光学透视式增强现实显示系统虚实遮挡问题研究

鉴于增强现实系统中,虚拟物体与真实环境之间是否具有正确的遮挡关系会影响到虚实融合能否取得逼真的效果,为此根据一种新型光学透视式头盔显示器,提出了一种利用OpenGL来绘制虚拟网格遮挡平面,以便使虚拟物体呈现被裁剪的形态,而与真实物体融合后可呈现出实挡虚效果的方法。这种方法,在程序实现方面相对较为容易,且计算量较低,因而更适宜实时系统的使用。通过实验可以看出,采用OpenGL对虚拟物体与真实场景的深度数组进行逐点深度比较来绘制遮挡平面的方法是可行的。     

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。     

增强现实系统显示技术探讨

增强现实系统的显示技术,是增强现实技术研究的重要部分。在增强现实系统中,使用透视式头盔显示器来实现对现实的增强。该文介绍了增强现实显示常用的两种透视式头盔显示器,在技术、心理因素方面对它们进行了比较,并且给出了一些新的思路和方法。     

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.     

基于增强现实技术中虚拟物体投影的应用研究

增强现实技术是近年来的一个研究热点。增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户感知的真实世界中的一种技术。它是对真实世界的补充,而不是完全替代真实世界。显示技术和跟踪注册技术是增强现实系统关键技术,也是研究的重点。本文简要介绍了显示技术以及跟踪注册技术。     

基于增强现实的智能建造虚拟仿真实验教学系统

针对当前高拱坝施工可视化效果差,导致无法对施工质量和施工进度进行有效管理的问题,提出基于增强现实技术实现高拱坝仓面施工智能建造和仿真模拟。首先,根据高拱坝仓面施工的工序关系,通过增强现实技术对高拱坝仓面施工进行可视化仿真流程构建和数学模型构建;然后计算出仓面的工序历时;最后根据施工机械工作位置和坐标进行仓面施工仿真。工程应用表明,基于增强现实的仿真模型对仓面1施工的实际历时为24.73 h,低于标准平均值为26.38 h,置信度控制在95%以内,由此说明该模型对仓面施工的计算结果准确较高,可准确反映仓面实际施工情况。仿真验证发现,提出的方法可实现高拱坝施工进度的精细仿真,很大程度上提高了可视化效果,施工管理人员可根据虚拟仿真模型结合现场实际情况对施工进度和施工质量进行分析管理,可提升高拱坝整体施工效果。     

基于增强现实的机器人远程控制系统研究

虚拟现实技术的应用使远程控制系统得到发展,增强现实技术是虚拟现实技术的拓展,它将计算机生成的虚拟物体叠加到用户感知的真实世界中.提出并实现了一种基于增强现实的机器人远程控制系统,并就其结构和关键技术进行详细的说明,实验及运行结果表明该系统能有效地改善人机交互能力,并能提高远程控制的精度.     

基于增强现实技术的景观规划系统

增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户看到的真实世界中的一种技术，利用增强现实技术，设计人员能够有效地进行建筑布局的规划和设计，本文介绍了一个典型的增强现实系统-景观规划系统的实现，针对合成虚拟景物和真实场景过程中需要解决的几何一致性和光照一致性问题，采用了局部三维重建和交互的相机定标技术来实现几何一致性；对于光照一致性，则采用了光照交互指定和自动恢复相结合的方法，同时还考虑了虚拟物体投射的阴影，针对不同场景的实际应用，依据系统生成的结果合成图象，设计人员能够比较有效地完成对景观规划结果的直观评估。     

增强现实技术在电力仿真培训中的应用

增强现实技术可以提供在一般情况下,不同于人类可以感知到的信息.本文通过分析当前电力仿真培训系统的不足和改进方案,提出通过增强现实技术实现电力仿真培训这一新思路,并对新模式进行了探讨.     

基于二维透视图像的建筑物基本体素三维重建

根据建筑物由基本体素构成的特点,研究从一幅简单建筑物二维图像中重建三维图形的方法.利用透视原理,通过从建筑物二维影像中抽取三维几何信息,分析透视几何图形与体素之间的关系,重建基本体素的三维坐标,在三维空间中重新构建建筑物外形.并利用VLISP在AutoCAD中实现.     

视触觉融合的增强现实三维注册方法

增强现实技术是近年来人机交互领域的研究热点.在增强现实环境下加入触觉感知,可使用户在真实场景中看到并感知到虚拟对象.为了实现增强现实环境下与虚拟对象之间更加自然的交互,提出一种视触觉融合的三维注册方法.基于图像视觉技术获得三维注册矩阵;借助空间转换关系求解出触觉空间与图像空间的转换关系;结合两者与摄像头空间的关系实现视...     

基于全景成像的增强现实系统

建立完整的基于全景成像的增强现实系统,将全景图像采集系统放置在场景中采集真实图像,佩戴头盔显示器和头部跟踪器的观察者可以在其他地方观看在真实图像中添加了虚拟信息的增强图像,解决图像采集装置与头盔显示器分离时增强现实系统的技术难点。实验结果表明,全景成像方法对于亮度差异较大的图像有较好的拼接效果,适用于室外复杂环境的图像拼接,全景图像的局部增强显示效果良好。     

基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真􀀁

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注．本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控及其仿真,首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究．     

基于汉字标志的增强现实系统

增强现实是将虚实信息融合的技术,该系统目标是利用普通的网络摄像头,实时地在用户提供的包围在黑色方框中的汉字标志图像上附加相关的媒体信息,有效地扩展和丰富传统的看图识字。为了在复杂的光影下也能稳定地检测出标志,系统利用边缘提取优化了标志检测方法。为了稳定快速地求解摄像机参数,系统首先利用单应性矩阵快速求解出初值,并通过在优化函数中加入自适应的平滑性约束来抑制图像噪声的影响,使得求解的摄像机参数更加精确平滑。实验结果证明了该系统的稳定性和实用性。     

增强现实系统及其应用

增强现实是虚拟现实的一个重要分支,有着广泛的应用前景与应用价值。文章系统地介绍了增强现实的应用领域、发展现状与目前存在的技术难点,以及增强现实系统的未来发展方向。     

基于ARToolkit立体视觉成像增强现实系统的研究

沉浸性是虚拟现实系统最为吸引人的特点，也是研究的重点和热点。而增强现实技术是将计算机生成的虚拟环境的图像和真实环境的景象叠加显示到用户所佩带的辅助显示设备来获得真实的沉浸感。ARToolkit为增强现实技术的应用提供了一种方便快捷的开发工具．本文介绍了一个使用ARToolkit实现具有立体视觉成像的人机交互系统。     

基于长序列图像的三维重建技术研究*

提出一种基于长序列未定标图像的三维重建方法,并将其成功地应用于增强现实实例中.首先,基于传统KLT跟踪算法提出了一种针对序列图像的改进特征点匹配策略,通过特征点运动向量的预测减小了相应特征点的搜索范围,进一步根据相近特征点邻域窗口在透视畸变上的相似性大大提高了匹配算法的效率;在得到序列图像的匹配结果后,将传统基于仿射成像模型的测量矩阵(Measurement Matrix)保秩分解算法扩展到透视成像模型中,从而一次性得到整个场景的射影重建;进一步在摄像机自定标的基础上得到整个场景的三维欧氏模型和摄像机的成像矩阵.最后给出真实图像序列的三维重建实验结果,并成功地将其应用到增强现实实例中.     

浅谈增强现实技术

近年来,增强现实因其具有虚实结合的特点,逐渐成为研究的热点。通过增强现实电视节目中的应用引出对增强现实概念、特点和关键技术的介绍,简述了国内外增强现实的发展现状,并对其应用作了简要说明,最后展望增强现实未来对人类生活的影响。     

基于增强现实的多层次协同可视化系统

传统交互设备的信息展示维度存在一定局限性,增强现实技术能够扩展交互空间和信息维度,但在信息的全局交互和决策中则略显不足.该文将传统移动交互设备iPad与增强现实设备HoloLens进行结合,在iPad上展示整体的特征信息的同时,在HoloLens中进行细节的探索.基于这一设计思想创设了一种全新的交互环境,实现多层次多人...