Variation de la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) est une version améliorée d'un environnement réel qui superpose ou mélange des éléments numériques interactifs dans des objets physiques. Bien que le concept puisse paraître abstrait, la RA est beaucoup plus tangible que la VR puisqu'elle nécessite toujours que l'utilisateur interagisse avec le monde réel, donc augmenté par l'utilisation d'un dispositif qui génère des informations perceptuelles et sensorielles supplémentaires (objets, sons, odeurs, superpositions visuelles, etc.).
Certains premiers appareils de réalité virtuelle possèdent des éléments qui ressemblent quelque peu à la réalité augmentée, comme le célèbre Sensorama de Morton Heilig (1957) ou l'Épée de Damoclès d'Ivan Sutherland (1968). Le premier, en particulier, était un « théâtre d’expérience » qui délivrait des sons, des vibrations et des images au spectateur à travers une série d’engins mécaniques. On peut donc affirmer qu’il utilisait certains éléments physiques typiques de la RA. Cependant, le public ne pouvait pas vraiment interagir avec lui et il remplaçait complètement la réalité plutôt que de la compléter sous la forme d'un appareil portable.
Le terme « réalité augmentée », ainsi que le premier véritable dispositif de ce type, a été créé en 1990 par le chercheur de Boeing, Tom Caudell, et son collègue David Mizell. Les deux scientifiques devaient trouver un moyen de simplifier le travail des ouvriers de l'usine de fabrication, qui devaient utiliser de grandes et coûteuses planches de contreplaqué pour assembler le câblage du 777. Ces diagrammes en bois mesuraient jusqu'à 30 pieds et étaient utilisés pour enfiler et regrouper les fils le long des piquets avant de pouvoir les amener à l'avion pour l'installation. Caudell et Mizell ont conçu un écran transparent pouvant être porté sur la tête et superposant des images informatisées des schémas de l'avion pour guider les travailleurs pendant le processus d'assemblage. Ils ont appelé cet appareil de vision numérique « réalité augmentée », et même si l'appareil n'était pas pratique car trop encombrant à porter pour travailler, il a ouvert la voie à d'autres appareils qui ont rapidement rattrapé leur retard par la suite.
Deux ans plus tard, Louis Rosenberg créait Virtual Luminaires, le premier système AR utilisé par l'US Air Force. L'appareil utilisait un affichage tête haute (HUD) connecté à deux bras de robot physiques que l'utilisateur pouvait déplacer via un exosquelette du haut du corps qui faisait office de contrôleur. L'utilisateur a vu les bras du robot informatisé dans sa visière, ainsi que d'autres superpositions virtuelles générées par ordinateur qui simulaient des objets, des barrières ou des guides existant dans le monde réel.
Aujourd'hui, en moins de 30 ans, la technologie AR a fait un énorme pas en avant, à la fois en termes de performances et de convivialité, à tel point que ces premiers modèles maladroits ressemblent à des équivalents hilarants en carton de film suédois des appareils modernes !