面向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛實(shí)融合的遮擋識(shí)別研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）的關(guān)鍵是要做到無(wú)縫的虛實(shí)物體融合。真實(shí)物體與虛擬物體之間正確的遮擋關(guān)系是判斷增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)真實(shí)感強(qiáng)弱，使用戶在與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互過(guò)程中實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)感強(qiáng)以及正確操作的關(guān)鍵技術(shù)之一。錯(cuò)誤的遮擋關(guān)系容易導(dǎo)致用戶在空間位置上的錯(cuò)亂和感官上的錯(cuò)判，嚴(yán)重影響用戶與場(chǎng)景的正確交互。 本文針對(duì)基于視頻的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及其研究現(xiàn)狀，研究了適用于視頻透視式的虛實(shí)物體遮擋關(guān)系判斷算法，提出了基于三角面片虛

2、實(shí)物體遮擋判斷算法，該算法通過(guò)對(duì)組成虛擬模型的三角面片集合做穿越測(cè)試和深度測(cè)試來(lái)重構(gòu)虛擬物體。通過(guò)對(duì)上述算法進(jìn)行了性能測(cè)試，得出其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。算法在場(chǎng)景模型頂點(diǎn)數(shù)較少情況下實(shí)時(shí)性較好，由于不需要對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行預(yù)處理，適用性較廣，由于穿越測(cè)試所需要的計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，在模型頂點(diǎn)數(shù)較多情況下處理速度較慢，實(shí)時(shí)性較差。 論文針對(duì)場(chǎng)景模型頂點(diǎn)數(shù)較多時(shí)實(shí)時(shí)性較差的情況，重點(diǎn)研究了基于三角面片虛實(shí)物體遮擋判斷算法的改進(jìn)算法，該算法通過(guò)

3、對(duì)真實(shí)物體建立虛擬模型簡(jiǎn)化了算法中需要運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的步驟，既穿越測(cè)試所需要的時(shí)間，使算法滿足實(shí)時(shí)性的要求。該算法針對(duì)非剛性真實(shí)物體，采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換虛擬模型方法，提高了算法的適用性。主要研究?jī)?nèi)容包括：坐標(biāo)注冊(cè)，虛擬模型建立，虛擬模型貼合等技術(shù)。 最后，本文結(jié)合攝像頭一體化的立體顯示器作為輸入輸出設(shè)備，針對(duì)剛性物體與非剛性物體，通過(guò)建立不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)布局原型實(shí)驗(yàn)和臥式齒輪油泵裝拆實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于三角面片虛實(shí)物體遮擋