異地協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其一致性控制研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以把計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的虛擬物體或者其他信息合成到用戶看到的真實(shí)世界中，而協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可使多個(gè)使用者在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下協(xié)同工作。目前絕大多數(shù)協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是本地協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)必需多個(gè)用戶在同一環(huán)境中進(jìn)行交互，存在很多局限性。針對(duì)以上問(wèn)題本文提出了一種基于傳感器的具有高交互性能的異地協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)——CCARS。為了避免基于視覺(jué)注冊(cè)技術(shù)的缺陷，系統(tǒng)采用一種基于傳感器的視點(diǎn)調(diào)整方法來(lái)解決注冊(cè)和跟蹤問(wèn)題，使系統(tǒng)具有

2、更好的可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CCARS系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)交互性。 由于系統(tǒng)是異地的協(xié)同增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，系統(tǒng)存在著一致性控制的問(wèn)題。本文使用本地滯后算法來(lái)提高系統(tǒng)的一致性性能。本地滯后值的大小直接關(guān)系本地滯后算法的性能，因此本文對(duì)其進(jìn)行了深入研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本地滯后值對(duì)協(xié)同任務(wù)性能影響是分段的。當(dāng)滯后值小于100 ms時(shí)，滯后對(duì)協(xié)同性能影響不大，基本上可以忽略。當(dāng)滯后值超過(guò)100 ms時(shí)，滯后開(kāi)始影響協(xié)同性能。當(dāng)滯后值超過(guò)400 m

3、s時(shí)，滯后的影響急劇加劇，造成協(xié)同任務(wù)很難完成。當(dāng)滯后值超過(guò)600 ms時(shí)，協(xié)同性能遭到嚴(yán)重破壞，任務(wù)已不可完成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，文章給出了如何選擇最佳本地滯后值的建議。 接著本文分析了本地滯后一致性控制方法在本地滯后值較大時(shí)出現(xiàn)的協(xié)同性能急劇下降現(xiàn)象。造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是當(dāng)本地滯后非常大的時(shí)候，真實(shí)物體位置和延遲位置嚴(yán)重分離，用戶很難預(yù)測(cè)控制。因此本文提出用本地延遲顯示反饋法來(lái)對(duì)本地滯后算法損失的性能做出補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)顯示本地延遲顯