增强现实技术在虚实图像配准中的研究

通过标定对标志点进行匹配,利用变换关系将真实场景图像与计算机生成的虚拟物体图像准确配准,最终达到增强现实的效果,并通过计算机乳腺外科手术支援系统进行验证.     

增强虚拟现实技术研究及其应用

增强虚拟现实技术,简称增强现实(augmented reality,AR)技术,是根据信息技术发展和实际应用需要而出现的一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术.首先,简略介绍AR的概念及其发展情况,并根据已有的研究成果给出一个典型AR系统的软、硬件架构;然后,详细阐述AR的关键技术和相关理论,总结目前AR技术在各个领域中的应用,详细介绍课题组在AR应用系统开发过程中所做的重要工作;最后,分析当前AR应用中存在的难点问题,并展望AR技术的发展趋势和前景.     

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。     

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．      

虚拟现实技术在文化遗产领域的应用

分析了2010—2019年Web of Science与中国知网中虚拟现实技术用于文化遗产保护的相关文献,发现近年虚拟现实在物质文化遗产领域的研究主要集中在器物、书画、雕塑和建筑遗址方面;在非物质文化遗产领域的研究主要集中在口头故事与语言、传统技艺和传统习俗方面;随着技术的进步,虚拟现实三维建模的速度与准确性不断提高,且声音的加入增强了虚拟系统的沉浸感。未来虚拟现实技术在文化遗产保护领域具有很广泛的前景。     

虚拟现实技术在文化遗产领域的应用

 分析了2010—2019年Web of Science与中国知网中虚拟现实技术用于文化遗产保护的相关文献，发现近年虚拟现实在物质文化遗产领域的研究主要集中在器物、书画、雕塑和建筑遗址方面；在非物质文化遗产领域的研究主要集中在口头故事与语言、传统技艺和传统习俗方面；随着技术的进步，虚拟现实三维建模的速度与准确性不断提高，且声音的加入增强了虚拟系统的沉浸感。未来虚拟现实技术在文化遗产保护领域具有很广泛的前景。     

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。     

基于三维纹理合成图像的重光照研究

在三维纹理合成图像的基础上,提出设置三维视图,并进行曲面光源模式的算法.扩展了原有基于图像的绘制技术中只能改变视点位置和视线方向的限制,使之可以通过改变场景本身的组成成分产生出更加丰富的光照效果.重光照方法。     

基于三维标识物的虚实配准方法研究

提高医疗辅助手术中增强现实系统的虚实配准效率, 设计了一种基于海明编码的正六面体三维标识 物, 对标识物进行检测和识别。 针对三维标识物的特点, 采用 POSIT(Pose from Orthography and Scaling with Iterations)算法求得摄像机的位姿, 并对标识物的尺度进行实验研究, 从而得到优化尺度; 利用获得的转移矩阵 将 CT(Computed Tomography)重建并渲染后的虚拟颅骨模型实时显示在真实场景中, 最后调整标识物将虚拟模 型与真实颅骨模型虚实配准显示。 经多组实验验证, 设计的三维标识物可在多数情况下识别一个以上标志面, 优化后的标识物识别效果良好, 可成功地应用在虚实配准实验中, 从而证明了这种标识的有效性。     

虚拟现实的技术概念和研究课题

虚拟现实技术已经成为当前计算机科学与技术领域中研究、开发的热点。本文结合一些典型的虚拟现实系统综述了这一技术的研究内容和类型，较为深入地分析了它的技术特征──“沉浸感”及其组成要素，讨论了它的技术实质──人－计算机接口及其评价尺度；所列举的研究课题涉及到其中许多关键技术。     

基于全息光学的虚拟现实与增强现实技术进展

 介绍了VR/AR产业发展的现状及未来趋势,从显示技术的角度阐述了目前主流VR/AR产品使用的技术方案,并比较了双目视觉、光场显示和全息显示3种VR/AR方案的优缺点。针对当前VR/AR主流方案存在的问题,提出了全息光学技术在VR/AR产品中的优势和在产业中的作用,特别是,归纳了全息光学技术在近眼显示领域的进展及其对VR/AR产业发展的意义。分析了全息光学和VR/AR产业在结合过程中所面临的挑战,并对基于全息光学的VR/AR产业发展进行了展望。     

虚拟现实的技术瓶颈

 在技术变革和资本力量的双重推动下,虚拟现实（virtual reality）技术在近几年发展迅速,初步达到了可商业化的程度。虚拟现实和3D 电影院都是通过双目视差实现三维成像,但虚拟现实提供了3D 电影院所不具备的移动视差并提供了强烈的沉浸感。现阶段虚拟现实技术仍面临着一系列技术难题,其中眩晕和人眼疲劳尤其明显,是虚拟现实的技术禁地。本文从介绍三维视觉感知开始,分析了虚拟现实造成眩晕和人眼疲劳的根本原因。给出了解决这一技术瓶颈的答案--动态光场,并从光场采集和显示两方面分析了多种光场技术的优缺点。列举了增强现实（augmented reality）技术的3 种实现形式,并从人与人交互和通信的角度对比了虚拟现实与增强现实在未来的发展趋势。     

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.     

一种基于虚拟实景空间的测量与定位方法

为了增强测量与定位操作的直观性和方便性,文章提出了基于虚拟实景空间的测量与定位方法。首先将二维屏幕坐标转换为对应的单幅图像坐标,基于约束条件,利用单目视觉技术得到摄像机坐标系坐标,实现3种情况下的边长测量;已知前后位置的经纬度值,确定摄像机前进方向,利用摄像机坐标系坐标经计算得到目标的经纬度值,实现目标的定位。实验结果表明,该方法可以对物体进行有效的测量和定位,满足实际应用要求。     

网络环境下基于虚拟现实技术的虚拟实验室的研究

本文对虚拟现实技术(VirtualReality,VR)进行了深入研究,论述了分布式虚拟现实系统(Distributed Virtual Reality)在构建虚拟实验室中的重要作用,提出了基于虚拟现实技术的虚拟实验室的构建模型。     

虚拟现实技术在教育中的应用研究

虚拟现实技术是国内外最热门的研究领域之一,它在教育领域中已经得到了广泛应用,包括军事院校教学、体育专项训练、飞机操作、汽车驾驶、机床操作等教学。通过对国内外虚拟现实技术应用状况的研究,分析了虚拟现实技术在教育领域中的主要应用方向、虚拟现实技术应用于教育的现实意义,从而体现了虚拟现实技术在教育领域中的重要性,但它还需要长期的发展,我们相信虚拟现实技术必将为人类的教育事业做出巨大贡献,产生深远意义。     

虚拟现实技术概述

概述了虚拟现实的概念、基本特征、系统组成、关键技术及其应用.