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增強現實系統在功能上主要包括四個關鍵部分，其中，圖像采集處理模塊是采集真實環境的視頻，然后對圖像進行預處理;而注冊跟蹤定位系統是對現實場景中的目標進行跟蹤，根據目標的位置變化來實時求取相機的位姿變化，從而為將虛擬物體按照正確的空間透視關系疊加到真實場景中提供保障;虛擬信息渲染系統是在清楚虛擬物體在真實環境中的正確放置位置后，對虛擬信息進行渲染；虛實融合顯示系統是將渲染后的虛擬信息疊加到真實環境中再進行顯示。

一個完整的增強現實（AR）系統是由一組緊密聯結、實時工作的硬件部件與相關軟件系統協同實現的，有以下三種常用的組成形式。

（1）基于計算機顯示器

在基于計算機顯示器的增強現實（AR）實現方案中，攝像機攝取的真實世界圖像輸入到計算機中，與計算機圖形系統產生的虛擬景象合成，并輸出到計算機屏幕顯示器。用戶從屏幕上看到最終的增強場景圖片。這種實現方案簡單。

（2）視頻透視式

視頻透視式增強現實（AR）系統采用的基于視頻合成技術的穿透式HMD（VideoSee-throughHMD）。

（3）光學透視式

頭盔式顯示器（Head-mounteddisplays，簡稱HMD）被廣泛應用于增強現實（AR）系統中，用以增強用戶的視覺沉浸感。根據具體實現原理又可以劃分為兩大類，分別是基于光學原理的穿透式HMD（OpticalSee-throughHMD）和基于視頻合成技術的穿透式HMD（VideoSee-throughHMD）。

光學透視式增強現實（AR）系統具有簡單、分辨率高、沒有視覺偏差等優點，但它同時也存在著定位精度要求高、延遲匹配難、視野相對較窄和價格高等問題。