基本信息
- 项目名称：
- 基于多标识的产品展示增强现实系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品设计了基于多标识物的增强现实系统，用户可以根据自己的意愿，设计虚拟产品，通过在真实场景中对标识物的任意移动得到的虚拟产品在现实中的摆放位姿，并凭借不同标识物提示“命令”来完成用户想要展示的虚拟产品。本作品是以汽车产品为例，根据产品展示的需求，便于用户实现汽车产品的展示和宣传。
- 详细介绍：
- 本系统是基于增强现实技术实现了多标识物的设计与识别，将标识物以“按钮”形式提供给用户，完成“命令”功能，使用户实现产品的展示；本系统是演示一个汽车产品和它的组装，首先设计出将要展示的汽车部件模型，通过摄像设备对设计的标识物的识别，识别出汽车的轮胎，底盘，车壳，车座等，这些模型在标识物上实现移动、拼装、旋转和改变等操作。通过在演示版上的按钮标识，来进行分步的组装与拆分。演示的过程中，用户可以根据自己的喜好，随意改变汽车的颜色以及汽车的类型。拼装过程中，用户可以从各个角度来欣赏汽车的内部结构，待拼装之后，汽车将行驶出去，真正实现虚拟的物体与现实的环境完美的结合。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 标识物是虚拟物体在真实场景注册的关键，通过对多标识物的设计和识别，实现虚拟物体在场景中的定位和表现。而且实现了标识物按钮化功能，虚拟物体在标识物上的移动、拼装和特征的改变。 使在增强现实展示中更加多元化、操作更为便捷。 目前国内外对增强现实技术的研究主要针对虚拟物体的注册，尽管为了快捷注册虚拟物体采用人工标识物，或利用已开发的软件平台，如ARToolkit、ARTag、Coin3D，但多为单一和图案简单的标识，而基于多标识的注册和识别为数不多。我校教师近两年关于增强现实技术的最新研究成果，实现了基于标识物的三维物体快捷注册。 上述技术研究主要针对虚拟三维物体的注册，注册后的物体静态放置在场景中，而尚未探索虚拟物体在场景中通过交互方式的表现。鉴于ARToolKit平台的物体注册实时、准确，本作品采用ARToolKit开发平台，通过更改摄像设备观察物体角度，与观看实物相仿，并借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟物体，将虚拟物体准确注册在真实环境中，并通过交互手段将虚拟物体与真实环境融为一体，以便呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。这较虚拟现实实现产品展示有明显的优势。
科学性、先进性
- 增强现实系统中以标识物和手指触摸方式展示虚拟的物体，摒弃传统的菜单和鼠标操作，使用户仿佛亲临真实场景。操作简单快捷，尤其是以图形图标为指示在真实场景中加入虚拟物体更为生动形象易于理解，实现标识物按钮功能、多标识物体组装功能。经网上检索，国内尚无类似功能和技术水平的报道。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 基本完成
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.用3DMax设计物体的三维模型，根据视频技术和标识物识别方法将物体三维模型在真实场景中定位。 2.通过对标识物的触摸实现物体的全方位的展示。 3.通过对不同按钮标识物的操作展示物体的组装过程。 4.本系统易于操作和掌握，有助于对物体（产品）的全方位展示及体验，节约展示产品的空间和经费。 5.本演示系统在演示的过程中可以根据使用者的喜好随时的更换汽车的类型、颜色，以及观赏的角度，使观众更加全面的了解汽车的各个部件。 6.本作品可用于体积大、贵重物品的展示，也可作为教学演示、军事模拟、城市规划及娱乐游戏等方面，有较好的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 增强现实（Augmented Reality, 简称AR）借助图形技术和可视化技术形成现实环境中不存在的虚拟对象，通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，并呈现给使用者在感官上的效果真实的新环境。AR技术除了应用于与虚拟现实技术(VR)相类似的应用领域外，更广泛被应用于医疗研究与解剖训练、工程设计和远程机器人控制等领域。 20世纪90年代末，AR领域的研究者们开始集会在一系列每年召开的和增强现实相关的国际研讨会和工作会议上，其中包括国际增强现实研讨会(ISAR)和国际混合与增强现实会议(IsMAR)等，很大程度上促进AR研究的发展。国外研究AR系统的单位有德国IEMENSAG、美国微软公司、澳大利亚enna大学、日本Nara协会等，这些单位已经在AR系统的摄像机校正算法、R头盔显示器的设计、视觉跟踪技术等方面取得了一些可喜成果。目前，国内研究AR系统的单位有北京理工大学、浙江大学、华中科技大学、上海大学等，国内对AR技术的研究处于起步阶段，主要集中在虚拟物体的注册和跟踪技术的研究。 在增强现实系统中的交互式指的是用户可以在虚实结合的场景中根据综合的视觉效果和主观意愿对虚拟物体进行动态的调整，以达到修改虚拟融合效果、确定最佳设计方案的目的。 随着技术日新月异的发展，人们已经不满足于增强现实单单在浏览方面提供的应用，开始寻求增强现实在交互设计上的应用, 实时交互技术不仅是实现增强现实的基础技术，也是影响增强现实系统实用性的主要技术，因此对他的研究也是增强现实系统研究中的一个重要方面。 目前研究的交互技术主要有鼠标交互和人手交互。鼠标交互，利用鼠标对虚实结合场景在屏幕上显示的虚实混合图像进行点击操作，来改变虚拟物体在场景的变换位置，虽然使用鼠标会极大的满足用户的操作习惯，但毕竟鼠标可以完成的操作是有限的，根本不足以满足用户的需求。人手交互，利用人手变换的各种姿态，来操作场景中的虚拟物体。虽然这种方法摆脱了硬件设备的束缚，很大程度上满足用户对其便捷性的要求。但在手势交互中，人手灵活性较大，要想对人手每动作将地从现实环境中提取出来，而且让计算机能“认识”各种姿态的语义，不是很容易处理的。 在“中国知网”中用“增强现实”（片名/关键词/摘要）检索，共有732篇，用“模拟”二次检索，共有40篇相关资料。用“多标识”共有0篇。
