虛實(shí)混合場景的交互設(shè)計(jì)與瀏覽.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality，簡稱AR)，也被稱之為混合現(xiàn)實(shí)。它通過電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。虛擬人的路徑規(guī)劃和室外場景的光照恢復(fù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的兩個(gè)研究課題，兩個(gè)課題的應(yīng)用中都需要在真實(shí)場景中添加虛擬物體，達(dá)到虛擬與現(xiàn)實(shí)融合的效果。
　　 在進(jìn)行虛擬人路徑規(guī)劃時(shí)，首先對攝像機(jī)拍攝到的視頻或者圖像序列進(jìn)行特征點(diǎn)跟蹤提取和攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定，

2、這些信息在添加虛擬物體時(shí)都需要可視化出來。而且，如何使用方便的交互手段，確定虛擬物體在三維場景中的位置，并實(shí)現(xiàn)與虛擬人路徑規(guī)劃平臺的數(shù)據(jù)對接與資源共享，是一個(gè)值得研究的課題。
　　 作為虛擬人路徑規(guī)劃課題的補(bǔ)充，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛實(shí)混合場景的交互平臺，平臺運(yùn)用文檔視圖框架，使用Direct3D和OpenCV等技術(shù)，將得到的特征點(diǎn)信息、攝像機(jī)參數(shù)信息可視化;實(shí)現(xiàn)了二維場景與三維場景兩種視圖模式下的虛擬物體交互擺放，擺放手段豐富，

3、包括手工錄入、鼠標(biāo)控制和鍵盤控制等，并能夠輸出準(zhǔn)確的物體在場景中的位置信息。
　　 受到李代數(shù)表示在計(jì)算機(jī)視覺中應(yīng)用的啟發(fā)，本文還提出了一種基于李代數(shù)表示的視點(diǎn)插值算法。算法將視點(diǎn)變換矩陣的插值由仿射空間變換到李代數(shù)表示的參數(shù)空間，在參數(shù)空間進(jìn)行插值，然后執(zhí)行參數(shù)空間到仿射空間的變換，從而得到一系列的插值視點(diǎn)。與簡單的在仿射空間進(jìn)行視點(diǎn)矩陣插值相比，本文提出的算法得到的插值視點(diǎn)更加光滑，具有更好的插值效果，并且物理意義更加明確。