融合增强现实技术的地理探究实践活动——以AR地理沙盘辅助地理模型制作为例

随着信息技术的发展,数字化技术赋能教育已成为教学改革的重要方向。本文以AR地理沙盘辅助都江堰地理模型制作为例,搭建“问题导向—资料收集—实验设计—模型制作—反馈评价”的教学设计框架。学生借助AR地理沙盘增强现实技术,采取小组合作探究形式,融入跨学科教学理念,提升地理模型制作精度。地理教学与数字技术的深度融合可以构建丰富多样的教学环境,提高学生的空间思维能力和地理实践力,促进学生地理学科核心素养的发展。

虚拟现实与增强现实相结合的飞行操控训练系统的设计

针对传统飞行训练系统交互性差、场景单一问题设计了基于VR-AR融合的飞行操控训练系统,采用SLAM空间定位技术实现虚实场景精准融合,运用多传感器数据采集系统获取飞行员生理参数,构建了基于改进LSTM网络的认知负荷评估模型。测试结果表明,系统空间定位精度达到0.1 mm,显示延迟低至3.8 ms,系统空间分辨率达到理论极限的92%,在常规模拟飞行训练场景中,飞行员操作准确率提升了15.4%,决策时间缩短了33.3%,该系统突破了传统训练模式的局限,为飞行员培训提供了高效可靠的技术方案。

基于增强现实技术的地下管线智慧化管理研究——以北京城市副中心应用系统为例

随着我国城市化的快速发展,作为“城市生命线”的地下管线建设规模迅速扩张,管线管理已成为韧性城市的重要环节,采用智慧化手段提升地下管线管理效能势在必行。该文从数据可视化、数据发布与共享等方面介绍增强现实技术在地下管线智慧化管理系统中的应用,提出突破原有传统的单一数据管理功能,实现风险识别、预测预警、智能分析,切实推动管线运营、安全管理、隐患治理能力为目标的智慧化管理系统建设发展,为全面推进韧性城市建设提供技术支撑。

电力设备检修中无标识增强现实技术的应用研究

传统电力设备检修手段存在效率低和耗时长等问题,在科学技术的不断发展影响下,增强现实技术作为创新性工具逐渐走进各行各业,将其应用在电力设备检修工作中,可对增强现实系统进行积极利用。利用无标识增强现实技术开展检修工作,让电力设备的检修变得更智能化,促进质量、效率提升,为变电、输电及配电线路的安全稳定运行提供一定保障。本文先对增强现实技术、跟踪注册技术展开分析,接着探析了无标识增强现实技术在电力设备检修工作中的具体应用与发展趋势,旨在提升电力设备检修效果。

基于模糊Hough变换的增强现实目标位姿监测算法

针对增强现实技术在工业辅助装配应用领域的几何一致性与鲁棒性需要,本文提出一种利用基站天线板表面点特征进行快速位姿检测与跟踪的理论模型,通过模糊概率Hough变换将不同帧的同名点匹配问题转化为特征空间中的近似向量投票问题。监测算法使用颜色及边缘信息提取特征点,避免复杂的特征描述子,同时提高算法的运算效率及对于光照、遮挡等复杂情况的鲁棒性。实验结果表明:本文提出的目标位姿检测方法能有效适应实际工作场景,速度对比SIFT (scale-invariant feature transform)自然特征点提取与匹配方法具有明显优势,对于光照、遮挡等干扰因素的适应性则强于Holcon纹理匹配方法。

基于AR增强现实技术的信息科技项目式学习实践

本文遵循“先学知识再做项目”的原则,先搭建项目支架,然后设计并构建基于AR增强现实技术课程的项目学习活动流程,并结合具体的教学案例,探索基于AR增强现实课程的项目学习实践策略。

虚拟现实和增强现实技术在泌尿外科临床教学中的应用价值与策略

虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)和增强现实技术(Augmented Reality, AR)由于具备沉浸感、全方位交互和多层次体验等特征,已初步应用于医学教育,但目前在泌尿外科临床教学领域的研究仍较为有限。文章在分析目前泌尿外科教学中存在的问题的基础上,阐述了VR和AR技术在泌尿外科临床教学领域的应用价值与策略,旨在探讨如何充分发挥数字技术的优势,为未来泌尿外科医学专业人才培养提供新思路。

增强现实技术在高中信息技术教学的应用前景

随着信息技术的快速发展,增强现实(AR)技术在高中信息技术教学中的应用前景日益广阔。AR技术通过在现实世界中叠加虚拟信息,为学生提供了一个全新的学习环境。它不仅推动了教育方式的变革,还显著提升了学生的实践能力和创造力,同时帮助学生为适应未来技术趋势做好准备。AR技术通过创建互动学习环境、模拟实验、可视化复杂概念以及在编程和数据分析教学中的应用,极大地丰富了教学内容和方法。因此,AR技术在高中信息技术教学中的应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。

增强现实(AR) 技术在电力设备智能巡检中的应用

增强现实(AR)技术是一类以计算机与传感器技术为基础,并能够将现实环境与虚拟环境相互融合的新型技术。增强现实(AR)技术是通过对用户视觉、听觉以及嗅觉的模拟与再输出,且将虚拟信号叠加到真实信息当中,并向用户提供建立在真实感受但是又超越真实感受的体验。针对电力设备巡检工作中支出成本高、巡检不到位、巡检数据统计难度大以及工作效率低等问题,需要在工作中增强现实(AR)技术,以提升电力设备巡检智能化水平,以此起到提升设备巡检质量等作用。

增强现实环境下装配操作感知方法研究

现有的自然虚拟装配操作交互模型对双手协同操作和单步操作工作量的表达存在不足,针对这个问题,提出增强现实装配操作感知模型,实现机械装配操作参数化表达。提出基于装配运动特征的虚拟物体位姿计算方法,建立模型的真实手部元素与被操作虚拟物体元素的运动关联,满足模型对虚拟物体位姿求解的需求。提出基于模型元素的模型关键状态计算方法,满足模型运行需求。开发了应用案例,实验表明,模型可表达五种常见装配操作,满足装配培训需求。

基于增强现实技术的电力设备运维检修仿真方法

为解决电力设备运维检修中,运行状态监测不够全面的问题,提出基于增强现实技术的电力设备运维检修仿真方法。基于步行者航位推算技术与GPS技术设计无线定位平台,无线定位检修人员并记录行动轨迹;拍摄电力设备运维检修图像,基于增强现实技术,结合MEEM算法与ORB算法设计增强现实三维注册技术;以3dsMax软件构建电力设备运维检修三维模型。融合定位结果、三维注册结果与模型,实现仿真中的虚实融合、人机交互。测试结果表明,该方法能够实现带电区域检测的仿真以及电力设备识别、运维检修状态检测的仿真,证明该方法拥有良好的仿真性能。

增强现实技术的软硬件研究

增强现实技术是在现实世界里融入虚拟世界和、或现实世界的技术,它是一门新兴技术。它具有广阔的应用空间,会给人们的工作、生活带来极大的便利。本文尝试着把增强现实系统进行改进,并且根据人们不同的需求,实时的实现各式各样的增强现实技术应用。让增强现实技术不但实用,而且功能强大,内容丰富多彩。由此可发现,大规模应用增强现实技术不但可以提高生产效率,也可以提高人们的生活质量。增强现实技术会带给我们巨大的好处。

基于改进Yolov5s的增强现实文物识别方法

将增强现实技术应用于数字博物馆的文物展览,有助于拉近参观者与文物的距离,使展览更具趣味性。针对增强现实技术在文物展览应用场景中,增强现实设备采集的文物目标图像背景复杂、文物形状纹理丰富而导致的误检、识别准确率低的问题,提出一种基于改进的Yolov5s的文物识别方法。在Yolov5s网络结构中的骨干网络与颈部网络之间引入了CBAM注意力机制,并在骨干网络中的Bottleneck模块中,使用多头注意力机制替换普通卷积,有效捕获局部信息,降低了无用信息的干扰。为了提高识别网络对于目标文物的边界框定位精度,采用DIoU-NMS方法挑选最优的目标识别框作为最终的预测框。实验结果表明,该方法提高了文物的平均识别精度,比原模型更适用于AR应用文物的目标识别。

基于OBE理念的BOPPPS教学方式联合3D打印及增强现实技术在留学生神经外科临床见习教学中的应用

目的该研究基于以结果为导向教育(outcome-based education,OBE)理念的BOPPPS教学方式联合3D打印及增强现实(augmented reality,AR)技术运用于留学生神经外科临床见习教学中,旨在探索更加有效的留学生神经外科临床见习教学模式,提升留学生神经外科临床见习的教学效果。方法将82名临床医学本科(MBBS)留学生随机以班级为单位分为试验组(40名)和对照组(42名),试验组采用基于OBE理念的BOPPPS教学方式联合3D打印及AR技术的教学模式,对照组采用传统教学模式,通过理论知识及临床思维考核、个人能力提升评价、教学满意度评价进行教学效果评估。结果试验组理论知识及临床思维考核平均成绩为(91.45±5.05)分,对照组为(85.83±8.30)分;试验组个人能力提升评价平均成绩为(90.10±6.04)分,对照组为(76.78±6.38)分;试验组中29名学生(72.5%)对教学效果非常满意,11名学生(27.5%)对教学效果比较满意,对照组中14名学生(33.3%)对教学效果非常满意,28名学生(66.7%)对教学效果比较满意。以上结果两组比较差异具有统计学意义(均P<0.05)。结论将基于OBE理念的BOPPPS教学方式联合3D打印及增强现实技术应用于留学生神经外科见习教学具有一定优势,可作为一种有益探索,为留学生神经外科临床见习教学改良提供新的思路。

面向元宇宙移动增强现实应用的异质内容 主动缓存与个性化交付机制

针对移动增强现实(MAR)应用异质数据内容传输和响应时延的问题,提出了面向元宇宙移动增强现实应用的异质内容主动缓存与个性化交付机制,首先综合考虑了用户特征和边缘节点服务能力,提出了用户行为和资源感知的边缘协作服务域构建方法;进而,基于协作服务域设计基于存储空间划分和用户偏好预测的异质内容预缓存机制;特别地,针对前景内容引入了个性化推荐机制,并设计了前景内容的差异化策略。仿真结果表明,所提机制在缓存命中率、前景内容和异质内容的平均响应时延方面均优于NCPCR策略、CCS-AGP策略和AIEC-RSC策略。

基于虚拟增强现实交互技术的茶疗养生文旅产业研究

以茶疗养生为主题,以虚拟增强现实交互(augmented reality,AR)技术为科技手段和技术优势,通过创新驱动发展实现茶疗养生文旅场景设计应用的新突破。在现实场景下,用户可使用具备AR功能的各种智能设备,通过识别物理空间中的标识物触发AR应用,从而实现茶疗养生信息及时推送,实现现实场景与虚拟信息之间的交互,从而达到信息补充连贯及情景增强效果,使用户构建起茶疗养生的整体观念。通过解析茶疗养生文旅产业的研发思路,丰富茶疗养生信息体系的承载维度,探索实现茶疗养生文旅产业迭代的新途径。

大语言模型辅助下的增强现实装配方法

基于增强现实的装配引导系统将数字信息叠加到物理场景中,有效指导了复杂装配作业任务。然而装配环境中人与物理世界的隔阂仍然巨大,待融合到物理世界的信息需事先准备好,并且需要人工在装配过程中来触发。研究实时且无处不在的提示,成为当前增强现实环境下的复杂装配研究热点,本文提出了一种基于大语言模型(LLMs)辅助的增强现实装配方法,其核心是将LLMs作为装配过程中的另外一个大脑,提供无处不在的装配引导和工艺信息提示支持。首先,建立了LLMs辅助的增强现实装配方法体系,分析了体系的要素及关联关系。其次,面向LLMs环境,构建了匹配的工艺信息模型。随后,给出了基于LLMs的辅助引导装配方法和流程。最后,结合某线缆装配专业知识,研发了一个专业问答系统,实现了LLMs智能辅助引导,使装配合格率提升了15%,并通过多个案例验证了该方法的有效性。

一种用于中国空间站增强现实维护应用的自动跟踪框架

跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术。基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中。然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战。本文提出了一种专门为中国空间站诱导维修应用设计的三维物体跟踪方法,旨在用AR技术取代传统的纸质手册,为宇航员提供更直观的操作指导。本文提出了一种无标记的中国空间站智能维护方法。采用点对特征方法来估计初始帧姿态,不需要手动调整来获得相应的姿态,这对宇航员来说至关重要,因为在微重力环境中精确运动是一项重大挑战,而且结合曲率信息可以提高采用点对特征方法估计初始帧姿态的效率。通过结合纹理和区域信息,消除了对宇航员位置的精确限制,进一步增强了空间对称产品的跟踪鲁棒性。该方法利用点云匹配来估计第一帧的初始姿态,并在失去跟踪后重新计算姿态。一旦获得了前一帧的姿态,则仅根据二维图像的区域和纹理信息来计算跟踪,以获得实时跟踪。实验结果表明:本文方法与基于标识的方法具有相同的姿态趋势;基于电子游标卡尺测量之间的误差在毫米级;使用专门为航天产品设计的专用工具成功更换过滤器,证明了在空间站上实施诱导维修程序的实用性和潜力。

增强现实技术在针灸学教学中的实践与思考

增强现实(augmented reality,AR)技术作为教育领域的新兴工具,正逐步融入并深刻改变着传统医学教育格局,尤其在针灸学教学中展现出显著的应用潜力。本文旨在深入探讨增强现实技术在针灸学教学中的应用现状、优势、挑战及未来发展方向,通过理论分析与实践案例相结合,为针灸学教学的现代化转型提供科学依据和实践指导。以期为针灸学教学提供更加丰富、高效的学习资源,进一步推动针灸学教育的现代化进程,为培养更多优秀的针灸学人才贡献力量。

增强现实手术导航在胸腰段椎弓根螺钉置入的应用

目的 探讨增强现实手术导航(ARSN)在胸腰椎微创椎弓根螺钉置入(PPSF)中的准确性。方法 选择2020年1月至2021年12月在该院接受手术治疗的78例胸腰椎骨折患者作为研究对象,采用随机数字表法将患者分为对照组和研究组各39例。对照组采用传统PPSF方法治疗,研究组采用ARSN导航下PPSF方法治疗。观察患者一次性置钉准确率和最终置钉准确率、术中透视时间、术中出血量、平均螺钉置入时间、伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比、矢状位Cobb角。结果 研究组一次性置钉准确率和最终置钉准确率均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组术中透视时间与对照组差异无统计学意义(P>0.05);研究组术中出血量及平均螺钉置入时间均少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者术后伤椎前缘百分比、伤椎后缘百分比均较术前显著升高(P<0.05),两组患者术后矢状位Cobb角均较术前显著减少(P<0.05),两组患者术前、术后上述指标的组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 ARSN导航下开展PPSF可提高椎弓根螺钉置钉准确性,值得临床推广应用。