基于移动增强现实关键技术(MAR)的工业遗址复原展现研究——以宁厂古镇三车间制盐遗址为例

数字化技术的快速发展为工业遗址复原展现提供了新的方法与途径。从工业遗址复原展现现状问题的研究入手,结合移动增强技术(MAR)的优点,以宁厂古镇三车间制盐遗址为例,提出数据采集、虚拟复原、构建MAR系统、发布与测试的复原展现思路,并予以实践。实践表明,移动增强技术可以为公众提供沉浸式、场景式的交互体验,有效促进工业遗址文化价值的传播与传承。验证了移动增强技术应用于工业遗址复原展现的可行性,以期为工业遗址复原展现工作提供实践参考。

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。

实景移动增强现实的实验室安全教育应用构建

实验安全是实验教学正常运行的根本,在实践性教学中发挥重要作用。然而,目前的实验室安全教育体系由于教学手段单一、教学内容缺乏适应性,以及考核较为抽象等问题,影响了实验室安全教育的效果。针对目前实验室安全教育的不足,提出了面向实验室安全教育内容的移动增强现实学习应用。在实验场所实景构建以移动增强现实为交互手段的自主化、探索化学习过程。借助移动增强现实的富交互学习行为,通过多维度数据反馈以及安全教育测试系统构建实验室教学的安全准入机制,保障高校实验室运行安全。

基于可见光逆反射通信的移动增强现实定向交互

移动增强现实应用中,用户频繁地与环境中不同的智能物体交互完成任务,其完成效率和用户体验由所采用的定向交互技术决定.然而,从交互手段上来说,现阶段定向交互依赖于Wi-Fi、BLE等无线技术,其信号全向传播的特点使其不能利用用户的空间环境(即位置和方向)来缩短互动时间,带来了不必要的时间成本;从交互界面上来说,现阶段基于视觉的界面存在可靠性低、扩展性低等问题,进一步限制了系统的通用性.本文介绍了RetroAR——基于可见光逆反射通信的定向交互系统.RetroAR利用了光的定向传播特性来保留用户的空间环境,并依靠逆反射通信实现用户与目标设备之间无连接的快速定向交互.系统实验表明,RetroAR最远可在4 m距离支持100°视角的交互,同时实现厘米级的六自由度(6-Degrees Of Freedom,6-DoF)三维跟踪.用户研究表明,与基于Wi-Fi的解决方案相比,RetroAR将非接触式控制的交互时间减少了2倍,并且具有更好的用户体验.RetroAR借助可见光逆反射通信来利用用户空间环境,保持交互过程中的直观性.用户可以“所指即所控”的方式与多个目标进行互动,实现类似自然交互的快速定向交互.

基于移动增强现实技术的水墨风格绘本设计研究

分析水墨风格绘本设计,研究移动增强现实技术在艺术设计尤其是绘本设计中的应用,探讨水墨风格在移动增强现实型绘本中应用的意义与价值,并针对其应用进行设计策略分析,分别从动态化表现、多感官体验和叙事性表达三个方面进行了论述。

基于心智模型的虚拟现实与增强现实混合式移动导览系统的用户体验设计

在当前的人机交互领域,移动平台上增强现实技术的应用越来越广泛.然而由于对认知心理学在增强现实领域重要作用的忽视和互动信息展示形式的匮乏,导致此类软件的用户体验欠佳.该文提出了一套基于心智模型的虚拟现实与增强现实混合式移动导览系统.在遵循以用户为中心的设计原则下,结合微观和宏观心智模型理论分析用户的需求,通过反复的可用性测试对交互界面进行迭代设计,使得系统界面的交互体验不断趋近用户的心理预期.此外,通过虚拟现实和增强现实两个空间的自由切换,用户可以获得两种截然不同的互动体验.这种新颖的交互模式丰富了互动内容的展现方式.实验结果表明,基于该交互模式的移动导览系统调动了用户主动进行交互的积极性,提高了人机交互的易用性和时效性.

移动增强现实系统的关键技术研究

针对传统的增强现实系统在使用范围和可操作性等方面的局限性,首先介绍了一种基于移动便携设备的户外移动增强现实系统,并且分析了其主要的关键技术,然后重点阐述了该系统的体系构架和用于移动便携设备的3维图像渲染技术,通过北京圆明园部分场景的增强现实的实验结果表明,该移动增强现实系统不仅具有较强的实用性和可行性,并且还显示该移动增强现实技术具有广泛的应用前景和巨大的商业价值。

二维码在移动增强现实中的应用研究

针对目前移动增强现实应用中仅能对少量目标、而不能满足移动用户对大量目标识别和跟踪要求的问题,提出一种基于二维码的新型移动增强现实系统.利用二维码海量内容编码技术和快速定位技术实现了对大量目标的识别,采用关键帧和预估第4对匹配点的方法实现对场景的快速跟踪,再通过手机端的SQLite数据容器存储3D模型实现了本地渲染,减少了从服务器下载3D模型的时延和对无线网络带宽的占用.实验结果表明,文中系统能对大量目标进行有效地识别和快速跟踪,且不依赖服务器实现虚实场景的融合显示.

基于增强现实技术的工程图学移动端教学系统设计与开发

依托当前快速发展的虚拟现实技术,以工程图学课程图感培养为目标,将增强现实技术引入课程教学,开发以移动终端为应用平台的辅助教学系统,将真实场景中的平面视图与虚拟三维立体模型相结合,通过视觉耦合叠加和增强交互操作突出体验的真实感,搭建起视图与形体间的以图感意识为桥梁的高效转换通道,提升了抽象三维形体的可接受度。配合课程讲解和课下辅导,学生能够有意识地强化图感在视图解读中的认知作用,该教学模式和资源的改革探索将有助于推动新时期工程图学教学的发展。

移动增强现实跟踪注册技术概述

随着移动设备软硬件性能的不断提高,将增强现实技术与移动终端相结合已成为国内外研究的热点问题.三维跟踪注册技术是移动增强现实中的关键技术之一.文中综述了移动增强现实中的三类跟踪注册方法:基于传感器、基于机器视觉和基于混合的跟踪注册,并对各方法的特点进行了详细的探讨和比较.最后对移动增强现实跟踪注册技术进行了总结与展望.

基于移动增强现实的智慧城市导览

提出一种采用移动增强现实技术实现智慧城市导览的方法,满足用户个性化、多尺度、按需推送的智能导览需求,呈现用户虚实融合的周边环境.移动终端计算性能以及资源存储能力有限,但集成多种传感器,方便携带,易于显示.利用服务器实现基于词汇树的海量场景识别定位系统.依据地理位置信息动态划分分区缩减了场景检索范围,基于二进制鲁棒尺度不变特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)进行层级式聚类提高了识别算法的实时性.移动终端利用服务器返回的识别结果进行BRISK特征与光流算法结合的混合特征跟踪注册方法,并通过点集映射消除特征点漂移,利用前后帧信息以及关键帧信息减少跟踪抖动.UKbench标准图像库以及真实环境下的实验结果表明,虚实融合的智能导览效果良好.该原型系统已成功应用于上海电信体验馆等展馆智能导览系统.

基于移动平台的增强现实研究

对移动增强现实技术的研究现状和进展进行了较为全面地总结。首先,梳理了移动增强现实技术的研究之路,归纳并分析了国内外的研究机构、研究特点以及相关资源。其次,详细地阐述了该领域所涉及的理论与技术,对当前研究热点领域进行了概括、分类和对比。最后,讨论了该领域研究中存在的重、难点问题,并对未来的发展进行了展望。

基于增强现实的移动学习实证研究

移动学习是e-Learning发展的一个新阶段,增强现实技术和移动学习相结合可以构造高度真实的学习情境,有助于学生获得较好的学习体验和学习效果。该文调查了增强现实技术在教育中的研究和应用情况,设计和开发了一个基于增强现实技术的移动学习工具。并且以此为核心,结合通信专业"微波技术与天线"课程的教学内容进行实证研究,设计和实施了移动探究学习实验,考察了该技术的应用效果和学生对于移动学习的基础和态度。文章同时还分析了影响移动学习推广的若干因素、学习者对移动学习课程的需求,以及实施基于增强现实的移动学习在技术方面和教学设计方面需要考虑的诸多问题。

虚拟现实与移动增强现实复合性教学环境设计

虚拟现实与移动增强现实作为目前教育技术应用的新兴手段,在目前的教学资源设计过程中得到了大量的应用;该文主要根据目前虚拟现实以及移动增强现实在具体教学中的应用成果,从教学环境、知识结构、学习者关系等方面比较了虚拟现实和移动增强现实的不同特点,并进一步结合高校学生安全教育的教学场景需求,分析虚拟现实和移动增强现实在教学资源设计过程中的核心设计手段和重点展现内容,以虚拟现实结合增强移动现实,分析面向于高校安全防火教育的复合型教学资源的设计方法,为虚拟现实和移动增强现实技术在教学资源设计中的融合性应用提出了具体的方法。相对于传统的虚拟现实或者是移动增强现实独立的教学手段来说,复合性教学环境在教学内容的展现以及教学交互上具有更好的效果。

基于Android平台的移动增强现实的应用与研究

随着智能手机软硬件技术的不断革新,配置有GPS导航、电子罗盘、加速度计等功能模块的智能手机已成为增强现实技术的理想平台。与传统的移动增强现实系统采用基于机器视觉的注册方法不同,提出一种采用多传感器的注册方法,并设计了一个基于Android平台的传感器式移动增强现实系统。该系统不仅具有用户导航功能,还具有地图定位功能。在户外环境的测试结果表明,该系统将虚拟信息与真实环境进行很好的融合,具有较高的用户体验性和较强的实用性。

增强现实技术在移动学习中的应用初探

增强现实技术是在虚拟现实技术基础上发展起来的一种新技术,智能手机的迅速发展又推动了增强现实技术的实际应用。文章在阐述增强现实概念的基础上介绍了增强现实技术在智能手机上的应用以及支持智能手机增强现实系统的核心技术,并论证了增强现实技术在移动学习中应用的前景。

基于手机的增强现实及其移动学习应用

增强现实技术能为学习者创设虚实相融合的学习环境,让他们在看到周围真实环境的同时,还能看到计算机产生的虚拟信息。以手机作为增强现实应用的实现平台,由于在移动性、便携性以及人机交互性等方面具有较强的优势,因而更具移动学习的应用前景。文章在论述基于手机的增强现实的结构、关键技术及主要功能特点的基础上,从基于情境感知的学习、科学探究学习及参与模拟的学习等三个方面探讨手机增强现实的移动学习应用。通过研究,能对基于手机的增强现实及其在移动学习中的应用有更深的理解。

基于移动终端的增强现实地下管线可视化技术

对移动终端基于增强现实的地下管线可视化技术进行了研究.首先使用移动端传感器和摄像头获取位置、姿态及影像信息,然后结合空间数据库中的数据对管线的虚拟位置进行计算,对三维场景进行渲染并与现实实景进行融合,实现了地下管线的动态实时可视化展示.最终开发了基于Android移动端的郑州大学地下管线增强现实系统.

移动增强现实技术在互动展示中的应用研究

随着智能手机等移动设备及相关技术的飞速发展,增强现实技术在移动平台得到了广泛应用。智能手机等移动设备体积小、重量轻、可随身携带,为增强现实技术的发展奠定了基础,将虚拟的信息融入现实世界,使用户可以在移动终端感知到计算机生成的虚拟模型。研究增强现实技术在互动展示中的一些应用,设计基于移动增强现实技术的产品互动展示系统。在分析增强现实关键技术的基础上,阐述系统工作流程设计和功能设计,对基于设计的技术方案进行实例研究,实现跟踪定位、交互展示等功能。选择Android平台移动终端进行发布,增强现实系统程序最终以互动3D展示的形式呈现。最终利用移动平台构建了能实时采集现场真实信息并与虚拟图像进行融合的完整体系。增强现实技术以各种形式应用于互动展示中,降低了展示成本,增加了展示的趣味性。

基于移动端平台古生物博物馆增强现实系统的设计与应用

数字化、智能化博物馆对于创新展览模式、提高参观体验、加深文化渗入有着重要意义。针对传统博物馆中呈现内容和交互形式过于单一的问题,同时为探究增强现实博物馆的建设,设计了一个基于Android移动端的增强现实系统,实现了现实环境与虚拟场景的无缝对接。首先从理论角度研究分析了增强现实技术的三维注册、虚实结合和实时交互3个要点,随后结合馆藏展品特点和人机交互的需求,通过Unity3D开发工具以Vuforia SDK为辅助进行系统设计,在构建系统框架的基础上实现了3D场景显示和内容交互,经实验测试,对系统进行相应的改进,然后以辽宁古生物博物馆为应用对象形成了面向参观与推广的安卓端移动增强现实系统,在实际应用中形式多样、效果逼真、交互感强,取得了良好的效果。