易用型增强现实系统开发工具的设计与应用

摘要

本文提出一种基于GUI操作的通用增强现实开发模型—GPDMAR，并以此模型为指导，在Windows平台上开发了面向非专业人员的易用型开发工具EasyAR系统。另外，作者还利用EasyAR实现了两个增强现实应用系统。
　　 本文首先简要介绍了增强现实的概念、发展历史及其应用领域。并对增强现实系统进行综述，根据系统涉及到的技术和功能，将增强现实系统划分为若干个子模块，阐述各个子模块的功能及其相关技术；然后重点提出通用增强现实开发模型GPDMAR。GPDMAR模型对外提供了一个GUI界面操作环境，内部采用一组抽象逻辑组件来实现用户预设的应用逻辑；其次以GPDMAR模型为指导，以ARToolKit为基础库，在Windows平台上实现了一个易用型AR系统开发工具—EasyAR系统；最后使用EasyAR系统设计和实现了虚拟点菜系统与分子剪刀展项两个增强现实应用系统，验证GPDMAR模型的可行性。虚拟点菜系统把增强现实技术引入到餐馆的点菜管理服务中，用户通过标记进行点菜并在增强的真实场景中获得菜目和结算信息；分子剪刀展项运用增强现实技术，实现虚实结合的三维动画和交互方式，让用户以沉浸的方式体验基因的剪切、拼接等一系列重组操作过程。

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文摘

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论文说明：图表目录

声明

第1章 绪论

1.1增强现实概述

1.2增强现实的发展历史

1.3增强现实系统综述

1.3.1 系统模块介绍

1.3.2增强现实软件库现状

1.3.3 ARToolKit的功能与不足

1.4增强现实的应用领域

1.5本文的工作与篇章安排

第2章 通用增强现实开发模型

2.1总体框架描述

2.2基本定义

2.3应用逻辑模块

2.4 GuI SheIl模块

第3章 易用型开发工具EasyAR系统

3.1数据结构设计

3.2扩展编程接口

3.3应用逻辑模块

3.4重要细节

3.4.1碰撞检测

3.4.2操作模式

3.4.3实例脚本

3.4.4约束语义

第4章 EasyhR的两个开发实例

4.1虚拟点菜系统

4.1.1项目背景

4.1.2功能分析

4.1.3系统设计

4.1.4使用EasyhR实现虚拟点菜系统

4.2分子剪刀展项

4.2.1项目背景

4.2.2功能分析

4.2.3系统设计

4.2.4使用EasyhR实现分子剪刀

4.3 比较ARToolKit实现

4.4 运行结果分析

第5章 总结与展望

5.1本文总结

5.2进一步工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢