Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR), — термин, относящийся ко всем проектам, направленным на дополнение реальности любыми виртуальными элементами. Один из самых известных примеров дополненной реальности — цветная линия, показывающая траекторию движения шайбы при телетрансляции хоккейных матчей. (с) Википедия.

По сути это просто добавление к реальности какие-то компьютерных объектов. На самом деле если хочется кратко почитать о том, как это используется, то все в Википедию, в Википедию, дамы и господа) Совершенно замечательная штука.
Один из примеров. Ролик с YouTube. Пока что это только доводится до вменяемой кондиции, но уже вполне возможно. Правда это виртуальная реальность, потому что она непосредственно создается, а дополненная реальность - это включение компьютерных элементов в реальность.
Как это осуществляется, ну без деталей, конечно, можно опять-таки почитать все в той же Википедии, статья про системы трекинга.Дублировать сюда бессмысленно, а в двух словах...
Трекинг - некая технология, предназначенная для определения ориентации объекта в реальном пространстве. Ну а как аналитическая геометрия нам в помощь. 3 координаты, 3 эйлеровых угла.
Вообще в Вики написано, что это аналог органов чувств обычного человека. А соответственно есть несколько видов систем трекинга: электромагнитные, ультразвуковые, инерционные и оптические системы. Соответственно каждая система виртуальной реальности не может работать без знания положения реального объекта, а для этого нужны какие-либо датчики. Ну, например, про системы оптического трекинга можно прочитать по ссылке сверху.
А теперь вернемся к дополнительной реальности. Российская компания Eligo Vision как раз занимается этим. И опять, для примера, Видео с YouTube.
А вообще, если не верите, что возможно, вот вам скриншоты, сделанные лично мной.
1.2. А эта штука еще и крыльями машет.
Чтобы такую штуку сделать достаточно принтера и веб-камеры. Ах ну да, и еще нормальный интернет, чтобы скачать программку, которая весит 17.7 Мб.
Руководство к действию, маркеры и программка здесь.
Приятного просмотра)

Ну вот, у меня появилась мечта ^^))