智能手机的移动增强现实技术研究

随着增强现实技术的快速发展以及智能手机技术的革新,移动增强现实(M-AR)技术得以脱离体积庞大的PC机设备的限制,使其向户外和无线化发展成为可能,并由此推动了增强现实技术在智能手机上的应用。针对智能手机的移动增强现实技术在应用发展中所要解决的问题,进行了分析和探讨,较为系统地阐述了该领域最新的发展状况,并展望了该技术未来的发展前景。     

基于增强现实技术的智能手机交互界面设计研究

单一的二维交互形式不再能满足用户的体验需求,以增强现实技术为基础的智能手机交互界面是未来的趋势,在设计时设计师需要遵守一定的设计规则从而提高用户的体验度。本文基于增强现实技术的三维交互形式在智能手机的运用中出现了爆发式的增长,探索增强现实技术在智能手机交互界面设计的理论研究,为设计实践提供借鉴和参考。以增强现实技术为基础,探讨增强现实下智能手机交互界面设计的要点、原则以及流程。     

移动增强现实系统的关键技术研究

针对传统的增强现实系统在使用范围和可操作性等方面的局限性,首先介绍了一种基于移动便携设备的户外移动增强现实系统,并且分析了其主要的关键技术,然后重点阐述了该系统的体系构架和用于移动便携设备的3维图像渲染技术,通过北京圆明园部分场景的增强现实的实验结果表明,该移动增强现实系统不仅具有较强的实用性和可行性,并且还显示该移动增强现实技术具有广泛的应用前景和巨大的商业价值。     

户外增强现实系统的关键技术研究

增强现实技术,特别是户外增强系统,近年来已经成为一大研究热点。论文研究了增强现实中的主要技术,分析了户外增强现实系统的关键技术,就听觉增强方面的未来发展等提出了自己的见解。     

二维码在移动增强现实中的应用研究

针对目前移动增强现实应用中仅能对少量目标、而不能满足移动用户对大量目标识别和跟踪要求的问题,提出一种基于二维码的新型移动增强现实系统.利用二维码海量内容编码技术和快速定位技术实现了对大量目标的识别,采用关键帧和预估第4对匹配点的方法实现对场景的快速跟踪,再通过手机端的SQLite数据容器存储3D模型实现了本地渲染,减少了从服务器下载3D模型的时延和对无线网络带宽的占用.实验结果表明,文中系统能对大量目标进行有效地识别和快速跟踪,且不依赖服务器实现虚实场景的融合显示.     

基于增强现实的虚拟城市规划关键技术研究

增强现实是虚拟现实技术的重要分支,已经被成功的应用到众多领域.探讨了增强现实应用于虚拟城市规划的可行性,并给出了一种新颖的基于增强现实技术的城市规划方法.它可以满足城市规划对虚实交互、人机交互的要求,充分体现出增强现实技术在城市规划应用中的优势.介绍了系统结构与工作流程,着重分析了所采用的基于标识的虚实注册方法,并给出了运行结果.     

增强现实系统及其关键技术研究

首先概要介绍了增强现实技术的概念、相关特性,指出了视觉一致性是增强现实系统最需要解决的问题;接着给出了增强现实系统的总体结构,概略介绍了各组成部分的功能以及对应的关键技术;然后在此基础上论述了关键技术中的显示技术和跟踪注册技术,并以跟踪注册为重点介绍了的增强现实系统基于跟踪器的方法、视觉跟踪方法和复合跟踪法等多种方案,并分析了不同方法不同实现的特性和应用场合,最后对增强现实的当前应用和未来趋势做出了概要总结.     

移动数字天球仪增强现实模块的研发

介绍了移动数字天球仪增强现实模块的开发过程。该移动数字天球仪是基于Unity3D游戏开发引擎开发的一款应用。增强现实模块主要通过扫描特定的图片展示虚拟的太阳系中的太阳、八大行星以及相关卫星、小行星带的功能,同时该应用模拟了太阳系中天体的自转与其主要卫星的公转过程。     

增强现实开发工具ARDK的研究与应用

详细介绍了一个自行开发的增强现实系统开发工具ARDK(AugmentedRealityDevelopmentKit),利用该工具可以方便、快捷地开发增强现实应用系统,给出了其体系结构及工作流程,详细讨论了系统采用的标识识别算法和基于非定标技术的虚实注册方法。已经使用ARDK开发出若干增强现实应用系统。     

增强现实中的三维注册算法研究

系统地分析了三维注册的几个关键步骤，重点分析了影响摄像机标定精度的原因并提出了相应的修正方法，考虑到增强现实动态系统对实时性要求很高，文中采用了基于标识的跟踪预测方法，以做到实时无缝融合。     

一种带有GPS的智能手机监控系统与方法

本文提出了一种带有GPS的智能手机监控系统及方法。该系统包含服务器平台和带有GPS的智能手机终端,实现实时位置查询、定时位置查询、周期位置上报,区域报警功能、终端初始化、按键设置、呼入呼出设置、用户管理、系统初始化、终端登录、SOS报警和缺电及关机报警等功能。同时本系统规定了一系列服务器平台和智能手机终端的信息交互流程。经实验验证,本系统与方法能够应用在多种型号的带有GPS的智能手机终端上,功能完善,真正实现位置监控与安全管理。     

基于智能手机的汽车胎压监测系统

针对传统汽车胎压监测系统(TPMS)的不足,设计了基于智能手机的汽车胎压监测系统。该系统由轮胎传感器、中继器和智能手机三部分组成,通过无线射频技术和蓝牙技术,实现在智能手机上实时显示轮胎状态,以及对系统的报警阈值、传感器ID等参数进行设置的功能。实验结果表明:该系统的最大测量误差为±0.06 bar,上车测试的丢失率为1.69%,传感器匹配时间约为1 min。该系统有效地将TPMS和智能手机结合起来,改善了TPMS的显示效果,增强TPMS的交互性,使其有高品质用户体验效果,具有极高的产业化价值。     

基于增强现实的手术导航系统快速标定算法

针对光学半透式头戴显示器(OST-HMD)在增强现实(AR)中的虚实融合问题,提出了一种基于光学定位跟踪系统的OST-HMD快速标定算法.首先,通过把OST-HMD中的虚拟标记点和其在真实世界中的对应点组成两个三维点集,对虚拟空间到光学定位追踪空间之间的映射进行估计,从而求解虚拟空间到真实场景的转换矩阵.然后,建立整个...     

AR技术在中国历史典故展示中的应用研究

针对中国历史典故传统展示模式存在的交互性不足、内容枯燥等问题,设计并实现了基于AR技术的中国历史典故展示系统。采用3ds Max创建虚拟模型,采用OpenCVForUnity实现基于SIFT-BRISK算法的三维注册,利用Unity3D引擎搭建虚拟场景,实现了多维度、跨时空的中国历史典故交互展示。实验结果表明,系统运行平稳流畅、鲁棒性强,能够有效提升中国历史典故展示的趣味性与体验感。     

一种融合GPS信息的手机流媒体通信和传输系统

针对目前智能手机定位监控和实时视频指挥系统分散无法整合的问题,在Android平台上提出一种融合GPS定位数据基于无线网络的流媒体通信架构。采用H.264格式和基于RTP/RTCP协议进行流媒体的压缩、分包和管理,把GPS定位等复合信息存储在RTP扩展包内与音频数据组包传输,智能终端既能完成视频通话也能同步传输和展示GPS定位信息。实践证明融合GPS信息对音视频传输延迟影响小、集成度高,并可扩展融合图片和文字数据,应用广泛。     

Effect of outside view on attentiveness in using see-through type augmented reality device

When a viewer watches a virtual image through a see-through augmented reality (AR) device and an outside view simultaneously, the viewer’s attentiveness is affected. In this study, the authors examined the relationship between the viewer’s attentiveness and viewing distance of the outside view. The virtual image in the see-through AR device was at a fixed distance of 2.5 m, while a TV at distances of 0.33, 1, 2.5 and 5 m was considered as the outside view. In this experiment, thirty participants viewed a movie on an AR device and ten target images of pictures and words were sequentially displayed on the TV by overlapping them onto the virtual image. The participants were then asked to identify these target images from examples of sixty images. A correct answer (CA) ratio was used to measure the participant’s attentiveness. Results demonstrated that CA ratios at distances of 0.33 and 1 m was better than CA ratios at distances of 2.5 and 5 m. Further, the CA ratio of target images of pictures was better than that of words. When the virtual and target images were located at similar distances, these images were sharply focused on the retina. However, when the distances of these images were different, the participant’s eyes focused on one image causing a defocus on the other. A better CA ratio at different distances implied that the difference of sharpness in overlapped virtual and target images helped the participants in identifying the virtual or target image rather than two overlapped images of similar sharpness. Thus, sharply focused virtual and target images at the same distance did not guarantee better identification of two distinct images.     

高速公路合流区车间无线通讯安全辅助驾驶研究

针对高速公路入口匝道合流处易发生交通事故,而传统汽车安全辅助驾驶系统在这类区域无法实际应用等问题,提出了利用车间无线网络通讯、GPS与电子地图匹配等技术协同来解决这些问题。并采用基于前后车辆间跟驰模型的加速度风险评价标准作为安全评价,构建系统并在校园内进行了简单的道路实验。实验证明提出的方法可有效地解决传统汽车安全辅助驾驶系统中各类传感器失效而造成的问题,并可应用于极端的气候条件、特殊的路况包括交叉路口等复杂道路下的安全辅助驾驶等各类系统。     

基于智能手机的工程图学虚拟模型库的研究与实现

针对基于PC 的工程图学虚拟模型库在使用空间和时间的限制,论文对用 于工程图学移动虚拟模型库进行了研究。设计了模型库系统结构,分析研究了智能手机的操 作系统,选择了虚拟模型库的开发及运行平台。通过分析Direct3D Mobile 中Mesh 类的图元 绘制方式、数据需求和VRML97 的数据格式,设计了VRML 的文件解析类,实现了移动设 备上的VRML 模型的3D 浏览器,实现了基于智能手机的工程图学虚拟模型库的设计。该 系统提高了虚拟模型库的实用性,成功地拓展了虚拟模型库的使用空间和时间。     

GPS静态伪距方程代数解算法的研究

为了避免使用用户接收机的初始坐标信息和求导与迭代计算带来的复杂性,研究了一种GPS静态伪距方程的代数解算方法。通过直接求解伪距方程,有效简化了计算,在保证一定精度的前提下提高了GPS静态伪距定位的数据处理解算速度。仿真结果证明了该算法的正确性及实用性。     

GPS检测算法性能和仿真研究

弱信号检测算法是高灵敏度GPS定位的核心,对低信噪比环境下的相关累加结合非相关累加、圆周相关累加以及差分相关累加捕获算法进行了理论分析,对信号捕获流程进行了讨论,重点对算法捕获性能进行了仿真。根据理论分析和仿真结果可以看出,所讨论的几种算法都能够在一定程度上提高接收机的捕获灵敏度,差分相关累加捕获算法更适合检测低信噪比环境下的GPS信号。