增强现实环境下的产品装配引导技术

以增强现实环境下引导产品装配为目标,建立了面向增强装配过程的统一信息模型,管理文字、几何和产品装配特征等可视化引导信息。采用基于标志物的视觉跟踪技术实现虚拟零件和视频中真实零件的注册定位,通过建立虚拟和真实装配场景的深度图处理增强装配场景中虚实物体的遮挡关系。利用虚实零件的注册位置把装配引导信息叠加到装配视频场景中。并开发了演示系统,分析和说明了增强现实环境下引导产品进行装配的过程。     

基于增强现实技术的设备维护辅助系统

增强现实技术(AR)是虚拟现实技术一个新的分支,是一种利用计算机对使用者所看到的真实世界景像进行增强或扩张的技术。在增强现实系统中.使用者在看到周围真实环境的同时.能够看到计算机生成的增强信息。这种增强信息可以是在场景中叠加的与真实环境相关联的虚拟物体.也可以是对真实物体的文字提示、标注等二维信息。     

增强现实技术和产业发展现状及趋势展望

正1概述1.1增强现实定义与特点增强现实(AugmentedReality,AR)是一种将计算机实时生成的虚拟信息(图片、视频、声音等)无缝融合到真实世界中,以实现对现实增强的技术。AR具有虚实结合、实时互动、三维注册(虚拟物体与真实场景在三维空间的一致性,即空间上的整合)3大特点。通过AR技术,体验者既能看到真实世界,又能通过设备与虚拟世界互动,达到超越现实的感官体验。     

增强现实技术在远程现实中的应用研究

设计了基于移动机器人的远程现实系统,辅助机器人遥操作.为提高人机交互能力,把增强现实技术应用到远程现实当中,根据增强现实中三维注册的原理,推导了双曲面全景成像中基于视觉的注册算法,实现了三维虚拟机器人在全景图像中的注册定位.为了提供更加直观的人机交互界面,采用一种快速算法把圆形全景图进行近似的柱面展开,并将"增强远程现实"应用于展开的图像界面中.实验结果表明,增强远程现实改善了场景的视觉感官效果、增加了辅助信息,提高了人机交互能力.     

VRML虚拟现实网络互动仿真装配平台的研究

在计算机上实现了虚拟装配的流程以及运用VRML创建可视化的三维虚拟场景,提出了一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法,以增强VRML虚拟场景与外界的交互性,并通过实例提出了创建网络虚拟装配交互仿真的具体方案。该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配,也适用于基于VRML的其它领域科学可视化。     

基于网络的虚拟装配可视化技术研究

分析了在计算机上实现虚拟装配的流程及如何用VRML创建三维可视化的虚拟场景，提出一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法，用以增强VRML虚拟场景与外界的交互性，并以球阀为例给出了在网络上创建虚拟装配动画演示的具体方案．该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配，也适合于其它领域基于Web的科学可视化。     

基于场景平面结构的增强现实方法

提出了一种基于场景平面结构的增强现实方法.首先,选定图像序列中的两帧对目标场景进行局部的三维重建;然后,选择场景中某一平面作为处理和跟踪的对象,通过交互指定该平面内矩形的四个顶点作为虚拟对象的嵌入区域并建立局部参考坐标系,从而实现虚拟对象与三维场景的迅速对齐;最后通过鲁棒的场景平面跟踪算法实现虚拟对象在整个图像序列中的真实感嵌入,完全允许嵌入区域被部分遮挡的情况.真实序列图像的实验结果及对算法的分析验证了方法的有效性和可行性.     

基于增强现实的产品展示APP设计研究

目的探求以增强现实技术为基础的移动端产品展示APP设计模式。方法从用户体验和产品虚拟视觉信息设计两方面展开研究。结果结合家电产品展示APP开发案例,在移动设备环境下,利用增强现实开发工具设计了增强现实产品展示系统。结论虚拟现实技术为移动展示设计提供了一种用户体验更好的展示形式,能够将虚拟的产品数字化模型和真实环境结合起来;也为产品设计企业提供了可用性更高的展示系统平台,并且为虚拟展示系统的设计提供了新思路和方向。     

经纬仪测试场景仿真系统研究

虚拟测试场景的可视化仿真是经纬仪室内性能测试的重要手段,构建了虚拟测试场景仿真系统总体结构,该系统主要为虚拟测试提供三维虚拟场景和场景仿真图像.论述了虚拟场景仿真中基于目标运动特征的轨迹、姿态建模方法及背景云图模拟技术,图像仿真时目标姿态扰动模拟、灰度模拟及目标、背景图像实时合成等关键技术.采用VC++和OpenGL,开发了经纬仪虚拟测试场景仿真系统,应用表明,生成的三维场景、合成出的目标、背景图像及数据有效满足了经纬仪相关性能的测试需求.     

基于Simulink和VRML的球式自动平衡装置虚拟实验平台研究

对球式自动平衡装置虚拟实验进行了研究,建立了球式自动平衡装置虚拟实验平台。该平台采用基于Simulink和VRML的运动仿真和建模方法,通过建立控制转盘和滚球运动的Simulink模型,以及球式自动平衡装置的VR场景,来模拟真实的实验环境。然后在主界面上输入实验参数,以进行虚拟实验。通过可视化观察实验过程中滚球运动状态,以及生成的实验结果曲线,对滚球的平衡过程进行分析,分析结果与自同期理论相符。最后通过搭建真实实验台进行实验验证,实验结果进一步表明了该虚拟实验平台具有良好的有效性及可靠性。     

虚拟场景中的可视化交互感知技术

将虚拟显示的交互技术与可视化结合起来,在虚拟场景中可以通过三维跟踪设备、三维鼠标、数据头套等外设与虚拟场景进行自然交互,以发现并感知数据中感兴趣或者比较隐蔽的细节部分.     

场景可视化在VTM系统体验设计中的应用

目的为了把满足"用户真正需求"的用户体验切实可行地落实到产品操作以及服务流程中去,寻求银行环境、VTM(可视柜台)机器、用户体验之间的关系,以此总结出VTM系统体验设计的原则。方法通过实地考察和角色扮演结合场景可视化技术,处理生成在同一新型银行网点下不同用户需求的历程图。结论场景可视化能够充分反映用户的真实需求,并且能够将网点用户活动与网点环境相结合,从而提出更加适宜的VTM用户体验设计原则,最终为用户打造一个优化、高效、互联、整合、友善、安全的VTM系统,为用户提供更为友好的业务办理体验。     

使用三角网的户外增强现实注册方式的研究

增强现实的关键技术是进行三维注册,即由真实场景计算虚实结合的参数。为扩大增强现实在户外的应用,提出了在真实场景主要物体上增加表面3D网格的方法来减少虚实结合参数计算的复杂程度。该方法既不需要增强现实室内应用开发所应用的标记,也无需目前户外应用所依赖的传感仪器。以户外地形为例,通过对视线与地形网格交点的计算快速得到以往需要两幅图像联合处理才能得到的三维信息并进行快速的虚实合成。该方法为户外增强现实系统关键技术的研究提供了一个新的思路。     

基于视线跟踪的增强现实交互

为了给增强现实系统提供一种直接、自然及双向的交互手段,本文将视线跟踪技术和增强现实技术相结合,提出了基于视线跟踪的增强现实集成原型系统,该系统既能跟踪用户的视线方向,获得用户在场景的感兴趣区域,又能体现增强现实系统的特点.针对集成系统的基本要求,结合光学透视式头盔显示器的虚拟摄像机模型,详细介绍了系统的原理,光路设计和虚拟信息注册算法.实验结果表明,集成系统达到了良好的人机交互效果,为视线跟踪与增强现实技术的广泛应用奠定了良好的基础.     

基于多通道融合技术的徽州嬉鱼灯互动体验设计研究

利用动态捕捉技术和可视化软件复现“嬉鱼灯”元宵活动中的主要场景和活动内容，打破了文化传播中的空间限制，多通道融合技术在非遗传播和传承中的运用让观众与传统文化更加亲近。通过互动技术展现非遗文化让观众本身成为了创作的一部分，这种活态的展现让观众在技术塑造的场景中能够获得更加真实的体验。     

AR增强现实在包装盒设计中的应用

目的制作基于Android平台的包装盒AR增强现实的应用程序。方法使用Unity3D软件和Vuforia插件联合开发,将包装盒设计图片上传到Vuforia官网Target Manager的Database里面,从而调用Vuforia插件里的AR相机来识别该包装盒设计图片,识别后自动将由3DMAX软件制作的三维场景叠加到AR相机的镜头中,并实现与三维场景的各项人机交互功能,最后采用Unity3D软件配置好Android SDK开发环境,就能够生成基于Android平台的包装盒增强现实的App应用程序。结果 App应用程序在手机端安装后,程序将调用手机的摄像头,当镜头拍摄到包装盒时,在包装盒上将自动叠加出虚拟的三维场景,并能够与三维模型进行交互操作,程序运行正常。结论利用AR增强现实技术制作完成的包装设计,集三维影像、声音、视频、人机交互于一体,使包装盒既具有传统的功能,还具有增强产品推广、提高消费体验、升华产品认识等功能。     

医学虚拟训练的视觉与触觉场景三维同步匹配

基于高精度虚拟中国人男性一号数据集和虚拟现实开发工具Open Inventor,利用由主动式立体眼镜和力反馈设备构建的仿真平台,实现了视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配。论述了开发环境的具体要求,分析了视觉和触觉场景图三维同步匹配的实现策略,给出了三维同步匹配和注射模拟实验的仿真结果。结果表明,虚拟系统的视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配准确,可实时、快速实现视觉和触觉的立体模式医学虚拟训练。     

无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计研究

目的 传统汽车座舱的交互环境模态单一、媒介通道单一、人车交互场景单一,随着无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景向着智能交互、多模态、多媒介、多元化的发展,人车交互和场景交互的模式,亟待运用空间场景交互的理论,优化智能座舱的场景交互设计方法。方法 借助场景理论和案例分析,建构智能座舱场景交互模型,剖析XR扩展现实HMI车机系统的交互设计特征,归纳总结多模态的人车交互场景,提出无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计策略。结果 搭建智能座舱AR增强现实场景、VR虚拟场景、MR现实与虚拟混合场景,推出SMIM智能座舱场景交互模型与交互设计策略。结论 物资流、信息流、能量流、资金流、体验心流共同构成智能座舱的场景交互模型要素,针对无人驾驶车元宇宙的人车交互、智能空间交互、元宇宙内容的智能交互,具有重要的指导意义与应用价值。     

基于真实场景的大规模虚拟人群的快速生成方法

利用Poser的三维人体建模功能和3DS MAX强大的修改功能,结合MAXScript脚本语言,实现了对三维人体模型骨架的自动生成、匹配和蒙皮.通过对人物动作的建立与分解,实现了连续多个人体三维模型的生成与导出,并由此建立了一个包含不同人体及动作姿态的角色库.通过调用库中的角色,并将由图像信息获得的人群分布参数赋予这些虚拟个体人,实现了基于真实场景的虚拟人群快速生成.     

基于程序化生成和机器学习的地形快速生成方法研究

电影虚拟化制作中,拍摄现场对虚拟场景的调整速度有着较高的要求,而地形作为虚拟场景的基础元素,对整个虚拟场景的质量有着至关重要的影响,现有的地形生成方法无法满足拍摄现场针对地形进行快速调整的要求。本文将程序化生成和机器学习结合,提出一种地形快速生成的方法。实验结果表明,该方法能够有效提升地形的生成速度。