增强现实(Augmented reality)技术是一种将真实场景同虚拟场景融合的技术，它的目标是解决真实场景和虚拟场景之间无缝合成的问题。目前AR系统主要的研究工作集中在跟踪、注册和交互技术方面，光照技术方面的研究虽有一些，但还有待进一步深化，其研究成果能有效改善AR系统的光照效果。 论文就基于投影的增强现实系统光照问题进行了分析，重点针对光照一致性问题以及由光照引起的相关问题，提出了一套解决方法。这些方法不仅提高了真实场景与虚拟场景的光照一致性，还解决了基于投影的AR系统虚拟场景的阴影问题，并实现了虚实场景之间的遮挡。最后这些方法被成功地运用到了基于投影的AR系统——“魔幻展台”中，实验证明它们能有效提高虚实场景之间的融合程度，改善AR系统的整体效果。 论文主要的研究工作体现在以下几个方面： 首先，采用摄像头拍摄的方法采集真实场景在不同光强条件下的光照信息，运用图像处理方法实现光照信息的统计；其次，选择合适的光照明模型在虚拟场景中重建真实场景光效，并记录下对应真实场景不同光照的虚拟场景光照信息；接下来采用数学拟合方法，创建了真实光照与虚拟光照之间的数学模型，推算出数学公式，从而建立了虚实光源之间的联系，实现了虚实光源的光照一致性。 在恢复了虚拟场景光源后，论文针对基于投影的AR系统其虚拟光源无法表现阴影的不足，设计了符合该AR系统的虚拟场景阴影算法，并提出了使用投影仪来弥补虚拟阴影的方法。本文分别采用Open Inventor和OpenGL来实现阴影算法，最终通过比较采用了OpenGL的方法，它更好地满足了基于投影的AR系统对虚拟阴影的要求。另外，论文还实现了虚拟场景对真实场景的遮挡关系。 最后，考虑到真实场景对虚拟场景也会存在遮挡关系，本文设计了基于投影的AR系统中真实场景对虚拟物体的遮挡算法，并优化了光照系统中的虚拟场景阴影算法，使其能更好地匹配真实场景对虚拟场景的遮挡，并在系统中实现了以上介绍的光照模型和阴影算法，有效地提高了“魔幻展台”中虚实场景的真实感和融合度。