光学透视头盔显示器标定技术

光学透视头盔显示器(OSTHMD)标定是增强现实技术研究中一个具有挑战性的关键技术问题.研究了OSTHMD标定的几种常见技术及其优缺点,详细论述了当前最常用的OSTHMD标定法:SPAAM法,同时提出了一种基于图像的快速标定OSTHMD的方法,从算法复杂度方面对两种标定法进行了对比,并采用用户自行评估法进行评估,认为基于图像的快速标定OSTHMD的方法更为快速精准.

光学透视式头盔显示器标定的退化影响

为了成功地应用增强现实,需要有观察仪器的准确投影信息,这就要求对所使用的光学透视式头盔显示器进行标定。针对实验室的光学透视式增强现实系统的组成特点,选定了虚拟摄像机(头盔显示器与人眼的结合)的标定算法。根据对投影矩阵的退化点结构的影响,改进了选取标定的对应点个数和用户头部的运动轨迹。实验结果表明,标定效果明显改善了,成功率也有明显提高。

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。

可寻址光线屏蔽机制光学透视式增强现实显示系统研究

传统的光学透视式头盔显示器存在不能正确显示虚拟物体和真实环境之间的遮挡关系和光强度匹配关系的问题,无法实现虚拟物体与真实环境的融合显示。针对传统光学透视式头盔显示器的特点,本文设计了一种新型的光学透视式头盔显示系统,引入可寻址光线屏蔽机制,使用灰度液晶作为可寻址的光学滤光器重新设计光学透视式头盔显示器,同时嵌入智能光调制机制,可以实现增强现实显示中虚实物体的相互遮挡和光强匹配,同时解决了人眼观察虚拟图像和外界景物时眼睛聚焦不同的问题,实现虚拟物体与真实环境图像的融合显示。

增强现实综述

增强现实 (augmentedreality ,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 。