多人交互式增强现实应用技术研究

摘要

近几年，增强现实技术渐渐的走进了人们的视野，已成为了图像处理领域的科研热点，而增强现实的移动化和交互性也得到重视。随着科学技术的不断进步，智能移动设备的功能越来越多，处理能力渐渐增强。其中要数Android系统的移动终端最为普及，价格分布于各种不同的档次。最重要的是移动终端硬件技术得到了前所未有的提高，像摄像头，陀螺仪，加速度计等等，这些模块的应用也为增强现实技术的普及提供了前所未有的发展机遇。鉴于人们现在对于互动交流的逐渐重视，Android4.0版本就为开发人员提供了Wi-Fi Direct API，这就很好的解决了多台设备在没有热点的情况下互联的问题，使我们的应用体验有了翻天覆地的变化。
　　经过对以上问题的思考，本文研究并设计了一款基于Vuforia SDK开发的增强现实项目。具有开创性的将Android Wi-Fi Direct与增强现实进行有机的结合，使软件不仅保留增强现实的既有功能，又为软件提供了实时移动渲染与交互功能。本论文所介绍的增强现实系统的基本设计思路为：首先利用Vuforia SDK在Android手机上实现增强现实的功能，进而为此增强现实应用添加移动功能。接着就利用Android Wi-Fi Direct API为系统添加互联功能。最终，使用移动功能来检测多方交互的可行性。
　　本论文首先介绍了增强现实的一些基本信息，进而在此基础之上对本文需要使用到的增强现实的一些重要技术原理进行研究，并且针对交互式通信方式的选型这一问题做深入的探讨。通过对不同的通信方式的详细研究，最终确定软件的通信协议。之后，就是对整个系统的需求分析作了必要的阐述。接着，进行增强现实开发环境的搭建。然后，设计实现阶段首先把系统进行模块化处理，并介绍了各个模块的设计实现工作。之后，对设计的系统进行各种必要的功能和性能上面的实验测试。最后，对本系统里面的一些不足之处做了必要的说明。
　　本论文在增强现实软件上面开创性的使用了Wi-Fi Direct通信方式，这对于当下Wi-Fi热点不足的突出问题给予了合理的解决，为以后增强现实产品的开发提供了一种解决问题的思路，对日后增强现实产品的开发具有积极的指导意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

目录

第一章 绪论

1.1简介

1.2国内外发展现状以及趋势

1.3课题的研究意义

1.4本论文的主要工作内容

第二章 Android增强现实技术

2.1增强现实技术研究

2.2 Android移动强现实技术

2.3本章总结

第三章 AR多方交互通信方式选型

3.1蓝牙技术

3.2 WiFi Direct技术

3.3蓝牙与Wi-Fi Direct比较

3.4本章总结

第四章 AR多方交互系统的设计

4.1系统需求分析

4.2 AR系统开发平台的搭建

4.3系统软件的设计

4.4系统实验测试

4.5本章总结

第五章 总结与展望

5.1本文工作总结

5.2本文的改进

参考文献

致谢

作者简介