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移动增强现实屏幕外对象可视化方法研究

作　者: 季诚夏
导　师: 陈根才；陈岭
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 屏幕外对象 可视化 移动增强现实 传感器
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


移动增强现实即在移动设备上将虚拟物体与真实场景进行叠加,实现两者的有机结合。目前大多数移动增强现实技术着重于对摄像头视角内对象进行可视化,但受制于其屏幕限制,无法将所有信息在屏幕内进行显示。因此对屏幕外对象进行可视化是移动增强现实发展的必由之路。目前存在的传统屏幕外对象可视化方法将大量信息集中于屏幕中心进行显示,存在屏幕显示密集,相互遮挡,信息表述不全的缺点。基于此,本文提出一种新的屏幕外对象可视化方法,该方法有别于传统方法直接在屏幕内部可视化的思路,参考人机交互理论综合考虑用户感受,在屏幕边缘进行对应屏幕外对象可视化,充分利用屏幕边缘空间,同时符合用户直观视觉感受。其次,该方法完全依靠已有地理信息数据与传感器姿态数据进行可视化,不依赖视觉计算,通过不同地理信息文件的加载做到高度适应性与普遍通用性。最后,文本提出了一套切实可行的评价屏幕外对象可视化方法的有效标准,对传统方法结果与新方法结果进行了详细比较,通过实验数据验证本文提出的新方法的优越性。总的来说,本文主要的贡献及创新点包括：●提出一种新的屏幕外对象可视化方法。该方法参考人机交互理论,能够方便地为用户使用。●对最优屏幕外对象可视化方法进行定义。并根据该定义进行针对性实验。●提出根据已有地理信息快速进行对象可视化的方法。●利用真实地理环境进行实验,对所得实验数据进行分析并对比,验证新可视化方法与传统可视化方法优劣性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 研究背景及意义  10-12
  1.2 研究现状  12-14
  1.3 本文研究目标和研究内容  14-15
    1.3.1 研究目标  14
    1.3.2 研究内容  14-15
  1.4 本文结构组织  15-16
第2章 移动增强现实可视化方法综述  16-22
  2.1 现有注册技术综述  16-18
  2.2 传统屏幕外对象可视化方法综述  18-20
  2.3 现有工作的局限性  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章 移动增强现实系统原型设计与实现  22-38
  3.1 移动增强现实原型系统需求分析  22-23
    3.1.1 需求分析  22
    3.1.2 实现功能  22-23
  3.2 原型设计要点与难点  23-24
  3.3 原型概要设计  24-28
    3.3.1 原型模块设计  24-25
    3.3.2 原型模块具体说明  25-26
    3.3.3 原型硬件选择  26-27
    3.3.4 软件环境选择  27-28
  3.4 原型详细设计  28-32
    3.4.1 硬件架构设计  28-29
    3.4.2 软件架构设计  29
    3.4.3 传输协议与地理信息格式设计  29-31
    3.4.4 原型成品  31-32
  3.5 原型实现难点与重要流程  32-35
    3.5.1 原型工作流程  32-33
    3.5.2 连贯视频画面与信息切换  33-35
    3.5.3 显示过滤与摄像头参数处理  35
  3.6 原型关键技术  35-36
  3.7 硬件限制对使用的影响  36-37
  3.8 本章小结  37-38
第4章 屏幕外对象可视化算法  38-47
  4.1 算法描述  38-39
  4.2 传感器数据处理算法  39-43
    4.2.1 传感器数据与误差分析  39-40
    4.2.2 传感器数据精度提升算法  40-42
    4.2.3 非视觉注册算法  42-43
  4.3 屏幕外对象可视化方法  43-46
    4.3.1 屏幕内对象可视化方法  44-45
    4.3.2 屏幕外对象相对位置表述方法  45
    4.3.3 屏幕外对象相对距离表述方法  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第5章 屏幕外对象可视化实验  47-62
  5.1 屏幕外对象优越性度量  47-48
    5.1.1 屏幕外对象可视化具体评价标准  48
  5.2 实验设计  48-52
    5.2.1 实验场地  48-49
    5.2.2 实验人员  49-50
    5.2.3 实验描述  50-51
    5.2.4 具体问卷设计  51
    5.2.5 实验过程  51-52
  5.3 实验结果与分析  52-57
    5.3.1 实验数据  52-54
    5.3.2 客观任务完成时间分析  54-56
    5.3.3 主观调查问卷结果分析  56-57
  5.4 实验讨论  57-60
    5.4.1 与未进行屏幕外对象可视化进行对比分析  57
    5.4.2 与传统屏幕外对象可视化进行对比分析  57-58
    5.4.3 客观任务完成时间与实验者行为讨论  58-60
    5.4.4 实验问卷结论与实验观察行为讨论  60
  5.5 本章小结  60-62
第6章 总结与展望  62-64
  6.1 本文完成的主要研究工作及成果  62
  6.2 本文主要的贡献及创新点  62-63
  6.3 进一步的研究工作  63-64
参考文献  64-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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