面向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的頭戴顯示器.pdf

1、近年來,在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)圖形圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),而隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展誕生了一門新興的技術(shù)——移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),即基于移動(dòng)終端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。目前,以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)終端也獲得了迅速的發(fā)展,其具有的計(jì)算能力和圖形處理能力能與桌面計(jì)算機(jī)相媲美,加之其獨(dú)特的便攜性等優(yōu)勢,基于移動(dòng)終端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在不斷發(fā)展。同時(shí),由于移動(dòng)終端自身硬件結(jié)構(gòu)的局限性,在用戶使用過程中的問題也逐漸凸顯出來,一方面

2、,諸如手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端產(chǎn)品的顯示屏幕無法呈現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中所需的沉浸感;另一方面,雖然手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端產(chǎn)品中配備了陀螺儀、加速度計(jì)、攝像頭等傳感設(shè)備,但是用戶在使用的過程中需要手持,體驗(yàn)效果欠佳。此外,新型的交互技術(shù),如頭動(dòng)跟蹤技術(shù)要求傳感器獲取頭部動(dòng)作數(shù)據(jù),這在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端產(chǎn)品中無法實(shí)現(xiàn)。
　　針對以上問題,本文設(shè)計(jì)了一款與智能手機(jī)相結(jié)合的面向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的頭戴顯示器。該頭戴顯示器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

3、應(yīng)用所需的沉浸感,而且能夠?qū)⒃鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用所需采集的頭部動(dòng)作數(shù)據(jù)以及外界圖像信息發(fā)送給上位機(jī)。本文的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1)對頭戴顯示器進(jìn)行需求分析,在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案,完成了系統(tǒng)軟硬件平臺的方案設(shè)計(jì),并對硬件平臺的核心器件進(jìn)行了對比選型,對軟件平臺的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。
　　2)在總體方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,完成了頭戴顯示器硬件平臺的具體設(shè)計(jì)。主要包括采集模塊、攝像頭模塊、藍(lán)牙模塊、OLED微控制電路模塊、