面向实物交互的空间增强现实数字孪生法配准技术

在支持实物交互的空间增强现实系统中,交互会引起实物对象方向、位置的快速改变.为了确保实物移动过程中的虚实配准实时性和精确性,提出一种面向实物交互的空间增强现实数字孪生法配准技术.通过在数字空间建立与物理空间一致的对象数字模型,实时捕获物理空间中对象的方向、位置信息,利用该信息实时调整数字空间中的虚拟对象方向、位置参数;...     

基于增强现实的石化DCS人机交互方法研究

本文对石油化工行业现有DCS人机交互方式进行分析,提出理想的石化DCS人机交互方式应该是"人-计算机-设备"之间融于现场环境之中的有机互动,并从终端用户灵活应用的角度,讨论了一种基于增强现实技术的DCS人机交互改进方法。方法在不改变现有DCS系统总体结构的基础上,通过引入增强现实技术,将真实场景与虚拟实时数据叠加在一起并通过手势识别技术实现对现场设备的自控操作,进而为石化装置一线操作人员提供一个感官效果真实、状态信息明确、操控方便的全新工作环境,最终达到对石化行业DCS人机交互方式进行改进与增强的目的。     

增强现实综述

增强现实(augmented reality，AR)技术可以将虚拟的物体合并到现实场景中，并能支持用户与其进行交互，它已经成为虚拟现实研究中的一个重要领域，也是人机界面技术发展的一个重要方向。为了使人们对其有所了解，该文首先概略描述了这个领域的主要研究内容和进展情况，并详细介绍了增强现实中的支撑技术、开发工具和相关理论；然后针对当前AR应用的现状，分析了实现中的难点问题，并给出了与AR普及应用密切相关的一些系统框架和开发平台的描述，最后介绍了几个典型的AR应用实例。     

ACL重建手术增强现实导航系统的人机交互技术

为避免人机界面的多余信息给医生带来的“失控感”,以医生在手术中的认知模型为基础,提出了增强现实手术导航系统中的人机交互的准则。针对AR导航界面的多感官信息融合问题,提出基于eGOMS模型的人机交互范式。为客观评价AR导航系统的人机交互可用性,采用层次分析法构建人机交互的可用性评价指标体系,并采用模糊理论对AR导航系统的人机交互可用性进行综合评价。该系统的评价结果为较好,可以进行实际应用。     

多模态人机交互综述

多模态人机交互旨在利用语音、图像、文本、眼动和触觉等多模态信息进行人与计算机之间的信息交换。在生理心理评估、办公教育、军事仿真和医疗康复等领域具有十分广阔的应用前景。本文系统地综述了多模态人机交互的发展现状和新兴方向,深入梳理了大数据可视化交互、基于声场感知的交互、混合现实实物交互、可穿戴交互和人机对话交互的研究进展以及国内外研究进展比较。本文认为拓展新的交互方式、设计高效的各模态交互组合、构建小型化交互设备、跨设备分布式交互、提升开放环境下交互算法的鲁棒性等是多模态人机交互的未来研究趋势。     

增强现实辅助维修技术研究进展

增强现实技术应用于复杂装备维修,可增加维修保障工作信息量与对复杂维修任 务及维修过程的理解能力,提高维修保障效率。在分析当前典型增强现实原型系统基础上,研 究了增强现实技术在复杂装备维修保障中应用的可行性,提出了增强现实装备维修中关键技术 的解决途径,并对增强现实技术的发展趋势进行了展望。     

基于AR-Builder的增强现实应用探索

随着计算机计算能力的提高,增强现实技术已经逐步从实验室理论研究阶段开始转入行业应用阶段。介绍了增强现实的关键技术特点和应用领域,并基于AR-Builder实现了增强现实在主题公园人机交互的应用探索。     

增强现实技术的研究

增强现实技术是近年来逐渐发展起来的新兴研究领域。本文概要的介绍了在投影重现技术的基础上提出的一种利用自然特征的注册算法。这种算法由两步组成：嵌入和重现。嵌入中指定四个点,这四点在将叠加虚拟物体的地方建立世界坐标系。在重现中。用KLT特征跟踪器来跟踪视频中相应的自然特征,用已跟踪的自然特征来估计图像序列中相应的投影矩阵。     

融合目标检测和空间投影的增强现实方法

实现对固定目标物的注册跟踪方法中, 目前最常使用预制标识物的方法, 或者需要使用集成深度摄像头等配件的专业AR设备, 成本较高. 针对现有方法的缺陷, 提出一种融合目标检测和空间投影算法的简单协作式混合跟踪注册技术, 先通过深度学习算法进行目标检测得到目标物类型, 再利用传感器位姿信息通过空间投影算法确定目标物ID, 从而提高了虚拟信息叠加在真实场景中的匹配度和准确性. 基于此算法实现了智慧物联基础设施维护的增强现实应用, 并对灯杆、垃圾桶等目标物进行了实验. 实验结果表明, 本方法可以在普通智能手机及AR眼镜上运行, 取得了预期效果, 也避免了预制标识物, 降低了对硬件资源的要求.     

基于增强人机交互技术的虚拟装配

提出了基于虚实融合、增强信息和约束代理的增强交互技术,从视觉、信息和操作三个方面来改善虚拟装配环境的人机交互效率.虚实融合在保留虚拟现实全部交互方式的同时附加真实装配场景来丰富装配过程感知;基于文字和特征表示的增强信息为用户提供装配知识来引导装配操作;约束代理及其匹配规则可视化重建零件装配约束关系并避免了复杂计算.增强人机交互技术为虚拟装配的应用提供了一种便捷的交互手段.最后介绍了虚拟装配辅助支持平台的体系构架,并用实例说明了虚拟装配系统的运行流程.     

基于增强现实的人机物理交互仿真系统研究

在增强现实系统中,真实物体和虚拟物体除了要实现视觉上的融合之外,还要能够实现视觉交互和物理交互.仿真系统采用了基于单目视觉的ARToolKit增强现实开发平台,首先对CMOS摄像头采集的图像进行处理,利用模式识别的方法对标识物进行图像匹配,然后对从标识物坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵进行计算,实现虚实注册,最后通过对标识物空间位置的改变实现了虚实物体问的单向物理交互.实验结果表明,该系统操作简单直观,具有良好的实时性,交互性及可扩展性.     

基于增强现实的头部跟踪系统的设计与实现

该文以提出一种对设备要求较低、较易实现、更符合"以人为中心"理念的交互方式为出发点,以普通摄像头作为输入设备,基于计算机视觉技术,设计了简单的头部跟踪系统,实现上以增强现实技术为核心,结合了ARToolKit和Coin3D两个开源库的优点,大大降低了开发成本.实验中本系统在Vega构建的视景仿真环境中得到了良好的应用,...     

The Personal Interaction Panel – a Two-Handed Interface for Augmented Reality

This paper describes the introduction of a new interaction paradigm to augmented reality applications. The everyday tool handling experience of working with pen and notebooks is extended to create a three dimensional two-handed interface, that supports easy-to-understand manipulation tasks in augmented and virtual environments. In the design step we take advantage from the freedom, given by our very low demands on hardware and augment form and functionality to this device. On the basis of examples from object manipulation, augmented research environments and scientific visualization we show the generality of applicability. Although being in the first stages implementation, we consider the wide spectrum of suitability for different purposes.     

移动增强现实浏览器的信息可视化和交互式设计

为探究解决增强现实浏览器人因问题的方法,通过对移动增强现实环境中的人因问题进行分析,提出一个新型设计流程,并在实际设计中论证其有效性.首先对移动增强现实浏览器进行用户需求分析,并将需求转化为任务;然后将抽象信息可视化为数据视图,并采用概览与细节方法对构成视图的视觉元素进行布局;再使用渐进式交互法组织离散数据视图,生成交互界面;最终通过对浏览器原型的迭代设计解决评测过程中发现的人为设计错误.可用性测试结果表明,采用该方法设计的增强现实交互系统增进了用户对目标的认知,改善了用户体验.     

人机交互的进展及面临的挑战

叙述了人机交互的最近进展,尤其是我国的一些优秀成果,包括多通道交互、交互模型、虚拟现实和三维交互、可穿戴计算和移动计算、智能空间、标准化;并论述了无所不在计算等对人机交互提出的挑战．最后发表了若干看法。     

沉浸式可视化综述

沉浸式可视化是一个新兴的研究领域,旨在通过沉浸式交互界面所提供的沉浸感与参与感充分运用人们的感知与操作能力,为数据分析推理与决策提供支持.以最新的沉浸式可视化研究为基础,首先从沉浸式感知的评估与运用出发,介绍视觉感知以及非视觉辅助感知在信息可视化中的应用方式与评估结果;然后对于可视化中的交互设计,分别从触摸、手势、注视...