增強現實（AR）系統中，通過對輸入圖像的處理、組織，建立起實景空間，計算機生成虛擬對象依幾何一致性嵌入實景空間中，形成虛實融合的增強現實環境，再輸入到顯示系統中呈現給使用者，使用者通過交互設備與場景環境進行互動。其中，虛實結合的注冊步驟非常關鍵，和最后的顯示輸出端一起決定了使用者對環境的最終感知效果。而虛擬對象的生成也直接影響著使用者的體驗效果。因此，虛實結合的跟蹤注冊技術、虛擬對象的生成技術和顯示技術是增強現實系統的三大關鍵技術。

  1.跟蹤注冊技術

  為了實現虛擬信息和真實場景的無縫疊加，這就要求虛擬信息與真實環境在三維空間位置中進行配準注冊。這包括使用者的空間定位跟蹤和虛擬物體在真實空間中的定位兩個方面的內容。而移動設備攝像頭與虛擬信息的位置需要相對應，這就需要通過跟蹤技術來實現。跟蹤注冊技術首先檢測需要“增強”的物體特征點以及輪廓，跟蹤物體特征點自動生成二維或三維坐標信息。跟蹤注冊技術的好壞直接決定著增強現實系統的成功與否，常用的跟蹤注冊方法有基于跟蹤器的注冊、基于機器視覺跟蹤注冊、基于無線網絡的混合跟蹤注冊技術四種。

  2.虛擬對象生成技術

  增強現實的目標是把虛擬世界套在現實世界并進行互動，所以在跟蹤注冊技術的基礎上，不僅要提高增強現實系統的效果，還需要保證所生成的虛擬物體真實感和實時性強。

  3.顯示技術

  典型的增強現實應用除了上述技術之外，還依賴于設備的顯示技術，為了達到逼真的展示效果，高效率的顯示技術和顯示設備必不可少。目前，增強現實系統中的顯示器可以分為頭盔顯示器(HMD)和非頭盔顯示設備。