基于ARToolKit平台的增强现实人机交互系统的若干问题研究(PDF 75页)

内容摘要
第一章绪论
1．1论文研究背景
增强现实(Augmented Reality，AR)是由虚拟现实(Virtual Reality，VR)
发展出来的新研究领域，是一种将计算机产生的虚拟物体或信息与真实环境进
行合成并对景象加以增强或扩充的技术⋯。AR与VR的主要区别在于，它并不
是把使用者与真实世界隔离，而是将计算机生成的虚拟对象叠加到真实场景中，
构造出虚实结合的空间。从观察者的角度来看，真实物体和虚拟对象是共存的，
同时可以互相增强或互为补充。因此AR系统具有虚实结合、实时交互以及三维
注册等新的特点。AR技术可以加强人们对现实世界的感知与交互能力，具有广
泛的应用前景，也是近年来的一个研究热点。
AR技术最早可以追溯到1968年，Sutherland制作的第一个透射式头盔显
示器就可以作为AR设备来使用。由于硬件设备与图形学研究本身的限制，在随
后的20年中AR技术并没有显著的进展。20世纪90年代初期，波音公司的Tom
Caudell和他的同事在其设计的一个辅助布线系统中提出了“增强现实”这个
名词。该系统利用透射式头盔显示器将用线条绘制的布线路径和文字提示实时
地叠加在操作人员的视野中，依靠虚拟布线路径和提示信息帮助操作人员完成
复杂的拆卸过程，减少工作中出错的机会。接下来又相继出现了多种AR应用系
统，主要集中在医疗、制造与维修、机器人遥控、娱乐及军事等方面。由于设
备配置的复杂性和精度要求等方面的原因，这些系统大部分还没有真正投入实
际的应用”。
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