扩展现实技术在教育教学中的应用研究

本文介绍了目前应用较为广泛的扩展现实技术的背景、概况、与虚拟现实区别和应用现状,重点讨论了扩展现实技术在教育教学领域中的一些尝试和阶段性成果,这其中包括工业学习、医学学习、军事学习、辅助学习、情境学习、教育游戏和电子书方面的成就。最后,阐述了基于扩展现实技术产品开发需要的硬件系统和软件系统平台。随着网络技术和手持移动设备的高速发展,在教育教学技术领域,将智能手机作为扩展现实技术的开发应用平台,无疑是其发展的新道路。基于扩展现实技术的教育教学产品必将走进千家万户。     

基于移动端的交互式增强现实应用设计①

增强现实技术能够实现虚实融合,带给使用者增强式的信息空间感受,在此背景下阐述了基于移动端的交互式增强现实应用设计流程,该应用基于Unity3D平台,借助PTC的Vuforia SDK插件实现。该文详细描述了三维模型、图片识别、多媒体信息和人机交互等功能的实现过程。测试表明增强现实应用提高了互动体验性,为使用者带来新鲜感和沉浸感,具有一定的应用意义。     

增强现实技术在学习计算机组成原理时的应用

增强现实是一种人机互动工具,它是指通过照相机对真实世界进行图像采集并由计算机生成信息。增强现实技术可以将学生的注意力集中于想象某种真实物体信息图层,该信息凭借诸如笔记本电脑和智能手机一类的便携式设备获得。该项研究的目的就是评估学生们在学习微处理器技术时增强现实技术应用的感知能力。因此,通过整合增强现实技术各组成要素而设计研发出一款跟踪式设备,以便讲解和探究这一主题。该项研究的基础是ADDIE模型,包括分析、设计、开发、实施和评估5个阶段。根据学生们的平均得分情况,研究发现学生们对于使用增强现实技术的感知是比较积极的。然而,该项应用的缺点是使用图像作为学习对象。     

增强现实地理信息系统

地理信息系统（Geographical Information System, GIS）与增强现实（Augment Reality, AR）技术的结合将推动户外AR系统的发展,同时也将为地理信息科学的发展开辟新的方向,两者结合的结果即为增强现实地理信息系统（Augment Reality Geographical Information System, ARGIS）。作者提出了明确的ARGIS概念、组成结构及研究框架,并进行了详细讨论,另外就其研究背景、相关研究现状及其发展的重要性进行了阐述。     

移动增强现实应用编著方法

移动增强现实应用中,动态场景对于用户表达自身想法十分重要,但是现有编著工具对于动画编著的支持不足.针对该问题,设计并实现了一个基于手持移动设备的增强现实应用编著工具.该工具提供了可视化连续帧动画的编著方法,用户无需编码即可快速创作动态场景.通过实验与问卷调查评估该工具的系统性能及易用性.结果表明,该移动增强现实应用编著方法不仅高效且易于使用.     

基于Smart Client技术下移动应用开发的实现

结合一个具体的基于Smart Client技术的网上购物系统,讨论如何设计与实现基于手持移动设备(PocketPC)的智能客户端系统。通过此系统的讨论,详细阐述了SmartClient技术的特点和优势,及其在移动智能设备中的应用,从而为在手持设备上实现智能客户端技术提供了直接的技术参考与编程模型。     

移动增强现实在文献信息服务中的应用价值

增强现实技术借助智能手机等移动设备已经开始进入日常运用。本文梳理了这一技术在文献信息服务中的文献信息指引价值、文献信息推介价值和文献信息创意使用价值。     

基于ARToolKit的增强现实系统的研究、开发及应用

介绍了增强现实系统的一个开发工具ARToolkit,讨论了基于视觉的增强现实系统的关键技术,并给出了其开发流程,最后介绍了增强现实系统在工业中的应用.     

增强现实技术及其军事应用

增强现实技术是近年来在虚拟现实技术基础上发展起来的一个新兴研究领域,在很多商业领域具有十分广泛的应用,但在军事应用领域还未引起足够重视.因此,通过研究现有增强现实系统的关键技术及设备的进展情况,分析得出了其在军事上的需求,初步探讨了其在军事信息领域的发展方向,展望了其在信息化战场上的应用前景,最后从需求及应用角度出发阐明了增强现实技术在军事上的重要性.     

增强现实技术研究现状及发展趋势

 增强现实技术将虚拟信息与真实环境融合起来，并通过显示设备将其呈现在用户所在的现实世界中，同时为用户提供自然的人机交互体验。本文综述了增强现实系统中的关键技术研发进展，论述了其在工业制造、医疗、军事、游戏、教育等领域现实中的应用，并展望了增强现实技术的发展趋势。     

基于增强现实技术的圆明园现场数字重建

增强现实(AR)技术是在虚拟现实技术的基础上发展起来的新兴研究领域,是一种利用计算机产生的附加信息对真实世界的景象增强的技术。AR系统的用户可以在看到真实环境的同时看到计算机产生的与之融合的文字、图片或虚拟物体的三维模型。阐述了AR 系统的基本组成和关键技术,介绍了用于圆明园现场数字重建的3种增强现实系统,即定点观察式、手持个人数据助理(PDA)式和基于头盔显示器(HMD)的可穿戴式增强现实系统。阐述了各系统的结构和原理,详细说明了定点观察式系统的研制现状及初步实验结果。     

基于快速响应码的移动增强现实系统的研究

快速响应码QR(Quick Response Code)是一种信息隐藏量大且使用广泛的编码,通过使用QR码代替传统的增强现实标识,并使用基于灭点的空间校正算法实现对QR码的倾斜校正,提出了一种改进的基于QR码的移动增强现实系统.在此基础上使用ARTool Kit和ZXing开发了原型系统,验证了基于QR码的移动增强现实系统的广泛前景.     

一种基于增强现实技术的数字沙盘的设计与实现

本文从沙盘和增强现实技术概念入手,介绍了传统沙盘和目前使用较多的数字沙盘,分析了将增强现实技术运用于数字沙盘的可行性和优点。最后,通过比较的方式介绍了一种基于EASYAR增强现实引擎开发的数字沙盘,及其主要特点和应用前景。     

基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术

 基于视觉的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的融合发展是不可避免的趋势,定位与地图构建（SLAM）是虚拟现实与增强现实融合应用的主要组成部分,但在鲁棒性等方面仍存在很多具有挑战性的问题。本文提出了一种基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术,总结了室内场景三维重建过程中设备选择、追踪和运动干扰、平面识别等问题,并分析了当前SLAM中存在的5个具有挑战性的问题。     

贵州傩面具数字化及增强现实技术研究

为保护与传承傩文化与傩面具,构建了一套基于移动端的傩面具增强现实系统。通过快速建模工作流、贴图纹理优化与特征增强算法,实现了傩面具的逼真还原。采用改进的ORB算法对图像特征点检测和匹配,并利用EPnP算法快速匹配当前视角接近的参考图像,确定虚拟模型在真实场景下显示的位置方向。提出的方法,能够在实际场景中对傩面具进行高仿真三维渲染与管理,并完成了移动增强现实系统在安卓手机上的验证,满足了移动性、精确性和实时性的要求。     

两种基于标识的增强现实注册方法的比较

介绍了两种基于标识的增强现实开发包ARToolKit和ARTag.从标识定位错误发生率、标识混淆错误发生率和系统运行速度等方面,通过试验对两个系统的表现进行了比较,并从算法和原理上阐述了表现差异的原因,给出了试验结果.对基于标识的增强现实系统应用进行了展望.     

增强现实技术在傩面具数字化保护中的应用研究

随着现代科技的持续发展,增强现实(Augmented Reality,AR)技术已经进入了教育、传播、文化等多个领域中。对于非物质文化遗产保护领域而言,增强现实技术突显出沉浸、交互等特性,在给受众带来新奇的、短暂的文化体验等方面具有更大的优越性。以萍乡傩面具为例,提出基于增强现实技术的傩面具数字化保护方案,采用手持激光扫描仪快速获取傩面具三维原始数据并以点云形式储存,利用Willboox、Geomagic软件对点云进行拼接、去噪、修复处理等获取更为精确的、误差更小的数据。结果表明,虚拟现实技术不仅可以节约傩文化数字化保护成本,还可以更高效地获得傩面具三维数据,在傩面具数字化保护方面拥有良好的发展前景。     

协同式增强现实的一致三维空间模型概述

概述了协同式增强现实的一致三维空间关系处理模型或方法,重点讨论了协同式增强现实在基于多视频序列的真实环境多方位表示、基于多视频序列的一致三维注册、基于多视频序列的一致空间遮挡关系、面向多个协同工作用户的一致增强现实场景深度感知等方面存在的关键问题,并建议了针对这些关键问题的研究内容.     

增强现实与传统方式在幼儿英语识词效果上的差异

随着3D技术的成熟和智能手机等移动设备的亲民化,增强现实(augmented reality,AR)技术得到了快速的发展.以幼儿英语教学为例,论述了AR在移动终端上实现的功能和使用方法,并通过实验对比应用AR学习的学生及阅读纸质书籍学习的学生对教学内容不同的识记程度,进而探究AR教学方式的优势.结果表明:采用AR教学方式相对于传统教学方式针对各年龄段学生识记单词的平均个数上均更有优势,且在年龄较小的学生群体中体现更加明显;相隔相同时间后,对单词的遗忘程度较小;随着幼儿年龄的增加,单词遗忘速率降低.     

亦真亦幻的户外增强现实系统——圆明园的数字重建

增强现实技术是信息领域一个新兴的多学科交叉研究方向，具有虚实结合、三维注册、实时交互的特点，在医疗手术、工业设计、市政规划、军事仿真、教育培训、文化娱乐等领域具有广泛的应用前景。本文针对我国重要历史遗迹圆明园，提出通过户外增强现实系统来进行圆明园数字重建的解决方案。在阐述户外增强现实系统关键技术的基础上，描述了3种不同的用于数字重建的户外增强现实系统的体系结构和工作原理，包括定点式观察增强现实系统、手持式便携增强现实系统以及头戴式漫游增强现实系统。