計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)之父薩瑟蘭（Ivan Sutherland）開發(fā)出了第一套增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，是人類實(shí)現(xiàn)的第一個(gè) AR 設(shè)備，被命名為達(dá)摩克利斯之劍（Sword of Damocles），同時(shí)也是第一套虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)使用一個(gè)光學(xué)透視頭戴式顯示器，同時(shí)配有兩個(gè)6度追蹤儀，一個(gè)是機(jī)械式，另一個(gè)是超聲波式，頭戴式顯示器由其中之一進(jìn)行追蹤。受制于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的處理能力，這套系統(tǒng)將顯示設(shè)備放置在用戶頭頂?shù)奶旎ò?，并通過連接桿和頭戴設(shè)備相連，能夠?qū)⒑唵尉€框圖轉(zhuǎn)換為3D效果的圖像。
為什么要掉在天花板然后在戴到頭上，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)技術(shù)并不發(fā)達(dá)，做出來的頭戴顯示器顯得非常的笨重，如果直接佩戴會(huì)因?yàn)橹亓繉?dǎo)致使用者斷頸身亡，所以從頭頂懸掛下來可以承受一定的重量。從某種程度上講，薩瑟蘭發(fā)明的這個(gè)AR頭盔和現(xiàn)在的一些AR產(chǎn)品有著驚人的相似之處。當(dāng)時(shí)的AR頭盔除了無法實(shí)現(xiàn)娛樂功能以外，其他技術(shù)原理和現(xiàn)在的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔沒有什么本質(zhì)區(qū)別。 雖然這款產(chǎn)品被業(yè)界認(rèn)為是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)發(fā)展歷程中里程碑式的作品，不過在當(dāng)時(shí)除了得到大量科幻迷的熱捧外，并沒有引起很大轟動(dòng)。笨重的外表和粗糙的圖像系統(tǒng)都大大限制了產(chǎn)品在普通消費(fèi)者群體里的發(fā)展。 1992年：AR名稱正式誕生。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented reality）這一術(shù)語正式誕生。波音公司的研究人員湯姆（Tom Caudell）和他的同事都在開發(fā)頭戴式顯示系統(tǒng)，以使工程師能夠使用疊加在電路板上的數(shù)字化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖解來組裝這個(gè)電路板上的復(fù)雜電線束。由于他們虛擬化了布線圖，因此這極大地簡化了之前使用大量不靈便的印刷電路板的系統(tǒng)。
Tom Caudell 和 David Mizell在論文《Augmented reality: an application of heads-up display technology to manual manufacturing processes》中首次使用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality ）這個(gè)詞，用來描述將計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)的元素覆蓋在真實(shí)世界上這一技術(shù)。Caudell 和 Mizell 討論了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的優(yōu)點(diǎn)，例如因?yàn)樾枰?jì)算機(jī)呈現(xiàn)的元素相對(duì)較少，因此對(duì)處理能力的要求也較低。同時(shí)他們也知道為了使得虛擬世界和真實(shí)世界更好地結(jié)合，對(duì)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的定位（registration）技術(shù)的要求在不斷增強(qiáng)。 同年，兩個(gè)早期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)原型系統(tǒng)：VirtualFixtures虛擬幫助系統(tǒng)和KARMA機(jī)械師修理幫助系統(tǒng)，由美國空軍的路易斯羅森伯格（Louis Rosenberg）和哥倫比亞大學(xué)的S.Feiner等人分別提出。 路易斯羅森伯格在美國空軍的阿姆斯特朗實(shí)驗(yàn)室中，開發(fā)出了VirtualFixtures。這個(gè)設(shè)備的功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的遠(yuǎn)程操作。而隨后羅森博格將研究方向轉(zhuǎn)向了AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，包括如何將虛擬圖像疊加至用戶的真實(shí)世界畫面中等各項(xiàng)研究，這也是當(dāng)代增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)技術(shù)討論的熱點(diǎn)。從這時(shí)開始，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展道路便分離開了。 KARMA 的全稱是基于知識(shí)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)維修助手（Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance），是哥倫比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)圖形和交互實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的一個(gè) AR 協(xié)助維修設(shè)備的系統(tǒng)。他們使用 HMD 來輔助維修一臺(tái)激光打印機(jī)。 在上圖中可以看到一些白色的三角形，它們都是用來追蹤打印機(jī)的具體位置和方向的。 上圖是通過 HMD 看到的圖像，用以告訴用戶如何從激光打印機(jī)中取出托盤。虛擬的實(shí)線模擬了托盤在打印機(jī)中的位置，箭頭代表托盤需要取出的方向，而虛線則表示托盤取出后的位置。 1994年：AR技術(shù)的首次表演
這一年，AR技術(shù)首次在藝術(shù)上得到發(fā)揮。藝術(shù)家Julie Martin設(shè)計(jì)了一出叫 賽博空間之舞（Dancing in Cyberspace）的表演。舞者作為現(xiàn)實(shí)存在，舞者會(huì)與投影到舞臺(tái)上的虛擬內(nèi)容進(jìn)行交互，在虛擬的環(huán)境和物體之間婆娑，這是AR概念非常到位的詮釋。這是世界上第一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)戲劇作品。
1997年：AR定義確定
Ronald Azuma發(fā)布了第一個(gè)關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的報(bào)告。在其報(bào)告中，他提出了一個(gè)已被廣泛接受的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)定義，這個(gè)定義包含三個(gè)特征：將虛擬和現(xiàn)實(shí)結(jié)合；實(shí)時(shí)互動(dòng)；基于三維的配準(zhǔn)(又稱注冊(cè)、匹配或?qū)?zhǔn)) 。近二十年過去了，AR已經(jīng)有了長足的發(fā)展，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重心和難點(diǎn)也隨之變化，但是這三個(gè)要素基本上還是AR系統(tǒng)中不可或缺的。 哥倫比亞大學(xué)的Steve Feiner等人發(fā)布游覽機(jī)器（Touring Machine），這是第一個(gè)室外移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)包括一個(gè)帶有完整方向追蹤器的透視頭戴式顯示器；一個(gè)捆綁了電腦、DGPS和用于無線網(wǎng)絡(luò)訪問的數(shù)字無線電的背包；和一臺(tái)配有光筆和觸控界面的手持式電腦。下面右邊這幅圖，就是帶上這套設(shè)備后，參觀校園時(shí)能看到的景象。
1998年：AR第一次用于直播
當(dāng)時(shí)體育轉(zhuǎn)播圖文包裝和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)追蹤領(lǐng)域的領(lǐng)先公司Sportvision開發(fā)了1st & Ten系統(tǒng)。在實(shí)況橄欖球直播中，其首次實(shí)現(xiàn)了“第一次進(jìn)攻”黃色線在電視屏幕上的可視化。這項(xiàng)技術(shù)是針對(duì)冰球運(yùn)動(dòng)開發(fā)的，其中的藍(lán)色光暈被用以標(biāo)記冰球處于的位置，但這個(gè)應(yīng)用并沒有被普通觀眾所接受。
這個(gè)對(duì)于很少玩橄欖球的國人也許可能很難理解，其實(shí)現(xiàn)在我們每次看游泳比賽時(shí)，每個(gè)泳道會(huì)顯示出選手的名字、國旗以及排名，這就是AR技術(shù)。 1999年：帶來App革命的第一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)SDK
奈良先端科學(xué)技術(shù)學(xué)院（Nara Institute of Science and Technology）的加藤弘一（Hirokazu Kato ）教授和 Mark Billinghurst 共同開發(fā)了第一個(gè) AR 開源框架：ARToolKit。ARToolkit基于GPL開原協(xié)議發(fā)布，是一個(gè)6度姿勢(shì)追蹤庫，使用直角基準(zhǔn)（square fiducials）和基于模板的方法來進(jìn)行識(shí)別。ARToolKit 的出現(xiàn)使得 AR 技術(shù)不僅僅局限在專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)之中，許多普通程序員也都可以利用 ARToolKit 開發(fā)自己的 AR 應(yīng)用。早期的 ARToolKit 可以識(shí)別和追蹤一個(gè)黑白的 Marker，并在黑白的 Marker 上顯示 3D 圖像。直到今天，ARToolKit 依然是最流行的 AR 開源框架，支持幾乎所有主流平臺(tái)，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自然特征追蹤（Nature Feature Traking，簡稱 NFT）等更高級(jí)的功能。下圖展示了在一個(gè)方形的 Marker 上疊加一個(gè) 3D 模型的效果。
在2005年，ARToolKit與軟件開發(fā)工具包（SDK）相結(jié)合，可以為早期的塞班智能手機(jī)提供服務(wù)。開發(fā)者通過SDK啟用ARToolKit的視頻跟蹤功能，可以實(shí)時(shí)計(jì)算出手機(jī)攝像頭與真實(shí)環(huán)境中特定標(biāo)志之間的相對(duì)方位。這種技術(shù)被看作是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一場革命，目前在Andriod以及iOS設(shè)備中，ARToolKit仍有應(yīng)用。 德國聯(lián)邦教育和研究部在 1999 年啟動(dòng)了一項(xiàng)投資 2100 萬歐元的工業(yè) AR 項(xiàng)目，名為 ARVIKA（(Augmented Reality for Development, Production, and Servicing）。 來自工業(yè)和學(xué)術(shù)界的 20 多個(gè)研究小組致力于開發(fā)用于工業(yè)應(yīng)用的 AR 系統(tǒng)。 該計(jì)劃提高了全球在專業(yè)領(lǐng)域中對(duì) AR 的認(rèn)識(shí)，也催生了許多類似的計(jì)劃。這是AR 首次大規(guī)模服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)? NASA （美國航空航天局）在X-38 航天飛機(jī)上使用AR技術(shù)來投射地圖數(shù)據(jù)，增強(qiáng)試駕的視覺感受。 美國海軍開始使用戰(zhàn)場增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Battlefield AugmentedReality System, BARS）。以后當(dāng)美國大兵遇上ISIS恐怖分子，恐怖分子看見的是一個(gè)鋼鐵俠，美國大兵看見的是一條血槽。 2000年：第一款A(yù)R游戲
Bruce Thomas等人發(fā)布AR-Quake，是流行電腦游戲Quake（雷神之錘）的擴(kuò)展。ARQuake是一個(gè)基于6DOF追蹤系統(tǒng)的第一人稱應(yīng)用，這個(gè)追蹤系統(tǒng)使用了GPS，數(shù)字羅盤和基于標(biāo)記（fiducial makers）的視覺追蹤系統(tǒng)。使用者背著一個(gè)可穿戴式電腦的背包，一臺(tái)HMD和一個(gè)只有兩個(gè)按鈕的輸入器。這款游戲在室內(nèi)或室外都能進(jìn)行，一般游戲中的鼠標(biāo)和鍵盤操作由使用者在實(shí)際環(huán)境中的活動(dòng)和簡單輸入界面代替。 下面這幅圖演示了在一個(gè)真實(shí)的停車場里打僵尸的場景：
Kooper和MacIntyre開發(fā)出第一個(gè)AR瀏覽器RWWW，一個(gè)作為互聯(lián)網(wǎng)入口界面的移動(dòng)AR程序。這套系統(tǒng)起初受制于當(dāng)時(shí)笨重的AR硬件，需要一個(gè)頭戴式顯示器和一套復(fù)雜的追蹤設(shè)備。到了2008年Wikitude在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)了類似的設(shè)想。
當(dāng)把這一期的《Esquire》雜志的封面對(duì)準(zhǔn)筆記本的攝像頭時(shí)，封面上的羅伯特唐尼就跳出來，和你聊天，并開始推廣自己即將上映的電影《大偵探福爾摩斯》。這是平面媒體第一次嘗試 AR 技術(shù)，期望通過 AR 技術(shù)，能夠讓更多人重新開始購買紙媒。
2012年：谷歌AR眼鏡來了！
2012年4月，谷歌宣布該公司開發(fā)Project Glass增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)眼鏡項(xiàng)目。這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的頭戴式現(xiàn)實(shí)設(shè)備將智能手機(jī)的信息投射到用戶眼前，通過該設(shè)備也可直接進(jìn)行通信。當(dāng)然，谷歌眼鏡遠(yuǎn)沒有成為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的變革，但其重燃了公眾對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的興趣。2014年4月15日， Google Glass 正式開放網(wǎng)上訂購。
從谷歌眼鏡在2012年橫空出世之后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)突然又來到的大眾的面前。不過價(jià)格依然還是太高。不僅如此，谷歌眼鏡那怪異的造型以及不太舒服的佩戴感受，甚至讓用戶發(fā)明出了“Glassholes”這樣的貶義詞。2015年1月份，谷歌停止銷售第一版谷歌眼鏡，并將谷歌眼鏡項(xiàng)目從Google X研究實(shí)驗(yàn)室拆分至一個(gè)獨(dú)立部門。再一次，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)又一次開始沉寂。不過，2015年3月23日，谷歌執(zhí)行董事長埃里克·施密特表示，谷歌會(huì)繼續(xù)開發(fā)谷歌眼鏡，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)太重要了，以至于無法放棄。 2013年：專注AR解決方案的幻實(shí)科技成立
Osmo 是前 Google 員工 Pramod Sharma 和 Jerome Scholler 創(chuàng)立的一家生產(chǎn) AR 兒童益智玩具的公司。它由一個(gè) iPad 配件和一個(gè) App 組成。Osmo 包含一個(gè)可以讓 iPad 垂直放置的白色底座和一個(gè)覆蓋前置攝像頭的紅色小夾子，夾子內(nèi)置的小鏡子可以把攝像頭的視角轉(zhuǎn)向 iPad 前方區(qū)域，并用該區(qū)域玩識(shí)字、七巧板、繪畫等游戲。
2014年5月，Osmo 開始在官網(wǎng)眾籌，當(dāng)時(shí)預(yù)售價(jià)格為49美元，共計(jì)籌款200萬美元。截至2016年底，Osmo 已經(jīng)被全球超過 22000 所學(xué)校使用，累計(jì)融資金額達(dá)到3600萬美元。 2015年：現(xiàn)象級(jí) AR 手游《Pokémon GO》。
《Pokémon GO》是由任天堂公司、Pokémon 公司授權(quán)，Niantic 負(fù)責(zé)開發(fā)和運(yùn)營的一款 AR 手游。在這款 AR 類的寵物養(yǎng)成對(duì)戰(zhàn)游戲中，玩家捕捉現(xiàn)實(shí)世界中出現(xiàn)的寵物小精靈，進(jìn)行培養(yǎng)、交換以及戰(zhàn)斗。
市場研究公司 App Annie 發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲《Pokémon GO》只用了63天，通過 iOS 和 Google Play 應(yīng)用商店在全球就賺了5億美元，成為史上賺錢速度最快的手游。《Pokémon GO》日前也在蘋果發(fā)布會(huì)上宣布，《Pokémon GO》下載量已超過5億次，手環(huán) Pokémon Go Plus 也將推出，屆時(shí)用戶不需掏出手機(jī)就能捕捉精靈。 同年，微軟 發(fā)布了 AR 頭戴顯示器 Hololens，被譽(yù)為目前已發(fā)布的體驗(yàn)最好的 AR 設(shè)備。但是它并不便宜，目前分為兩個(gè)版本，開發(fā)版需要3000美元，商業(yè)版需要5000美元。 2016年：神秘AR公司Magic Leap獲得巨額融資
Magic Leap 是 AR 領(lǐng)域最著名的創(chuàng)業(yè)公司，在2016年獲得一輪7.935億美元的C輪融資。 本輪融資由阿里巴巴領(lǐng)投，其他新投資者還包括華納兄弟、Fidelity Management & Research Co、摩根大通和摩根士丹利投資管理公司。此外，當(dāng)前股東Google和Qualcomm Ventures也參與了本輪融資。
Magic Leap 與 Hololens 最大的不同是顯示部分的區(qū)別。Magic Leap 是用光纖向視網(wǎng)膜直接投射整個(gè)數(shù)字光場（Digital Lightfield），以此產(chǎn)生了所謂的電影級(jí)現(xiàn)實(shí)（Cinematic Reality）。 最讓人不可思議的是，如今估值高達(dá)45億美元的Magic Leap甚至還沒有推出一款商用產(chǎn)品，所以在外界看來是一家非常神秘的AR技術(shù)公司。據(jù)悉，Magic Leap的最終的產(chǎn)品很可能是一款“頭盔式”設(shè)備，可將電腦生成的圖像投射到人眼上，最終在現(xiàn)實(shí)圖像上疊加一個(gè)虛擬圖像，就像把《黑客帝國》和《哈利·波特》結(jié)合在一起一樣。 2017年：科技巨頭蘋果打造最大AR開發(fā)平臺(tái)
2017年6月6日WWDC17大會(huì)上，蘋果宣布在iOS 11中帶來了全新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)組件ARKit，該應(yīng)用適用于iPhone和iPad平臺(tái)，使得iPhone一躍成為全球最大的AR平臺(tái)。從功能上來看，蘋果ARKit所展示的功能與谷歌早前推出的Tango很相似。
ARKit 的“World Tracking”使用的技術(shù)名為“visual-inertial odometry”（視覺慣性測程法）。使用 iPhone 和 iPad 的相機(jī)和動(dòng)作傳感器，ARKit 能夠在環(huán)境中尋找?guī)讉€(gè)點(diǎn)，然后當(dāng)你移動(dòng)手機(jī)的時(shí)候也能夠進(jìn)行保持追蹤，構(gòu)造出的虛擬物體會(huì)被釘在原處，即便你把手機(jī)移開，但當(dāng)你再次對(duì)準(zhǔn)原區(qū)域，虛擬物體仍然會(huì)在那里。此外 ARKit 還能夠?qū)ふ噎h(huán)境中的平面，這能夠使虛擬物體放在桌上的場景更加逼真。經(jīng)過實(shí)測，iPhone 6s Plus 能夠保持 60 fps 的穩(wěn)定刷新率，偶爾出現(xiàn)掉幀。
