摘要：随着虚拟技术的发展，AR 技术成功应用于军事、医疗、教育等行业中。本文以中国知网（CNKI）和 Web of Science（WOS）数据库作为研究样本，在分析国内外虚拟技术发展现状之余，借助文献可视化工具对近年来相关研究的发文作者、发文国家以及关键词进行知识图谱分析，比较国内外的发展趋势，并探究了 AR 技术的应用现状和不足之处。研究发现，虽然起步几乎一致，但国内AR 技术的发展远不及国外，亟待新动能的汇入；要不断强化作者和机构间的协

作，助推技术创新和实际应用。

关键词：AR 技术，发展现状，文献计量

1. 引言

      虚拟现实技术（Virtual Reality Technology），简称 VR，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，相较于 VR 技术 AR 则更为接近于现实世界，AR是将虚拟场景叠加于现实场景并使真幻效果持续刺激多重感官的技术，能给人带来更为逼真的虚拟现实体验，增强实时交互性。VR 技术因其虚拟现实的特性具有沉浸感和私密性，决定了其在游戏[1-3]、娱乐[4, 5]、教育[6, 7]以及社交[8]等大众市场领域会有天然优势；而 AR 的增强现实特性决定了其更偏向于与现实交互，适用于生活[9-11]、工作[12, 13]、生产[14, 15]等垂直应用领域，有着更为实际的应用，能从各个方面与产业结合并相互促进。

       本文首先从全球视角审视 AR 技术的发展现状，再转向国内的 AR 技术发展。作为国内数字经济的一部分，AR 技术在许多行业都有着十分普遍的应用，越来越多行业将业务拓展于 AR 技术上，进而提升行业的核心竞争力。然而研究相关文献发现，国内的 AR 技术发展因缺乏合作交流存在着技术壁垒亟待更新迭代，今后要更加重视学科交流，加强协作促进技术创新。

2. AR 技术特征

      AR，即增强现实（Augmented Reality），也被称为扩增现实，是通过实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应的图像技术，将原本现实世界中在—定时间、空间范围内很难体验到的实体信息通过多种技术手段，模拟、仿真后使真实的环境和虚拟的物体实时地在同一个画面或空间出现被人类感官所感知，实现超越现实的感官体验。其主要的技术特征有以下三点：

    （1）虚实结合，将真实世界中的信息和虚拟世界中的信息集成后，在一个画面或空间展现出来。

    （2）实时交互，由于 AR 是虚拟场景和真实场景的叠加，用户在体验过程中可以结合虚拟画面进行实时互动。

    （3）三维定位，即在三维尺度空间中增添定位虚拟物体，也就是实现 3D定位。

3. AR 技术进展与应用现状剖析

3.1 研究设计

     本文的国内文献研究数据是以“AR”和“增强现实”等关键词在中国知网（CNKI）检索到的 23739 条记录为研究对象，由于知网中仅展示相关度最高的6000 篇文献，因此本文的国内研究样本为相关度最高的 6000 篇文献。国外文献以“AR”和“Augmented Reality”等关键词于 Web of Science 检索到的 26683 篇论文以及综述性论文为研究样本。

      本文采用知识图谱法研究 AR 技术的应用现状和研究热点，知识图谱法所运用的基本原理是共词分析和引文分析，基本方法是社会网络分析方法、复杂网络分析方法和信息化可视化方法。借助文献可视化工具 VOSviewer 对文献进行作者、研究机构以及关键词的可视化分析，进而挖掘 AR 技术的研究现状和发展趋势，为学者们后续的研究提供参考。

3.2 文献发文量分析

      本节统计了国内外文献的发表数量后发现，2003-2010 年国内关于 AR 领域研究的发文量远超国外，2011-2016 年二者几乎持平且国外发文数量逐步赶超，并于2017-2022 年以迅猛之势高速发展，发文量是国内研究的数倍。

                                 图 1 2003-2022 年国内外发文量统计

       基于国内外发文量的统计和分析，本节还对发文国家进行了可视化分析，具体共现关系如下图 2 所示；图中的节点越大表明该国家的发文量越多，线条越多表明国家间的合作越紧密。

                                             图 2 发文国家可视化共现分布

      从整体来看，图谱的网络较为密集，说明各个国家间的耦合程度很高，并可以发现美国、中国和德国是发文量最多的国家，其与各个国家间的连线也最多。而节点较小的国家连线也相对较少，甚至有一些形成了独立的节点，由此可以得出结论：国家间的合作能够有利于发文量的提升以及技术的联合发展和进步。

3.3 研究机构与作者分析

      相较于国外作者的共现关系（图 4）国内作者间的联系（图 3）则显得相对分散，大多作者成集合式展开学术研究，整体共线性不强。而紧密的合作关系对于提升发文量和展开多学科深入研究都是有所助益的，因此今后国内作者可以加强学术交流和协作，促进相关研究的进步。

                                              图 3 国内作者共现关系

                                               图 4 国外作者共现关系

       在国内外作者共现分析后本节还对国内排行前十名的发文机构进行了统计，具体如下图 5 所示，其中发文量排名前三的机构有清华大学、中国地质大学以及北京理工大学，其发文量分别是 158、146 和 114。

                                      图 5 国内前十发文机构统计

3.4 研究热点与趋势分析

      研究热点是对某一领域中高频、高热度的研究内容展开的分析，进而能够更深入的掌握该领域的研究重点和发展趋势。关键词往往是作者对于文章核心内容的高度提炼和概括，能够体现其研究价值与方向，因此学者们常常使用出现频次最高的关键词作为某个领域研究的热点。下图 6 和图 7 是对国内外文献关键词的可视化共现分析，据此可以对 AR 技术的发展展开趋势探究。

                                                     图 6 国内关键词共现可视化

       图中关键词的节点越大，说明该关键词出现的频次越多，由图 6 中可以看出来：国内与 AR 技术相关的文献中高频关键词集中于虚拟现实、混合现实、数字化、仿真、教育教学以及医学等方面，且各个关键词间存在共现性。综合上述分析，近年来 AR 技术的研究趋势主要可以总结为以下三点：

     （1）增强现实以及虚拟现实技术的预测、机遇和应用研究，

     （2）增强现实技术应用平台的构想和搭建，

     （3）对采取 AR 技术的行业应用现状分析。

                                              图 7 国外关键词共现可视化

       由图 7 国外文献的关键词可视化分析可以发现 AR 技术的研究热点主要集中于 VR、教育、设计、仿真等方面，各个关键词间的共现性很强。通过分析高频关键词可以将发展趋势总结为三个方面的内容：

     （1）AR 技术的发展历程，

     （2）各行业应用 AR 技术的综述，

     （3）虚拟现实和增强现实技术之间的联系与共性。

4. 结论

       随着国内数字技术的进步，AR 技术在各个行业中都有所应用和探索，但就国内相关研究来看，其发文量远不及国外，主要原因之一在于国内作者间的联系不够紧密，研究机构尚未形成合作关系。因此，今后要注重多学科交叉合作，促进产学研用一体化，助推增强现实技术的更新迭代，并进一步运用这一技术赋能各个行业，在拓宽技术应用的同时促进行业的发展。