基于增强现实的交互式应用系统

发布时间：2017-05-02 07:02

  本文关键词：基于增强现实的交互式应用系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：增强现实(Augmented Reality,简称AR),是在虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术的基础上发展起来的新技术。增强现实是一种通过计算机系统提供的辅助信息来增加用户对现实世界的感知和认识的技术,它将虚拟的信息应用到真实世界,即将计算机生成的虚拟场景或提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。 基于增强现实技术可以产生许多应用,这些应用可以在游戏、娱乐、展览、教育等领域发挥很好的作用。随着应用的需要,对系统的实时三维跟踪能力、可交互性、支持多种虚拟元素的绘制、良好的可扩展性、易用性等多方面提出要求,本文设计和实现了能实现这些要求的增强现实应用系统。 整个系统分为预处理子系统和实时展示的交互式应用系统。 预处理子系统：增强现实三维跟踪的预处理相对复杂,为此本文在阐述预处理流程和该流程涉及的增强现实相关技术的基础上,设计和实现了集成化的预处理软件系统,很好的简化了系统预处理的繁琐性,提高预处理效率 实时展示的交互式应用系统：文章详细叙述了系统的框架、流程和实现要素。采用模块化和多线程设计,将系统划分为采集模块、跟踪模块、交互模块和绘制模块。系统支持网络摄像头、工业摄像头、本地图片载入等场景采集方法；支持三维场景的跟踪；支持文字、图片、视频、三维模型等虚拟元素的绘制；文章还提出手指交互的方法,结合边缘检测、颜色分析、形状分析等数字图像处理技术来实时的识别手指,从而与系统交互,控制虚拟场景的绘制。整个框架和设计还具有良好的可扩展性。 文章的最后介绍了两个实际的应用案例,以展示系统的效果,两个实例分别是互动彩页应用系统和三维地形增强现实应用系统。
【关键词】：增强现实 三维跟踪 实时 交互 互动彩页 三维地形
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 课题背景13-14
• 1.2 相关工作14-15
• 1.3 本文工作15-16
• 1.4 论文结构16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 系统设计18-29
• 2.1 系统需求分析18-19
• 2.1.1 实时性18
• 2.1.2 扩展性18
• 2.1.3 交互性18
• 2.1.4 适用性18-19
• 2.1.5 易用性19
• 2.2 系统整体框架19-21
• 2.3 系统数据流21-25
• 2.3.1 预处理数据流21-23
• 2.3.2 应用系统数据流23-25
• 2.4 系统部署25-27
• 2.4.1 硬件部署25-26
• 2.4.2 配置参数26-27
• 2.4.3 数据部署27
• 2.5 本章小结27-29
• 第3章 预处理子系统29-42
• 3.1 真实场景的图片采集29-32
• 3.1.1 采集方法29-31
• 3.1.2 采集要求31-32
• 3.2 真实场景的离散建模32-40
• 3.2.1 Sift特征点提取32-33
• 3.2.2 关键帧的提取和匹配33-34
• 3.2.3 摄像机方位求取和三维点云恢复34-36
• 3.2.4 坐标映射36-38
• 3.2.5 结果核对38-40
• 3.3 集成化预处理软件系统40-41
• 3.3.1 图片采集40
• 3.3.2 获取跟踪文件40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 采集和跟踪模块42-54
• 4.1 采集跟踪概述42
• 4.2 采集模块42-48
• 4.2.1 采集模块功能42
• 4.2.2 采集模块流程42-44
• 4.2.3 采集模块实现44-48
• 4.3 跟踪模块48-53
• 4.3.1 跟踪模块功能48
• 4.3.2 跟踪模块流程48-49
• 4.3.3 跟踪模块实现49-51
• 4.3.4 帧率测试结果51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 交互和绘制模块54-68
• 5.1 交互绘制概述54
• 5.2 交互模块54-61
• 5.2.1 交互模块功能54-55
• 5.2.2 交互相关技术55-56
• 5.2.3 交互模块流程56-60
• 5.2.4 事件触发算法60-61
• 5.3 绘制模块61-67
• 5.3.1 绘制模块功能61-62
• 5.3.2 显示技术分析62-64
• 5.3.3 绘制模块流程64-66
• 5.3.4 绘制模块实现66-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 系统应用68-74
• 6.1 动彩页应用系统68-71
• 6.1.1 应用介绍68
• 6.1.2 展示效果68-71
• 6.2 三维地形应用系统71-73
• 6.2.1 应用介绍71
• 6.2.2 展示效果71-73
• 6.3 本章小结73-74
• 第7章 总结与展望74-75
• 7.1 工作总结74
• 7.2 下一步工作74-75
• 参考文献75-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 周国众;;移动增强现实关键技术及应用[J];测绘与空间地理信息;2012年09期

2 陈靖;王聪;;增强现实研究进展与核心技术(上)[J];信息技术与标准化;2012年06期

3 周见光;石刚;马小虎;;增强现实系统中的虚拟交互方法[J];计算机工程;2012年01期

4 黄季冬;胡绍卿;;基于ARToolkit Plus的增强现实系统实现及框架研究[J];计算机与数字工程;2012年04期

5 罗世民;李茂西;;双目视觉测量中三维坐标的求取方法研究[J];计算机工程与设计;2006年19期

6 胡影峰;;基于SIFT特征匹配算子的三维重建方法研究[J];自动化仪表;2011年01期

7 陈向东;蒋中望;;增强现实教育游戏的应用[J];远程教育杂志;2012年05期

  本文关键词：基于增强现实的交互式应用系统，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：340464