基于多感知设备的增强现实技术的研究与实现

来源 :东华理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiujiejushi
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近两年,机器学习,图像识别、5G通信以及人工智能等技术日新月异,在此背景下,增强现实技术受到研究者的普遍关注,与其它学科的融合使其迎来新的发展机遇。目前,关于增强现实,国内外研究主要集中在核心硬件、近眼显示、以及三维注册技术等方面,针对其实现方式的研究并不多,而且其存在着众所周知的问题即沉浸感较弱,普遍评价体验效果差等问题,更为自然的、支持多用户的实时的增强现实交互技术已然成为社会及研究领域中亟须解决的热点性问题。针对这些问题,本文的以增强现实的实现方案与通信技术方面的研究为理论依据进行开展,通过深入学习和理解增强现实技术,并结合通信技术,优化增强现实的实现方式和体验效果,设计和实现一种基于多感知设备的增强现实的实现方案,并进行模拟实验,应用于实际的项目中。论文的主要研究内容有如下四个部分:首先深入学习理解增强现实技术的实现原理和国内外研究现状。针对增强现实沉浸感弱,体验效果差等问题,提出多维度感知交互,利用新概念人机交互机制与装置,触觉、力觉表现及力反馈设备以及语音、视听交互,提高体验效果。其次为了实现多种终端设备以及多个用户和增强现实内容的协同工作,提出使用基于Java NIO异步通信框架实现增强现实各终端之间的通信,从而实现多用户下各种交互设备和虚拟对象快速自然实时的交互,同时也能解决增强现实中通信的高并发问题。为了简化跟踪注册方式,实现大范围多用户的目标定位,本文提出把大空间定位和AR应用相结合,打破空间的限制,同时实现物理空间实时位置的获取以及其真实空间坐标与虚拟场景坐标的实时映射的算法。为了实现各系统之间的数据共享,以及针对增强现实跟踪系统定位数据高刷新率,快速响应速度,低延迟、实时性强等要求,本文提出引入消息中间件的解决方案。一方面可以支持数据在多个系统之间快速传播,同时消息中间件也可以作为一个中间层来实现增强现实各子系统之间的解耦。最后结合已有的工作基础,进行程序编码设计,验证方案的可行性。
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