基于增强现实的虚拟样板间多交互系统研究

发布时间：2020-05-14 12:01

【摘要】：近几年,随着虚拟现实与增强现实技术的发展,其应用领域也越来越广泛。与此同时,地产行业作为所有行业中一直非常火爆的行业,其宣传营销手段随着科技的发展也有了创新性的需求。将增强现实技术应用到地产行业,不仅可以开拓高端技术的应用领域,进行新的应用开发,而且将科技应用到房产,对房产的销售手段而言,也是一种突破性的创新发展。本文针对地产行业销售手段的创新性需求,基于3DMAX创建了样板间三维模型;基于Unreal Engine4虚拟现实开发引擎,研发了基于增强现实的虚拟样板间多交互系统,实现了语音控制、手势控制、硬件设备控制三种交互方式下的虚拟样板间的漫游、视频嵌入播放、自动感应设备模拟、更换模型和材质、自由移动模型、声控灯以及通过生成的二维码转换到手机客户端等具体功能,改变了以往应用系统单一的人机交互方式。其中,语音识别采用一阶高通滤波器对语音进行预处理,使用梅尔频率倒谱系数(MFCC)的方法来提取特征,采用混合高斯模型-隐马尔科夫模型作为声学模型,利用N-Gram模型实现语言模型的训练,最后采用Viterbi算法实现语音的解码和搜索,通过识别出的关键字与功能函数匹配等步骤,实现了“开灯”、“关闭”等关键字语音的识别与控制虚拟空间的模型操作;手势控制主要基于HSV肤色模型与形态学操作,通过截取视频流的帧图像作为输入,转换到HSV空间,进行形态学处理提取手部轮廓,并通过手部轮廓位置、形状变化来实现手势的识别与控制,整个过程主要包括运动检测、图像预处理、图像分割、形态学处理、获取轮廓、信息比对与矢量标定等处理,实现动态手势的简单识别,基于以上算法,实现系统的多交互手段控制。
【图文】：

虚拟现实技术,实现原理

计算机图形学、人机交互、多媒体技术、网络技术、传感技术等多种技术的集合，逡逑是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研宄领域［３１］。其主要特性为沉浸性、构逡逑想性、交互性、多感知性等。虚拟现实技术应用实现的原理如图２．１所示：逡逑Ｃ逦计算机硬件＋ＶＲ引擎逡逑Ｉ邋ｌ｜邋ｌ｜邋｜邋ｊ邋Ｉ逡逑染示｜设逡逑间备邋＆逡逑图２．１虚拟现实技术实现原理图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｖｉｒｔｕａｌ邋ｒｅａｌｉｔｙ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑增强现实（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ邋Ｒｅａｌｉｔｙ，简称ＡＲ）技术，，是一种将真实世界信息与虚逡逑拟世界信息“无缝”集成的新技术，它是将现实世界中一定时间空间范围内像视逡逑觉信息、味道、声音、触觉等很难体验到的实体信息，通过计算机相关的科学技术，逡逑通过仿真模拟后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从逡逑而达到超越现实的感官体验。其本质就是将真实环境和虚拟物体实时地叠加到同逡逑一个画面或空间让其同时存在的技术［３２］。ＡＲ技术，它不仅是将真实世界的信息进逡逑行展现

原理图,增强现实,原理图

正确的投影将虚拟物体投影至观察者的时域范围。要求正确（无延时）、快速（精逡逑确、无抖动）、鲁棒（不受光照、遮挡、物体运动的影响）［３５］。ＡＲ技术的实现原逡逑理如图２．２所示：逡逑摄像知逡逑叠加在现实场录中的虚拟模逦，逡逑ｒ显示设备＾—ｒ１１！逦＾逦逦＊１｜逡逑Ｉ标识识别逡逑＾逦位灥逡逑识别图标Ｗ逦逦逦一逡逑运行增强现实软＾逡逑件的终端—逡逑图２．２增强现实原理图逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ａｕｇｍｅｎｔｅｄ邋ｒｅａｌｉｔｙ逡逑２．１．１虚拟现实与增强现实技术存在的问题逡逑虚拟现实技术虽然起源较早，近几年也有了开创性的发展，但目前，仍存在逡逑较多的技术瓶颈，包括如下几点：逡逑（１）多源数据信息或者说多源数据建立的模型，它们相互之间的无缝融合、逡逑叠加困难，不能达到一个非常好的融合效果。逡逑８逡逑
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F299.23;TP391.9;TP391.41

【参考文献】