面向移动终端的增强现实浏览器关键技术的研究

发布时间：2020-11-15 18:05

　　 智能移动终端性能的提升和移动通信技术的发展带来了移动应用的蓬勃发展。基于移动终端Native能力的AR应用也在不断增多,但是基于移动终端Native能力的AR应用具有封闭性、跨平台开发和维护成本高等缺点。与基于移动终端Native能力的AR应用相比,基于移动浏览器的Web AR应用则具有轻量级、跨平台、易传播等优点。但是,基于移动浏览器的Web AR应用在具有上述优点的同时,也存在着一些问题。首先,由于通用浏览器处理能力较差,无法完成复杂的AR算法的计算,如设备追踪、平面识别等,限制了现有的Web AR应用的呈现效果。针对这个问题,本论文提出基于Native的AR算法实现机制。其次,受限于JavaScript的计算能力,当虚拟物体的3D模型较精细或动画较复杂时,会出现卡顿、现实世界与虚拟世界不同步、甚至无法渲染的现象;同时,现有在Web AR应用中使用WebRTC获取现实世界图像的方式处理复杂,现实世界图像获取帧率较低。针对这个问题,本论文提出Native和Web相互协同的Web AR渲染机制。最后,结合提出的AR算法实现机制和Web AR渲染机制,本论文完成了Native与Web协同的AR浏览器的开发。Native与Web协同的AR浏览器利用应用Native的能力完成AR算法的计算,使用Native的能力和Web的能力协同完成Web AR应用的渲染。同时为了便于开发者编写Web AR应用,将Web应用中可以调用的Native能力封装为JavaScript库。为了验证上述工作的有效性,论文对实现Native与Web协同的AR浏览器的功能和性能进行实验。实验结果表明Native与Web协同的AR浏览器可以使用应用Native的能力与Web的能力协同运行一个Web AR应用,且基于Native与Web协同的AR浏览器的Web AR应用相比基于通用浏览器的Web AR应用在性能方面有较大提升。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.9;TP393.092
【部分图文】：

将虚拟世界图像显示在设备屏幕中的正确位置［１４］。??三维注册技术性能通常从实时性、稳定性和鲁棒性等三个方面进行判断。??如图２－１所示，现有基于移动终端的ＡＲ应用的注册方法主要是下面三种方??法：基于计算机视觉的注册方法、基于硬件传感器的注册方法以及将前面两者结??合其起来的混合注册方法。??三维注册技术??丄?Ｉ?｜?１??基于计算机视觉?混合注册?基于硬件传感器??ｉ?ｉ?，??甚干??传统?加速?方向?磁场??基于?Ｋ?度传传感１＾传感??标志?＾?感器?器＆器??点??图２－１基于移动终端的三維注册技术分类??５??

阶段运行的性能。??２．２．２几何阶段??此阶段主要负责多边形操作和顶点操作。如图２－３所示，几何阶段又可分为??模型视图变换阶段（Ｍｏｄｅｌ?＆?Ｖｉｅｗ?Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、顶点着色阶段（Ｖｅｒｔｅｘ?Ｓｈａｄｉｎｇ）、??投影阶段（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、裁剪阶段（Ｃｌｉｐｐｉｎｇ）及屏幕映射阶段（Ｓｃｒｅｅｎ?Ｍａｐｐｉｎｇ）。??几何阶段执行的任务计算量通常很高，假设程序中只有一个光源的，那么图像中??的每个顶点大约需要经历１００次左右的浮点运算操作。??模型视图变换阶段??．?？」??顶点着色阶段??￣￣?＾?￣??投影阶段??裁剪阶段??屏幕映射阶段??图２－３几何阶段功能细分??８??

几何阶段??光棚化阶段??图２－２图像渲染管线步骤??２．２．１应用程序阶段??在这个阶段，要将计划在屏幕上显示的几何体，传递到绘制管线的下一阶段。??此阶段一般是图像渲染管线的第一个阶段，经由此阶段，将被渲染的每一帧的摄??像机位置、光照和模型的图元输出到图像渲染管线的几何阶段。开发者可以通过??软件的方式控制应用程序阶段，开发者可以通过调整改阶段的实现方法来调整该??阶段运行的性能。??２．２．２几何阶段??此阶段主要负责多边形操作和顶点操作。如图２－３所示，几何阶段又可分为??模型视图变换阶段（Ｍｏｄｅｌ?＆?Ｖｉｅｗ?Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、顶点着色阶段（Ｖｅｒｔｅｘ?Ｓｈａｄｉｎｇ）、??投影阶段（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、裁剪阶段（Ｃｌｉｐｐｉｎｇ）及屏幕映射阶段（Ｓｃｒｅｅｎ?Ｍａｐｐｉｎｇ）。??几何阶段执行的任务计算量通常很高，假设程序中只有一个光源的，那么图像中??的每个顶点大约需要经历１００次左右的浮点运算操作。??模型视图变换阶段??．?？」??顶点着色阶段??￣￣?＾?￣??投影阶段??裁剪阶段??屏幕映射阶段??图２－３
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王竞娴;;移动终端对艺术行为的影响[J];艺术科技;2019年06期

2 张华;孙志岭;高海霞;董银凤;赵可;王赛男;陈康恺;庄宇;;大学生健康素养与应用移动终端获取健康知识的关系[J];中国学校卫生;2017年09期

3 赵希辉;;移动终端版会计专业素养学习平台的开发与应用研究[J];纳税;2018年10期

4 左爱玲;张智霞;;高校移动图书馆发展及对策研究——基于大学生移动终端阅读偏好[J];内蒙古财经大学学报;2018年04期

5 周序;王卉;;翻转课堂:理念?技术?趋势?[J];中国教师;2016年03期

6 范开国;;基于移动终端的课堂教学质量评价体系[J];课程教育研究;2016年34期

7 王珏;;一学就会的微课制作工具(二)——移动终端录制微课[J];中国信息技术教育;2016年22期

8 鲁志建;;基于移动终端的评课平台系统研究[J];成才之路;2017年08期

9 郄勇志;;中国移动终端公司 2019年将推首批自主品牌5G终端[J];通信世界;2018年32期

10 左赛哲;;移动终端来电拦截专利技术综述[J];中国新通信;2017年05期

相关博士学位论文 前10条

1 李彤;移动终端计算迁移的延迟优化方法研究[D];清华大学;2017年

2 汤载阳;面向移动终端的无线传输优化与节能机制研究[D];华中科技大学;2017年

3 袁正午;蜂窝通信系统移动终端射线跟踪定位理论与方法研究[D];中南大学;2003年

4 郭莉;Ad Hoc网络移动终端上的智能天线技术[D];北京邮电大学;2007年

5 罗建超;面向移动终端的环绕智能中间件关键技术研究[D];电子科技大学;2015年

6 华云;利用CDMA系统下行链路实现移动终端定位的研究[D];电子科技大学;2002年

7 徐博;下一代移动终端天线的辐射特性和宽带圆极化天线设计[D];浙江大学;2017年

8 杨建仁;面向移动终端的视频编码技术研究[D];武汉大学;2012年

9 王昕;移动终端多天线及其性能的研究[D];清华大学;2010年

10 李翠霞;移动终端定位的关键算法研究[D];华南理工大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩永丽;基于移动终端的大学生健康信息搜寻行为研究[D];郑州大学;2019年

2 李丹;面向移动终端的增强现实浏览器关键技术的研究[D];北京邮电大学;2019年

3 刘莹;基于IBC和移动终端的Web系统安全登录技术研究与实现[D];武汉理工大学;2018年

4 杜仲宇;公共场所无线上网信息安全管理系统的设计、实现及应用[D];天津大学;2018年

5 林国梁;基于Web的移动终端取证管理系统的设计与实现[D];厦门大学;2018年

6 秦梅;移动终端在课堂教学中的应用研究[D];山东师范大学;2018年

7 郭延超;面向社交应用的移动终端能耗优化研究[D];西北大学;2018年

8 孙纬民;LBS中面向移动终端的混合定位性能研究[D];昆明理工大学;2018年

9 张雯雯;基于N-SVDD的移动终端失泄密分析研究[D];哈尔滨工程大学;2018年

10 王晓玉;基于移动终端察哈尔文化传播系统设计与实现[D];大连理工大学;2018年

本文编号：2885044