增强现实中的光照一致性研究
本文关键词:增强现实中的光照一致性研究 出处:《哈尔滨理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:增强现实(Augmented Reality,AR)是以虚拟现实(Virtual Reality,VR)为基础的新兴的研究领域,虚拟物体与真实世界可以通过它完美的结合在一起。使用者可以利用人机交互技术与虚拟物体交互,进而获得非同一般的感官体验。时间一致性、几何一致性以及光照一致性是实现增强现实真实感的三个方面,近年来,几何一致和时间一致日益完善,研发人员开始关注虚实场景的一致性,而光照一致是解决虚拟物体与真实场景完美统一的不可或缺的条件。本文介绍了增强现实系统的组成、特点以及实现原理并着重阐述了AR中的光照一致性技术,然后提出了本文的光照一致性算法——单标记实时场景光源检测算法。主要内容包括市场调研、技术选定、核心算法优化及具体工程实现四个方面:首先,对增强现实技术的应用领域、研究背景、国内外发展现状及实现方法进行调研,研究如何在AR中实现光照一致性,使虚拟物体更好的融入到真实场景中。其次,详细阐述了基于单标记的实时场景光源检测算法的AR光照一致系统工程框架,以及选用的核心技术,如图像识别与跟踪技术及虚实融合技术。第三,提升设备对标识物识别的性能。本文基于方向信息对目前主流的图像识别与跟踪技术之一随机蕨算法进行改进,简称方向蕨(Oriented Ferns,OFerns)。最后,为了验证本文设想的可行性,设计并实现了一款基于单标记实时场景光源检测算法的AR系统。经过分析数据和评测,该系统具有虚实融合、可自然人机交互、正确生成阴影以及光源的颜色和强度的特点,具有良好的实际使用价值。
[Abstract]:Augmented reality (AR) is a new research field based on Virtual reality (VR). Virtual objects and the real world can be perfectly combined together. Users can use human-computer interaction technology to interact with virtual objects, and then obtain extraordinary sensory experience. Time consistency. Geometric consistency and illumination consistency are the three aspects of realizing augmented reality reality. In recent years, geometric consistency and time consistency are increasingly perfect, so researchers begin to pay attention to the coherence of virtual reality scene. Illumination consistency is an indispensable condition to solve the perfect unity of virtual object and real scene. This paper introduces the composition of augmented reality system. Characteristics and implementation principle of AR illumination consistency technology, and then put forward the illumination consistency algorithm-single label real-time scene light source detection algorithm. The main content of this paper includes market research. Technology selection, core algorithm optimization and specific engineering implementation four aspects: first, the application of augmented reality technology, research background, domestic and foreign development status and implementation methods are investigated. Research on how to achieve illumination consistency in AR, make virtual objects better into the real scene. Secondly. The engineering framework of AR illumination consistent system based on real-time scene light source detection algorithm based on single marker is described in detail, as well as the selected core technologies, such as image recognition and tracking technology and virtual reality fusion technology. Third. Based on the direction information, this paper improves the random fern algorithm, which is one of the most popular image recognition and tracking techniques, known as Oriented Ferns. Finally, in order to verify the feasibility of this paper, we design and implement an AR system based on single-label real-time scene light source detection algorithm. The system has the characteristics of virtual reality fusion, natural human-computer interaction, correct shadow generation, color and intensity of light source, and has good practical value.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 林P;杨珂;王涌天;刘越;;移动增强现实系统的关键技术研究[J];中国图象图形学报;2009年03期
2 徐超;;增强现实,3G的潜在“杀手”应用?[J];通信世界;2010年10期
3 ;苹果两项新专利解读:增强现实与半透明屏幕[J];硅谷;2011年15期
4 蔡苏;宋倩;唐瑶;;增强现实学习环境的架构与实践[J];中国电化教育;2011年08期
5 ;移动增强现实国家重大专项正式启动[J];信息技术与标准化;2012年03期
6 赵越;;基于移动增强现实的学习形式研究[J];科技资讯;2013年06期
7 张健;蔡新元;;“增强现实”在传统出版领域中的应用探索[J];科技与出版;2013年10期
8 裴燕;;“增强现实”的革命[J];IT经理世界;2013年24期
9 陈靖,王涌天,闫达远;增强现实系统及其应用[J];计算机工程与应用;2001年15期
10 徐伟平,朱仲涛,丁晓玲,赵强;增强现实硬件平台的实现与应用[J];实验技术与管理;2003年01期
相关会议论文 前10条
1 刘越;王涌天;闫达远;;增强现实系统显示技术研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 张旭光;阎镇;;面向遥科学实验的增强现实应用研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 王倩;高长城;徐大卫;;基于虚实像结合的增强现实研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 李丹;黄有群;;增强现实交互技术的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
5 葛莹;;基于视频影像的地理数据增强现实可视化研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
6 葛学东;;增强现实一致光照技术研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
7 周志颖;郑思远;昌明;;增强现实内容管理云平台在数字科技馆中的应用[A];第十六届中国科协年会——分16以科学发展的新视野,,努力创新科技教育内容论坛论文集[C];2014年
8 王坚;;虚拟现实和增强现实的人机交互技术[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议演讲辑录[C];2004年
9 王红;周雅;高宇;闫达远;;光学透视式增强现实系统虚实亮度匹配研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 赵小军;游旭群;石常秀;甘硕秋;;基于增强现实技术的催眠治疗:心理压力和焦虑[A];心理学与创新能力提升——第十六届全国心理学学术会议论文集[C];2013年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 逄丹;“增强现实”用虚拟美化现实[N];通信产业报;2010年
2 中国移动研究院业务研究所 陈志刚;“增强现实”适宜后向收费[N];通信产业报;2010年
3 本报记者 邹大斌;增强现实:互联网应用的新热点[N];计算机世界;2011年
4 ;移动增强现实:是炒作还是下一件大事?[N];网络世界;2010年
5 ;AR:更深刻的现实[N];中国高新技术产业导报;2002年
6 本报记者 刘霞;2020年的可能和不可能[N];科技日报;2011年
7 特约作者 苏驰;真亦假时假亦真[N];电脑报;2010年
8 华凌;NASA为商业飞行员开发增强现实设备[N];科技日报;2012年
9 荆晶;手机带你穿越时空,如梦如幻回到从前[N];新华每日电讯;2009年
10 陈志鸿;荷兰邮票使用“增强现实”技术展现“托塔”情景[N];中国集邮报;2011年
相关博士学位论文 前10条
1 林一;基于上下文感知的移动增强现实浏览器构建及优化方法研究[D];北京理工大学;2015年
2 赵越;实时增强现实中运动目标及场景的跟踪注册关键问题研究[D];东北大学;2015年
3 陆平;移动增强现实中的图像处理关键技术研究及应用[D];东南大学;2015年
4 赵新灿;增强现实维修诱导系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 姚远;增强现实应用技术研究[D];浙江大学;2006年
6 董子龙;面向增强现实的实时三维跟踪[D];浙江大学;2010年
7 冯晓伟;增强现实工业培训系统研究[D];华东师范大学;2012年
8 桂振文;面向移动增强现实的场景识别与跟踪注册技术研究[D];北京理工大学;2014年
9 丰艳;增强现实系统虚实无缝融合相关问题研究[D];上海大学;2007年
10 田元;增强现实中的虚实遮挡处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 徐灵;增强现实广告技术的创新扩散研究[D];湖南大学;2012年
2 Pp冬慧;基于增强现实的手部康复训练系统的研究[D];南京信息工程大学;2015年
3 夏德芳;移动增强现实中位姿计算与静态手势识别交互研究[D];南京理工大学;2015年
4 李洁;基于Android平台的增强现实系统研究与应用[D];河北农业大学;2015年
5 张恺夫;基于增强现实的交通安全公益广告设计及其效果研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 康磊;地标性建筑的增强现实系统设计研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 赵王军;面向信息物理Web的增强现实浏览器设计与实现[D];浙江大学;2015年
8 彭雪;基于传感器的增强现实关键技术研究[D];上海大学;2015年
9 田远霞;增强现实下多通道交互模型研究与实现[D];浙江大学;2015年
10 严玉若;增强现实中视觉反馈关键技术研究[D];上海大学;2015年
本文编号:1364106
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1364106.html