計算機圖形學之父和增強現(xiàn)實之父薩瑟蘭（Ivan Sutherland）開發(fā)出了第一套增強現(xiàn)實系統(tǒng)，是人類實現(xiàn)的第一個 AR 設備，被命名為達摩克利斯之劍（Sword of Damocles），同時也是第一套虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。這套系統(tǒng)使用一個光學透視頭戴式顯示器，同時配有兩個6度追蹤儀，一個是機械式，另一個是超聲波式，頭戴式顯示器由其中之一進行追蹤。受制于當時計算機的處理能力，這套系統(tǒng)將顯示設備放置在用戶頭頂?shù)奶旎ò澹⑼ㄟ^連接桿和頭戴設備相連，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，因為在當時技術(shù)并不發(fā)達，做出來的頭戴顯示器顯得非常的笨重，如果直接佩戴會因為重量導致使用者斷頸身亡，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AR頭盔和現(xiàn)在的一些AR產(chǎn)品有著驚人的相似之處。當時的AR頭盔除了無法實現(xiàn)娛樂功能以外，其他技術(shù)原理和現(xiàn)在的增強現(xiàn)實頭盔沒有什么本質(zhì)區(qū)別。 雖然這款產(chǎn)品被業(yè)界認為是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實發(fā)展歷程中里程碑式的作品，不過在當時除了得到大量科幻迷的熱捧外，并沒有引起很大轟動。笨重的外表和粗糙的圖像系統(tǒng)都大大限制了產(chǎn)品在普通消費者群體里的發(fā)展。 1992年：AR名稱正式誕生
增強現(xiàn)實（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)字化增強現(xiàn)實圖解來組裝這個電路板上的復雜電線束。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》中首次使用了增強現(xiàn)實（Augmented Reality ）這個詞，用來描述將計算機呈現(xiàn)的元素覆蓋在真實世界上這一技術(shù)。Caudell 和 Mizell 討論了增強現(xiàn)實相對于虛擬現(xiàn)實（VR）的優(yōu)點，例如因為需要計算機呈現(xiàn)的元素相對較少，因此對處理能力的要求也較低。同時他們也知道為了使得虛擬世界和真實世界更好地結(jié)合，對于增強現(xiàn)實的定位（registration）技術(shù)的要求在不斷增強。 同年，兩個早期的增強現(xiàn)實原型系統(tǒng)：VirtualFixtures虛擬幫助系統(tǒng)和KARMA機械師修理幫助系統(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驗室中，開發(fā)出了VirtualFixtures。這個設備的功能可以實現(xiàn)對機器的遠程操作。而隨后羅森博格將研究方向轉(zhuǎn)向了AR增強現(xiàn)實技術(shù)，包括如何將虛擬圖像疊加至用戶的真實世界畫面中等各項研究，這也是當代增強現(xiàn)實現(xiàn)實技術(shù)討論的熱點。從這時開始，增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實的發(fā)展道路便分離開了。 KARMA 的全稱是基于知識的增強現(xiàn)實維修助手（Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance），是哥倫比亞大學計算機圖形和交互實驗室研發(fā)的一個 AR 協(xié)助維修設備的系統(tǒng)。他們使用 HMD 來輔助維修一臺激光打印機。 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中取出托盤。虛擬的實線模擬了托盤在打印機中的位置，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設計了一出叫 賽博空間之舞（Dancing in Cyberspace）的表演。舞者作為現(xiàn)實存在，舞者會與投影到舞臺上的虛擬內(nèi)容進行交互，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。這是世界上第一個增強現(xiàn)實戲劇作品。
1997年：AR定義確定
Ronald Azuma發(fā)布了第一個關(guān)于增強現(xiàn)實的報告。在其報告中，他提出了一個已被廣泛接受的增強現(xiàn)實定義，這個定義包含三個特征：將虛擬和現(xiàn)實結(jié)合；實時互動；基于三維的配準(又稱注冊、匹配或?qū)? 。近二十年過去了，AR已經(jīng)有了長足的發(fā)展，系統(tǒng)實現(xiàn)的重心和難點也隨之變化，但是這三個要素基本上還是AR系統(tǒng)中不可或缺的。 哥倫比亞大學的Steve Feiner等人發(fā)布游覽機器（Touring Machine），這是第一個室外移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)。這套系統(tǒng)包括一個帶有完整方向追蹤器的透視頭戴式顯示器；一個捆綁了電腦、DGPS和用于無線網(wǎng)絡訪問的數(shù)字無線電的背包；和一臺配有光筆和觸控界面的手持式電腦。下面右邊這幅圖，就是帶上這套設備后，參觀校園時能看到的景象。
1998年：AR第一次用于直播
當時體育轉(zhuǎn)播圖文包裝和運動數(shù)據(jù)追蹤領(lǐng)域的領(lǐng)先公司Sportvision開發(fā)了1st & Ten系統(tǒng)。在實況橄欖球直播中，其首次實現(xiàn)了“第一次進攻”黃色線在電視屏幕上的可視化。這項技術(shù)是針對冰球運動開發(fā)的，其中的藍色光暈被用以標記冰球處于的位置，但這個應用并沒有被普通觀眾所接受。
這個對于很少玩橄欖球的國人也許可能很難理解，其實現(xiàn)在我們每次看游泳比賽時，每個泳道會顯示出選手的名字、國旗以及排名，這就是AR技術(shù)。 1999年：帶來App革命的第一個增強現(xiàn)實SDK
奈良先端科學技術(shù)學院（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 AR 開源框架：ARToolKit。ARToolkit基于GPL開原協(xié)議發(fā)布，是一個6度姿勢追蹤庫，使用直角基準（square fiducials）和基于模板的方法來進行識別。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 應用。早期的 ARToolKit 可以識別和追蹤一個黑白的 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，并且已經(jīng)實現(xiàn)自然特征追蹤（Nature Feature Traking，簡稱 NFT）等更高級的功能。下圖展示了在一個方形的 Marker 上疊加一個 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提供服務。開發(fā)者通過SDK啟用ARToolKit的視頻跟蹤功能，可以實時計算出手機攝像頭與真實環(huán)境中特定標志之間的相對方位。這種技術(shù)被看作是增強現(xiàn)實技術(shù)的一場革命，目前在Andriod以及iOS設備中，ARToolKit仍有應用。 德國聯(lián)邦教育和研究部在 1999 年啟動了一項投資 2100 萬歐元的工業(yè) AR 項目，名為 ARVIKA（(Augmented Reality for Development, Production, and Servicing）。 來自工業(yè)和學術(shù)界的 20 多個研究小組致力于開發(fā)用于工業(yè)應用的 AR 系統(tǒng)。 該計劃提高了全球在專業(yè)領(lǐng)域中對 AR 的認識，也催生了許多類似的計劃。這是AR 首次大規(guī)模服務于工業(yè)生產(chǎn) NASA （美國航空航天局）在X-38 航天飛機上使用AR技術(shù)來投射地圖數(shù)據(jù)，增強試駕的視覺感受。 美國海軍開始使用戰(zhàn)場增強現(xiàn)實系統(tǒng)（Battlefield AugmentedReality System, BARS）。以后當美國大兵遇上ISIS恐怖分子，恐怖分子看見的是一個鋼鐵俠，美國大兵看見的是一條血槽。 2000年：第一款AR游戲
Bruce Thomas等人發(fā)布AR-Quake，是流行電腦游戲Quake（雷神之錘）的擴展。ARQuake是一個基于6DOF追蹤系統(tǒng)的第一人稱應用，這個追蹤系統(tǒng)使用了GPS，數(shù)字羅盤和基于標記（fiducial makers）的視覺追蹤系統(tǒng)。使用者背著一個可穿戴式電腦的背包，一臺HMD和一個只有兩個按鈕的輸入器。這款游戲在室內(nèi)或室外都能進行，一般游戲中的鼠標和鍵盤操作由使用者在實際環(huán)境中的活動和簡單輸入界面代替。 下面這幅圖演示了在一個真實的停車場里打僵尸的場景：
2001：可掃萬物的AR瀏覽器
Kooper和MacIntyre開發(fā)出第一個AR瀏覽器RWWW，一個作為互聯(lián)網(wǎng)入口界面的移動AR程序。這套系統(tǒng)起初受制于當時笨重的AR硬件，需要一個頭戴式顯示器和一套復雜的追蹤設備。到了2008年Wikitude在手機上實現(xiàn)了類似的設想。
2009年：平面媒體雜志首次應用 AR 技術(shù)
當把這一期的《Esquire》雜志的封面對準筆記本的攝像頭時，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增強現(xiàn)實現(xiàn)實眼鏡項目。這種增強現(xiàn)實的頭戴式現(xiàn)實設備將智能手機的信息投射到用戶眼前，通過該設備也可直接進行通信。當然，谷歌眼鏡遠沒有成為增強現(xiàn)實技術(shù)的變革，但其重燃了公眾對增強現(xiàn)實的興趣。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，增強現(xiàn)實突然又來到的大眾的面前。不過價格依然還是太高。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，并將谷歌眼鏡項目從Google X研究實驗室拆分至一個獨立部門。再一次，增強現(xiàn)實技術(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，谷歌會繼續(xù)開發(fā)谷歌眼鏡，因為這項技術(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 iPad 配件和一個 App 組成。Osmo 包含一個可以讓 iPad 垂直放置的白色底座和一個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)域玩識字、七巧板、繪畫等游戲。
2014年5月，Osmo 開始在官網(wǎng)眾籌，當時預售價格為49美元，共計籌款200萬美元。截至2016年底，Osmo 已經(jīng)被全球超過 22000 所學校使用，累計融資金額達到3600萬美元。 2015年：現(xiàn)象級 AR 手游《Pokémon GO》
《Pokémon GO》是由任天堂公司、Pokémon 公司授權(quán)，Niantic 負責開發(fā)和運營的一款 AR 手游。在這款 AR 類的寵物養(yǎng)成對戰(zhàn)游戲中，玩家捕捉現(xiàn)實世界中出現(xiàn)的寵物小精靈，進行培養(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，增強現(xiàn)實游戲《Pokémon GO》只用了63天，通過 iOS 和 Google Play 應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，屆時用戶不需掏出手機就能捕捉精靈。 同年，微軟 發(fā)布了 AR 頭戴顯示器 Hololens，被譽為目前已發(fā)布的體驗最好的 AR 設備。但是它并不便宜，目前分為兩個版本，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)膜直接投射整個數(shù)字光場（Digital Lightfield），以此產(chǎn)生了所謂的電影級現(xiàn)實（Cinematic Reality）。 最讓人不可思議的是，如今估值高達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”設備，可將電腦生成的圖像投射到人眼上，最終在現(xiàn)實圖像上疊加一個虛擬圖像，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
2017年6月6日WWDC17大會上，蘋果宣布在iOS 11中帶來了全新的增強現(xiàn)實組件ARKit，該應用適用于iPhone和iPad平臺，使得iPhone一躍成為全球最大的AR平臺。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 的相機和動作傳感器，ARKit 能夠在環(huán)境中尋找?guī)讉�點，然后當你移動手機的時候也能夠進行保持追蹤，構(gòu)造出的虛擬物體會被釘在原處，即便你把手機移開，但當你再次對準原區(qū)域，虛擬物體仍然會在那里。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)過實測，iPhone 6s Plus 能夠保持 60 fps 的穩(wěn)定刷新率，偶爾出現(xiàn)掉幀。
