增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的三維用戶界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、用戶界面是人與計(jì)算機(jī)之間的通信接口，是人機(jī)交互技術(shù)的具體表現(xiàn)形態(tài)，直接關(guān)系到交互系統(tǒng)的成敗。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種三維界面技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在物理世界和虛擬世界相互融合、增強(qiáng)和彌補(bǔ)的三維環(huán)境里執(zhí)行一系列三維交互操作，具有廣闊的應(yīng)用前景，是新一代以人為中心的用戶界面的重要模式之一。但是，它同時(shí)也帶來了與傳統(tǒng)二維用戶界面截然不同的交互方式、界面隱喻和可用性等交互設(shè)計(jì)問題，因此，研究適于特定應(yīng)用背景下三維虛實(shí)環(huán)境中的三維用戶界面是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)

2、中的研究重點(diǎn)。
　　針對(duì)設(shè)備維護(hù)與維修系統(tǒng)的具體應(yīng)用背景下，如何提高虛實(shí)增強(qiáng)的三維世界中的用戶視覺真實(shí)感和三維交互感為出發(fā)點(diǎn)，論文以人類工效學(xué)、心理學(xué)為基礎(chǔ)的可用性工程的用戶分類法為指導(dǎo)對(duì)界面進(jìn)行需求和任務(wù)分析，并導(dǎo)出了界面元素特征、交互技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。論文的主要思想是利用界面隱喻模型、計(jì)算機(jī)三維圖形學(xué)算法和手勢(shì)交互技術(shù)來設(shè)計(jì)三維虛實(shí)交互環(huán)境中的三維用戶界面。具體實(shí)現(xiàn)了適于系統(tǒng)的兩種三維用戶界面方案：
　　其一，基于GU

3、I的三維用戶界面。實(shí)體組件元素采用基于桌面隱喻的圖形用戶界面(GUI)的理念；充分利用三維圖形學(xué)的多種圖形繪制與渲染技術(shù)來完成虛體組件的設(shè)計(jì)；研究和實(shí)現(xiàn)了將虛體組件與真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行準(zhǔn)確配準(zhǔn)的跟蹤方法以達(dá)到真實(shí)世界與虛擬世界的無縫融合。
　　其二，基于手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的三維用戶界面。手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)的跟蹤部分將采用借助于標(biāo)記物的視覺跟蹤方法，避開了復(fù)雜的算法和昂貴的跟蹤設(shè)備的要求；基于手勢(shì)集的模板匹配識(shí)別方法對(duì)被識(shí)別的手勢(shì)賦予具體語義并驅(qū)動(dòng)實(shí)