面向增強現(xiàn)實虛實融合的遮擋識別研究.pdf

1、增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）的關(guān)鍵是要做到無縫的虛實物體融合。真實物體與虛擬物體之間正確的遮擋關(guān)系是判斷增強現(xiàn)實系統(tǒng)真實感強弱，使用戶在與增強現(xiàn)實環(huán)境的交互過程中實現(xiàn)臨場感強以及正確操作的關(guān)鍵技術(shù)之一。錯誤的遮擋關(guān)系容易導致用戶在空間位置上的錯亂和感官上的錯判，嚴重影響用戶與場景的正確交互。 本文針對基于視頻的增強現(xiàn)實系統(tǒng)及其研究現(xiàn)狀，研究了適用于視頻透視式的虛實物體遮擋關(guān)系判斷算法，提出了基于三角面片虛

2、實物體遮擋判斷算法，該算法通過對組成虛擬模型的三角面片集合做穿越測試和深度測試來重構(gòu)虛擬物體。通過對上述算法進行了性能測試，得出其在實際應用中的優(yōu)點和缺點。算法在場景模型頂點數(shù)較少情況下實時性較好，由于不需要對場景進行預處理，適用性較廣，由于穿越測試所需要的計算時間較長，在模型頂點數(shù)較多情況下處理速度較慢，實時性較差。 論文針對場景模型頂點數(shù)較多時實時性較差的情況，重點研究了基于三角面片虛實物體遮擋判斷算法的改進算法，該算法通過

3、對真實物體建立虛擬模型簡化了算法中需要運行時間較長的步驟，既穿越測試所需要的時間，使算法滿足實時性的要求。該算法針對非剛性真實物體，采用動態(tài)轉(zhuǎn)換虛擬模型方法，提高了算法的適用性。主要研究內(nèi)容包括：坐標注冊，虛擬模型建立，虛擬模型貼合等技術(shù)。 最后，本文結(jié)合攝像頭一體化的立體顯示器作為輸入輸出設備，針對剛性物體與非剛性物體，通過建立不同的實驗系統(tǒng)，即增強現(xiàn)實布局原型實驗和臥式齒輪油泵裝拆實驗。通過實驗驗證了基于三角面片虛實物體遮擋