多标志齐次变换的增强现实技术与虚拟教育应用

增强现实可实现真实场景与计算机虚拟信息的融合．研究了基于标志的增强现实技术,采用齐次变换实现基于标志的增强现实三维注册关键技术,改进了坐标齐次变换支持多标志识别,可同时对多个三维虚拟模型进行平移、旋转、缩放的刚体变换,实现虚拟物体的全方位操作．以古生物魔法书作为实例,展现了增强现实技术在教学中的应用优势,探讨了其在教育中的应用方式、条件需求和关键技术,实例结果显示增强现实进入教学领域可行性．      

增强现实与机器学习在高校信息化建设中的应用

传统网站采用单向传播模式,所包含的多媒体信息以二维方式展示,缺乏空间感和沉浸式体验,导致富媒体建设不足,交互性差.融合增强现实与机器学习技术,在Unity3D环境下,采用ARFoundation,ARCore和TensorFlowSharp设计了具备平面识别、图片识别、物体识别和命令交互等功能的应用.介绍了应用的技术方案,详细论述了实现步骤.测试表明应用提供了具备三维虚拟融合显示和自然交互方式的富媒体,给用户带来了空间沉浸感和良好的交互体验.新的信息化建设方法激发了用户访问网站的兴趣和主动性.     

基于物体6D姿态估计算法的增强现实博物馆展示系统

针对文化遗产资源缺少生动逼真、沉浸感的展示的问题,基于增强现实技术,融合人工智能,提出了一种基于物体6D姿态估计算法的增强现实博物馆展示系统,用于文化遗产三维可视化展示。物体的6D姿态估计是指检测图像中出现的物体,并且估计其相对观察者的3D位置和方向。在增强现实领域中,6D姿态估计用于测量真实环境中物体的姿态,并将虚拟物体以正确的姿态添加到它们上面。针对增强现实系统中场景和对象融合精度低、速度慢的问题,研究了一种端到端的物体6D姿态估计网络,实现从RGB图像中进行物体目标检测以及姿态估计,提出的方法使用并联网络结构提取高分辨率特征,可以保留更多的空间信息,提升预测物体关键点的精度,使用一个姿态推理网络方式替代传统的数学计算方法,从关键点中得到物体的姿态,实现端到端姿态估计,提升检测速度。在该方法的基础上,研究了结合云计算、5G通信等多项技术的增强现实分布式框架,实现移动端的增强现实应用。实验结果表明,文中提出的物体6D姿态估计方法的准确率达到92.6%,运行速度达到30帧/s,满足增强现实应用的需求,可用于增强现实博物馆展示系统,为其提供生动的互动内容,突破文化遗产实物的时空局限性,为观众带来身临其境的参观体验。     

增强现实中虚拟物体的投影注册算法研究

研究增强现实的关键技术之一的虚拟物体注册技术,使增强现实系统中的增强信息更具有真实感,结合三色基准注册技术,借助三维空间中的坐标系变换和立体投影变换算法,建立增强现实系统中虚拟物体投影注册模型,提出并推导增强现实系统的虚拟物体立体视觉投影注册算法,该算法能够很好地实现已知几何描述的虚拟物体从其自身坐标系到增强现实系统坐标系的转换,并能够生成具有视差的左右眼立体图像,本算法结合视点的三然基准算法完整地实现了用于增强现实的三维注册。     

增强现实单向物理交互技术的研究与实现

增强现实技术可以将计算机产生的虚拟物体或信息与真实环境进行合成,是由虚拟现实技术发展出来的新研究领域.AR系统中真实物体和虚拟物体除了实现视觉上的融合之外,还要能够实现虚实物体间的交互.本文介绍了增强现实环境下真实物体对虚拟物体的单向物理交互技术及相关原理,并给出了其在单目视觉系统及ARToolKit平台下的具体实现。     

日臻成熟的XR技术

正所谓XR(扩展现实)技术,它其实是VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的合称。VR技术现已广泛应用于医学、影视娱乐、航天、室内设计等领域。它利用头戴设备模拟真实世界的3D互动环境,与3D电影相比,更注重互动。AR技术是将真实世界信息和虚拟信息巧妙融合的技术。真实世界和虚拟世界的信息相互补充、叠加,使真实环境和虚拟物体同时显示在同一画面里,兼具互动性,从而极大地提升了展示效果。     

一种基于深度计算的图像增强现实系统实现

为解决在低能见度条件下由于景物无法辨识而无法进行增强现实的问题,以及在增强现实中虚拟物体与真实物体之间的深度一致性问题,研究了增强现实技术原理,给出了低能见度条件下增强现实方案,并设计了一个基于深度计算的图像增强现实系统.该系统可利用双目摄像机实时采集目标图像,并利用校正标定后得到的视差图像,采用半局部匹配方法(SGBM)算法和深度计算实现虚拟物体的跟踪配准.在不同环境下的实验表明,该系统具有良好的实时性、光不变性和深度一致性.     

面向自然特征的增强现实中高精度目标跟踪注册研究

增强现实技术已经在医疗、军事、教育、建筑、娱乐等多个领域得到了广泛应用,为了实现虚拟世界信息与真实世界信息的无缝叠加,要求虚拟场景信息与真实环境信息利用跟踪注册技术在三维空间位置中进行配准,通过研究3种坐标系的变换,使用单应性估计完成虚拟物体的三维注册,实验效果良好.     

浅谈商业网站中的虚拟现实展示设计

随着网络和多媒体技术的发展,虚拟现实技术也逐渐应用于商业网站的展示设计中。通过虚拟现实技术创建和表现虚拟物体与虚拟空间,使网络展示有了新的途径和形式,增加了信息传播方式的变化,使商品信息更直观、高效的传递。虚拟现实展示技术丰富逼真的表现形式、真实还原的色彩感受及多媒体技术的艺术融合,很大程度上拉近了被展示物体与浏览者的距离,增加了展示的吸引力。基于虚拟现实展示设计在商业网站中的应用越发广泛,应该更加关注这种更加人性化,融现代科技与艺术于一体的综合性展示设计。     

结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统仿真

在移动互联网背景下,增强现实类型的手机端应用越来越多.然而,大多数的此类软件都需要识别图来完成信息展示或者互动娱乐,因此软件的稳定性受识别图的影响很大.由于忽视了人工智能在增强现实领域的重要作用,导致此类软件的智能性欠佳.因此,提出一种结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统,在不需要识别图的前提下,利用ARKit技术就可以完成信息展示以及互动娱乐,在遵循以用户体验为中心的设计原则下,结合SOAR模型理论构建工程模拟系统,通过反复的性能测试,提高系统的智能性,丰富人机交互方式.仿真结果表明,结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统不仅提高了此类软件的稳定性,而且调动了用户主动交互的积极性.     

增强现实系统的动态注册

增强现实是虚拟现实的一个重要分支,有着广泛的前景与应用价值,增强现实系统中最关键的技术是三维注册,为实现虚拟物体与真实物体间的完美结合,三维注册精度至关重要,由于系统延时造成虚拟物体在真实物体附近游移,严重地影响系统的整体注册精度,针对该问题采用扩展卡尔曼滤波方法跟踪标志点,估计头部运动方位,对增强现实系统进行动态注册,以减少系统延时,提高三维注册精度,该算法实时性强,能够较好地解决增强现实系统延时造成的注册误差。     

应用Converse3D设计和实现虚拟校园

高等院校合理运用虚拟校园系统,不仅立体展示校园实景信息和校园文化,而且可以更有效地进行学校的组织管理,同时能够提高学校的知名度、增强学校的竞争力。本文以安庆职业技术学院校园为基础,建立三维实景模型,利用Converse3D虚拟漫游平台,建立虚拟校园系统,实现实时交互式漫游。     

AR测量实习系统的设计与实现

针对信息化背景下高校测量实习课程的数字化资料组织问题,采用Unity3D、Vuforia和Andriod结合的开发环境,从方案设计、开发流程、模块描述与功能实现等方面入手,设计并实现基于增强现实(AR)技术的测量实习原型系统.系统利用3DMAX软件对测量实习课程中的虚拟资源进行三维建模、动画制作,采用Unity3D引擎进行学习资源整合、虚拟场景搭建和交互操作,结合Vuforia SDK检测并识别目标特征,实现虚拟资源与现实环境的叠加显示.实验证明,系统稳定,识别速度快,能够在移动终端通过扫描识别图完成各种学习资料的展示和互动.     

一种免注册标识的增强现实方法

针对传统增强现实(augmented reality, AR)技术中标识信息和虚拟信息需要提前置入、虚拟模型的显示受标识信息限制的问题,提出一种免注册标识的增强现实方法。以C/S(客户端-服务端)架构为载体,采用用户数据报协议(user datagram protocol, UDP)传输信息,首先以HoloLens为客户端采集目标信息,随后服务端通过迁移学习训练的卷积神经网络来识别目标信息,最后客户端依据识别结果从服务器中动态加载虚拟模型。通过实验证明,该方法在开发过程中无需注册标识信息,对目标信息的识别准确率高,虚拟模型的显示免于对标识的跟踪,从而提高了AR的实用性,也可以更好地适应新场景需求。     

基于增强现实的心墙堆石坝施工进度可视化仿真

目前心墙堆石坝施工过程可视化仿真研究多是基于施工仿真结果构建的纯虚拟三维可视化,其地形模型多根据前期勘测数据建立,其渲染消耗资源多且不易被修改,且与实际施工场景有很大差别.针对此问题,将增强现实技术(AR)引入水利水电工程施工仿真中,提出了基于增强现实的心墙堆石坝施工过程可视化仿真方法,该方法主要解决两个方面的问题:如何利用虚拟相机的三维注册技术解决虚拟场景与真实场景不处于同一空间的问题,以使可视化仿真具有动态时效性;如何通过视频监控获取的三维场景信息与虚拟物体叠加,以解决传统可视化仿真中地形模型占用过多资源的问题,并提高可视化仿真效率.结合西南某大型水利水电工程,利用AR技术对该工程的施工进度仿真进行可视化展示.首先在无需建立地形模型的情况下实现了施工仿真和施工现场的紧密结合;其次,基于web service的数据查询和传输实现仿真成果的交互式动态三维场景查询,同时通过基于硬件的增强现实方法以更少的资源消耗实现了更真实直观的可视化仿真,为水利水电工程施工可视化仿真提供了新思路.     

商汤科技:面向增强现实的视觉定位技术的创新突破与应用

<正>"增强现实"是一种将虚拟景物或信息无缝地融入现实物理环境中的技术,相比传统的文字、图像和视频,能更高效、直观地呈现信息,有着非常广泛的应用。同时定位与地图构建技术(Simultaneous Localization and Mapping,简称SLAM)可以在未知环境中定位自身方位,并同时构建环境的三维地图,从而保证叠加的虚拟物体与现实场景在几何上的一致性。它不仅是增强现实的关键基础技术,也是无人机、自动驾驶、机器人领域的基础技术。随着视觉传感器的普及和计算机视觉技术的飞速发展,视觉SLAM因为无需预先布置场景、适用范围广     

基于AR的互动式3D电子书的研发与实现

增强现实(Augmented Reality,AR)电子书是在传统纸质书籍的基础上,将计算机处理过的虚拟信息叠加在真实场景上,并借助感知和显示设备,将虚实信息融为一体,在显示静态模型的同时播放声音,从而显示虚拟三维景象的电子图书。本文阐述了使用ARTool Kit开发包和Open GL进行3D电子书的开发过程,在完成基本功能的同时改变模型加载方式,扩展了标识图的单一识别功能,展现了一个多样化的增强现实的发展和应用。系统使用不同的建模软件建立模型,并进行渲染加载,完成声音展示,使其更加生动贴近现实,提高了阅读者的阅读兴趣。该互动式3D电子书弥补了传统图书的不足,体现了增强现实电子书的独特优势,是增强现实在教育领域的一种有益应用,具有极大的市场价值和科研价值。     

时尚科技

3D现实增强眼镜亮相,持双手手势识别功能在著名打印机生产商爱普生的协助下,创业公司Meta开发出了一款现实增强眼镜。借助其独特的双手立体空间手势识别功能,这款设备有望给现实增强设备领域带来革命性的影响。他们表示,这款设备已经搭载了爱普生生产的Moverio BT一100可穿戴双眼显示器,并在设备顶端配备了低延迟的三维摄像机。并且,他们的产品提供了全球首个现实增强技术的应用开发组件和平台。该设备包含两个可穿戴计算机,通过它们,用户能以最为自然的双手控制现实环境中加入的3D虚拟物体。     

基于ARCGIS与3DMAX的三维虚拟校园模拟——以咸阳师范学院为例

目的以咸阳师范学院为例,建立数字校园系统并实现虚拟展示与数据查询的功能。方法以Arcscene为平台,借助3DMAX2010软件精细建模并生成3ds文件,以点要素方式将三维建筑与GIS平台融合。结果通过校园虚拟景观的模拟(三维建模)、虚拟场景与展示平台的融合(模型的导入)以及属性信息的采集和添加等一系列步骤建立三维虚拟校园系统。结论三维虚拟校园系统不仅可以展示校园景观三维动态、并实现校园建筑属性信息查询与管理。     

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。