看法

数字和物理的融合：透过眼镜看

智能眼镜和AR眼镜通常是代名词，但其细微差别不仅代表了技术小工具。相反，它们是人类互动的新时代的先驱，该时代有望从根本上改变我们对现实的看法和与数字世界的互动。这些设备优雅地贴在我们脸上的设备是一个窗户，在一个世界上，物理和虚拟之间的边界越来越模糊。

智能眼镜专注于显示信息和通知，而AR眼镜则通过数字内容扩展现实。

为了了解这些技术的全部潜力和范围，必须深入研究其定义，功能，差异，相似之处，以及最重要的是在未来的前景中。我们不仅会阐明技术方面，还要研究这些创新的社会，经济和道德含义。

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定义和核心功能：智能眼镜与AR眼镜

尽管术语智能眼镜和AR眼镜经常融合，并且边界越来越模糊，但首先做出基本的区别是有助于更好地了解各自的优先级和发展路径。

智能眼镜：离散信息指示器

核心“智能眼镜”的智能眼镜最好被定义为戴着眼镜的便携式计算机。他们的主要功能是在载体的视力领域中以微妙但现在的方式显示数字信息。您可以将其想象为我们眼前智能手机的扩展。

智能眼镜的核心功能可以总结如下：

信息在视野中显示

这是最基本的功能。智能眼镜项目短信，电子邮件通知，日历条目，导航说明或其他相关数据直接在用户眼前。这些信息通常谨慎地显示在视野边缘，以免不必要地分散关注现实世界的注意力。

扩展连接性

智能眼镜通常旨在与智能手机或其他设备无缝连接。通过蓝牙或WLAN，您可以交换数据，访问Internet并使用在连接设备上运行的应用程序。这使得将数字世界的信息集成到真实环境中成为可能。

对环境的感官感知

许多智能眼镜配备了许多传感器，包括加速度计，陀螺仪，环境光传感器，有时是相机。这些传感器使设备能够感知其周围环境，识别运动并将显示的信息调整到上下文中。例如，如果用户更改方向，则可以自动更新导航指令。

通过语音控制免费手动操作

智能眼镜的一个重要特征是语音控制的可能性。通过集成的麦克风和高级语音识别，用户可以不必使用手提供命令，提出问题或管理通知。在忙碌的情况下，例如骑自行车，烹饪或工业应用，这尤其有利。

媒体记录

一些智能眼镜具有集成的摄像头，可以拍摄照片和视频。这对于经验文档，对重要信息的遵守或特殊应用程序（例如技术领域的故障排除）可能很有用。

Ar眼镜：现实和数字的身临其境融合

Ar眼镜或增强的现实眼镜，作为智能玻璃进一步走一步。您的重点不仅在于显示信息，而且放在数字内容的现实世界的直接和互动扩展上。他们旨在通过将虚拟对象，图形和信息无缝地藏在物理环境中来创造更多的身临其境和丰富的体验。

AR眼镜的核心功能包括：

增强现实 - 现实的扩展

Ar眼镜的心脏是增强现实。您可以将计算机生成的图像，3D模型，视频或其他数字元素在用户的视野中投影，以使它们被视为现实世界的一部分。与虚拟现实（VR）不同，它使用户将自己沉浸在完全虚拟的环境中，AR与数字图层重叠。

交互式虚拟元素

AR眼镜不仅可以显示数字内容，还可以与这些虚拟元素进行交互。通过手势控制，跟踪（眼睛跟踪）或特殊控制器，用户可以操纵虚拟对象，玩游戏，操作虚拟工具或以直观而直接的方式与数字信息进行交互。

3D演示和空间理解

AR眼镜能够在真实环境中呈现三维对象和场景。通过高级传感器和算法，您可以掌握现实世界的深度和视角，并将虚拟对象置于现实中，以便它们现实地整合到环境中。这使得诸如公寓中的虚拟家具放置之类的应用程序，在真实环境中发生的设计和工程或沉浸式游戏的3D模型。

与上下文相关和个性化信息

AR眼镜使用传感器，GPS和AI了解用户的环境及其当前情况。这使您能够提供相关和有用的上下文相关信息。例如，您可以显示有关附近景点的信息，零售中的覆盖产品信息，或提供个性化的说明进行维修或装配工作。

沉浸式和变革性的经历

通过将视觉覆盖，交互性和空间理解结合在一起，AR眼镜使AR玻璃体验体验有可能改变我们生活的许多领域。从教育和培训到工业和医学再到娱乐和交流，AR眼镜提供了新的体验，学习，工作和互动的机会。

回顾开拓时期：从一开始到现在

智能眼镜和AR眼镜背后的概念绝不是新的。它的根源可以追溯到1960年代后期，当时先驱者开始考虑计算机辅助，便携式显示器和交互式环境。

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早期有远见的人

伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）和“终极显示”（1968）

犹他大学的伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）通常被称为虚拟现实的父亲，开发了“终极显示”，这是一种头体展示系统，被认为是现代VR和AR技术的第一批先驱之一。尽管笨重且技术要求很高，但Sutherland的系统展示了直接在用户眼前投射计算机图像的基本思想。

Myron Krueger和“ Videoplace”（1970年代）

艺术家和计算机先锋Myron Krueger在1970年代开发了“ Videoplace”，这是一个互动环境，可以看作是增强现实和互动艺术装置的早期示例。 “录像带”使用投影和传感器来创建一个虚拟环境，在该环境中，人们可以彼此互动，并且在“增强现实”一词被塑造之前与虚拟对象进行互动。

史蒂夫·曼（Steve Mann）和可穿戴计算机运动（1980年代）

史蒂夫·曼（Steve Mann）通常被称为“可穿戴计算的父亲”，始于1980年代，开发和佩戴便携式计算机系统（包括头部支持的显示器）。他的作品为可穿戴计算机运动奠定了基础，并启发了智能眼镜和AR眼镜领域的许多随后的发展。

第一个商业步骤

反射技术和“私人眼”（1989）

Reflection Technology的“私人眼”是一种商业上可用的型号显示器，在佩戴者前面的小屏幕上显示了单色文字和图形。尽管从当今意义上讲，它没有提供增强的现实，但这是迈向便携式展示的重要一步，并用于在诸如工业和军事的利基应用中使用。

工业应用的早期AR系统（1990年代）

在1990年代，第一个增强现实系统开始在工业区使用。这些系统通常仍然笨重且昂贵，是为维护和维修，装配说明和仓库物流等应用而开发的。他们证明了AR优化工作流程并提高效率的潜力。

21世纪的突破

Google Glass（2013）

Google Glass无疑是智能眼镜历史上的转折点。尽管对消费者的项目最终失败了，但该技术将其带入了公众意识，并引发了巨大的炒作。 Google Glass展示了智能眼镜对日常生活的潜力，但在数据保护和社会接受方面也受到了批评。

Microsoft Hololens（2015）和Magic Leap（2018）

专用的Ar眼镜通过Microsoft Hololens和Magic Leap One引入了舞台。这些设备提供了比早期智能眼镜更先进的AR功能，空间理解和更高的浸入式。他们最初针对专业和工业应用，但也显示了消费者应用的潜力。

当前的发展与苹果视觉专业人士的兴起（2023）

近年来，智能眼镜和AR眼镜的开发迅速吸收了速度。展示技术，传感器，处理器和AI领域的改进导致了更强大，更紧凑，更实惠的设备。 2023年苹果视觉专业人士的宣布标志着另一个重要的里程碑。 Apple用高价且技术先进的设备渗透到市场上，并为在单个设备中集成AR和VR的新标准。

详细的差异和相似之处：精确比较

为了更好地了解智能眼镜和AR眼镜的差异和相似性，详细的比较有助于。智能眼镜专注于显示信息和通知，而AR眼镜则通过数字内容扩展现实。智能眼镜的浸入量很低，但AR眼镜至高。在互动性方面，智能眼镜是有限的，而AR眼镜提供了更高的选择。智能眼镜的显示器通常由单眼或双目投影和波浪主管组成，而AR眼镜则使用光波导体，微型LED，OLED和投影仪。在传感器中，智能眼镜具有加速度计，陀螺仪和环境光传感器，而AR眼镜还提供深层传感器，相机和眼睛跟踪。智能眼镜的计算能力通常较低，并且取决于智能手机连接，而AR-Glassen集成处理器和更高的计算能力。智能眼镜的电池寿命通常更长，因为AR眼镜由于要求更高而具有更短的术语。在价格方面，智能眼镜通常更便宜，而AR眼镜的价格则更高。智能眼镜用于日常生活，沟通，健身和导航，而工业，医学，教育，游戏，设计和工程的AR眼镜则使用。它们在设计方面也有所不同：智能眼镜通常类似于传统眼镜，而Ar眼镜看起来更引人注目，未来派和碎片。

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相似之处：两种技术之间的桥梁

尽管存在差异，但智能眼镜和AR眼镜也有基本的相似之处：

将数字内容置于视野中

这两种技术均基于将数字信息整合到赞助商的视野中的原则。但是，整合的方式和整合程度也有所不同。

传感器和相机的使用

两种设备都使用传感器和相机来感知周围环境并对变化做出反应。但是，AR眼镜通常具有更广泛的传感器，以更加精确地理解。

与外部设备的连接

智能眼镜和AR眼镜都可以连接到智能手机，计算机或其他设备，以交换数据，访问Internet并使用其他计算能力。但是，趋势更加独立。

潜在的应用程序

这两种技术都为不同领域的广泛应用提供了巨大的潜力，从消费者应用到专业和工业应用领域。

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技术的未来：智能眼镜和AR眼镜如何合并

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智能眼镜和AR眼镜的融合：技术趋势

专家越来越多地观察到智能眼镜和Ar眼镜之间的边界模糊。技术开发推动了这两种类别的融合，其中智能眼镜越来越多地整合了AR功能，而AR眼镜变得更适合日常使用和不显眼。

多合一AR眼镜：脱离智能手机的独立性

这种发展的一个重要趋势是“多合一” AR眼镜的出现。这些设备具有集成的处理器，电池，内存和连接性（WLAN，蓝牙，有时甚至是移动通信），这意味着它们都可以正常工作，无论智能手机或外部计算机如何。其中的例子是Microsoft Hololens 2，Magic Leap 2和Apple Vision Pro。这种多合一的体系结构可实现更大的移动性，灵活性和性能，但在重量，电池寿命和成本方面也与挑战有关。

适合：

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空间计算：交互的第三维

合并的另一个关键因素是“空间计算”的兴起。空间计算超出了信息的纯度显示或图形的覆盖。它旨在将数字内容无缝整合到三维空间中，并使用户与这些内容进行直观自然的互动。 AR眼镜通过捕获现实世界，将虚拟对象放入其中并使用户能够通过手势，语言或观看方向与这些对象进行交互，从而成为这种空间交互的中心接口。

加速融合的因素

技术进步

展示技术（微型领导，OLED，改进的波浪导演），传感器技术（更精确的深度传感器，眼睛跟踪，环境传感器），处理器（更强大，更强大，更节能的芯片）和电池技术的持续进展是驱动器融合后的力量。这些进步使得较小，更轻，更强大和多功能设备的开发能够开发。

人工智能（AI）

AI在改善功能，用户友好性以及智能眼镜和AR眼镜的应用范围方面起着越来越重要的作用。 AI用于改进语音识别，手势控制，空间理解，对象识别，个性化内容和与上下文相关的帮助。

扩展申请

提供信息指标和沉浸式AR体验的多功能设备的需求在各个领域都在增长。从消费者应用（娱乐，沟通，教育）到专业应用（行业，医学，设计）到诸如Metagers之类的新领域，新应用不断出现，以促进混合设备的开发。

一起生长的一般术语：XR眼镜和更多

为了描述智能眼镜，AR眼镜和相关技术的增长，各种通用术语已经确立了自己：

XR眼镜（扩展现实）

XR（扩展现实）是一个全面的术语，其中包括所有形式的扩展现实，包括增强现实（AR），虚拟现实（VR）和混合现实（MR）。 XR眼镜是能够呈现和使用不同形式的扩展现实的设备。这个术语强调了各种现实技术的融合。

智能增强现实系统

这个术语强调了AR功能与人工智能的结合。他强调，这些设备不仅扩大了现实，而且可以智能地行事和敏感。

基于AI的视觉辅助系统

该术语通过视觉信息和交互式元素在用户的支持下着重于AI的作用。他强调了日常生活和专业应用中技术的协助特征。

可穿戴的AI

这个术语以眼镜的形式强调了AI技术的可移植性。他强调，AI不再仅仅存在于智能手机或计算机中，而是可以直接携带到身体上，因此成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

人工智能（AI）的核心作用

人工智能不仅是一个功能，而且是一个重要的部分，它显着塑造了智能眼镜和AR眼镜的发展和潜力。 AI使这些设备能够更加聪明地感知周围环境，以对用户互动更自然地做出反应，并提供个性化的，与上下文相关的体验。

AI对智能眼镜的影响

通过自然语言处理改进语音控制（NLP）

基于AI的NLP技术可以与智能眼镜进行更自然和直观的语言互动。用户可以提供更复杂的命令，提出问题并以自然语言与设备进行通信。 AI还提高了大声环境中语音识别的准确性，并可以对语音命令进行上下文敏感的解释。

与上下文相关的信息和主动协助

AI分析传感器数据，位置信息，日历条目和其他相关数据，以了解用户的上下文并提供主动相关信息。例如，当用户在旅途中，智能眼镜可以自动显示流量信息，也可以根据当前的位置和一天的时间提供餐厅建议。 AI提供了积极主动的帮助，可以支持用户，而无需询问明确的查询。

个性化体验和自适应用户界面

AI算法分析用户行为，偏好和使用模式，以调整显示的信息，功能和用户界面满足个人需求。例如，智能眼镜可以优先考虑通知的顺序，突出相关内容或为应用程序和服务提供个性化建议。

AI对AR眼镜的影响

通过计算机视觉更精确的跟踪和空间理解

AI支持的计算机视觉算法可以使对象，表面和动作在现实世界中更加精确，强大。 AR眼镜可以实时绘制周围环境，在该区域中创建3D模型，并将虚拟物体精确地放置在现实世界中。诸如眼科跟踪，手势识别和身体跟踪之类的技术可以通过AI提高，并启用与虚拟内容更自然和直观的相互作用。

通过生成AI和渲染技术对虚拟对象的更现实表示

AI算法，尤其是生成模型和先进的渲染技术，有助于显示虚拟对象更现实，并令人信服地进入现实世界。例如，AI可以将照明，阴影，纹理和反射对虚拟对象调整到真实环境中，以实现无缝集成。基于AI的高尺度和超级分辨率提高了虚拟内容的图像质量和清晰度。

智能互动和上下文敏感的AR应用程序

AI可以在AR环境中与虚拟对象进行更自然和直观的交互。例如，用户可以通过手势操纵虚拟对象，与自然语言中的虚拟字符进行交互，或在AI支持的AR应用程序中执行复杂的任务。 AI支持的上下文敏感的AR应用程序可以动态地适应环境和用户行动，并提供个性化和相关的AR体验。

应用领域：可能性的全景

智能眼镜和AR眼镜开设了广泛的应用，从日常场景到高度专业的专业领域。以下是一些说明性的例子：

导航和方向

AR眼镜通过直接向用户的视野直接显示导航说明，方向箭头和方向来彻底改变导航。这使得在未知环境中的户外和内部都可以免费提供和直观的导航。 AR导航也可以充满实时流量信息，兴趣点和个性化路线建议。

行业和生产：提高效率和质量控制

在工业和生产中，AR眼镜为提高效率，提高质量和降低成本提供了巨大的潜力。您可以为工人提供用于组装过程，维修说明，电路图和技术数据的实时说明。 AR眼镜还可以通过视觉重叠目标和实际状态进行远程维护和支持机器和系统的支持，以及仓库和生产中物流过程的优化。

医学和医疗保健：在复杂情况下的精确和支持

在医学上，AR眼镜为外科医生，医生和护理人员开辟了新的机会。您可以在手术过程中使用重要的患者数据，器官或导航辅助工具的3D可视化进行手术，以减少侵入性干预措施。医生可以使用AR眼镜进行诊断，治疗计划和患者教育。护理人员可以使用AR眼镜进行文档，药物管理和患者监测。 AR眼镜还具有远程医疗和家庭护理的潜力。

教育和培训：互动和沉浸式学习

AR眼镜可以使学习更加互动，吸引力和更有效。它们使学生和学生能够探索虚拟3D模型，能够在视觉上记录复杂的概念，进行虚拟实验并体验沉浸式学习环境。 AR眼镜也是专业培训和模拟的理想选择，在这些培训和模拟中，员工可以在现实但无风险的环境中学习和练习实践技能。

游戏与娱乐：沉浸和社会互动在新维度

Ar眼镜创造了沉浸式的游戏体验，从而使虚拟和现实世界之间的界限变得模糊。玩家可以在其真实环境中体验虚拟角色和对象，玩涉及物理环境并与朋友和其他玩家分享社交AR游戏体验的交互式AR游戏。 AR眼镜还提供新的娱乐形式，例如沉浸式电影，虚拟音乐会和互动讲故事的格式。

零售和电子商务：虚拟配件和个性化购物体验

在零售业中，AR眼镜可以通过使客户能够尝试购买产品，可视化其公寓里的家具或实际上不必从事营业而尝试服装，从而改善购物体验。 AR眼镜还可以在商店或在线上显示个性化的产品信息，优惠和建议，并在产品选择和购买决策中为客户提供支持。

现场翻译和跨文化交流

AR眼镜可以实时指示口语或书面语言的翻译，这使与其他国家和文化的人进行沟通更加容易。该翻译可以直接显示在用户的视野中，作为字幕或覆盖文本。 AR眼镜还可以在旅行，会议，会议和国际会议时改善跨文化交流。

远程支持与合作：实时距离的专业知识

AR眼镜通过使专家能够实时查看用户看到的内容，并实时显示指令，标记和虚拟对象，从而实现远程支持和合作。这对于分布式团队或遥远位置的技术支持，维护，维修和培训特别有用。

挑战和局限性：成熟的方式

尽管智能眼镜和AR眼镜具有巨大的潜力，但为了实现广泛的接受和大众市场而必须克服许多挑战和限制：

电池寿命有限

许多当前型号的电池寿命仍然相对较短，尤其是对于具有较高计算能力和苛刻显示技术的AR眼镜。这种限制在日常生活和更长的应用中使用。电池技术的进度和更具能源的硬件对于提高电池寿命至关重要。

展示技术和计算能力的技术限制

尽管近年来智能眼镜和AR眼镜的显示技术和计算能力取得了长足的进步，但仍有改进的潜力。许多AR眼镜的视野（视野）仍然有限，可以改善显示器的分辨率和亮度，在某些情况下，计算能力对于复杂的AR应用和现实的图形表示尚不足够。

晕车和视觉不适

对于某些使用者而言，使用AR眼镜会导致恶心，头晕或其他形式的视觉不适，类似于VR疾病。这可能是由于视觉感知和运动传感器，较低的刷新率或其他因素之间的不一致引起的。需要改进显示技术，传感器和移动算法以减少疾病的运动。

社会接受和设计：从“极客眼镜”到时尚的配件

尚未完全给予智能眼镜和AR眼镜的社会接受。许多人发现在公共场合戴着明显或未来派的戴眼镜是不寻常或令人讨厌的。必须改进设备的设计和外形，以使它们更加不起眼，更轻，更舒适，更时尚，以便它们比“极客眼镜”更被视为时尚配饰。

数据保护和隐私：负责处理敏感数据

智能眼镜和AR眼镜配备了相机，麦克风和传感器，有关环境的数据，可以记录用户的行为和相互作用。这就提出了有关数据保护和隐私的重要问题。至关重要的是，智能眼镜和AR眼镜的制造商和开发人员实施响应式数据保护指南，提供有关数据获取和处理的透明信息，并为用户提供对数据的控制。还必须考虑对这些技术使用和潜在滥用的道德考虑。