随着计算机图形学等理论的不断发展,人们开始通过计算机来模拟现实环境,对于虚拟环境的模拟,需要尽可能的提高的沉浸感与真实感。随着虚拟现实技术(Virtual Reality,缩写为VR)的应用越来越广泛,与虚拟现实技术相似的另一种技术,增强现实技术(Augmented Reality,缩写为AR)则给人们带来了另一种视觉上的感受。将现实增强技术应用于教学改革,是下一阶段教学改革的趋势。传统用于教育辅助的现实增强系统存在内存占用较大、无法跨平台运行、更新困难等问题。本文在解决上述问题的基础上,Web类应用为基础,研究、设计并实现基于现实增强的船舶运动仿真系统,具体内容如下:首先,根据系统的相关要求,提出了船舶运动仿真现实增强系统的总体技术方案,包含服务器的搭建、三维场景中的三维静态网格体模型的搭建、二维材质贴图的绘制、前端交互模块的搭建、现实增强模块的搭建。其次,根据针对船舶运动仿真现实增强系统中三维静态网格体的材质在不同光照下的渲染问题,研究了基于PBR的材质渲染算法,通过搭建实验环境进行了验证和测试,验证了材质的渲染效果。同时针对现实增强系统中的图像识别问题,研究了基于ORB的图像特征点提取算法,并利用系统中应用的图片进行了算法的验证,证明了算法的可行性。最后,完成了船舶运动仿真现实增强系统的开发。系统主要包括:服务器静态资源的上传、三维场景可视化过程、三维交互模块的实现、触屏滑动效果的实现、用户界面设置的实现。