Monitor-based系統

在基于計算機顯示器的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，并輸出到屏幕顯示器，用戶從屏幕上看到最終的增強場景圖片。它雖然不能帶給用戶多少沉浸感，但卻是一套最簡單使用的AR實現方案。由于這套方案的硬件要求很低，因此被實驗室中的AR系統研究者們大量采用。

Video see-through系統

頭盔式顯示器（Head-mounted displays-HMD）被廣泛應用于虛擬現實系統中，用以增強用戶的視覺沉浸感。增強現實技術的研究者們也采用了類似的顯示技術，這就是在AR中廣泛應用的穿透式HMD。根據具體實現原理又劃分為兩大類，分別是基于視頻合成技術的穿透式HMD（video see-through HMD）和基于光學原理的穿透式HMD（optical see-through HMD）。

圖表Video see-through增強現實系統實現方案

Optical see-through系統

在上述的兩套系統實現方案中，輸入計算機中的有兩個通道的信息，一個是計算機產生的虛擬信息通道，一個是來自于攝像機的真實場景通道。而在optical see-through HMD實現方案中去處了后者，真實場景的圖像經過一定的減光處理后，直接進入人眼，虛擬通道的信息經投影反射后再進入人眼，兩者以光學的方法進行合成。

三種系統結構的性能比較

三種AR顯示技術實現策略在性能上各有利弊。在基于monitor-based和video see-through顯示技術的AR實現中，都通過攝像機來獲取真實場景的圖像，在計算機中完成虛實圖像的結合并輸出。整個過程不可避免的存在一定的系統延遲，這是動態AR應用中虛實注冊錯誤的一個主要產生原因。但這時由于用戶的視覺完全在計算機的控制之下，這種系統延遲可以通過計算機內部虛實兩個通道的協調配合來進行補償。而基于optical see-through顯示技術的AR實現中，真實場景的視頻圖像傳送是實時的，不受計算機控制，因此不可能用控制視頻顯示速率的辦法來補償系統延遲。

另外，在基于monitor-based和video See-through顯示技術的AR實現中，可以利用計算機分析輸入的視頻圖像，從真實場景的圖像信息中抽取跟蹤信息（基準點或圖像特征），從而輔助動態AR中虛實景象的注冊過程。而基于optical see-through顯示技術的AR實現中，可以用來輔助虛實注冊的信息只有頭盔上位置傳感器。