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增强现实技术(AR-AugmentedReality),是随着虚拟现实技术(VR-VirtualReality)迅速发展和实际应用需要而出现的一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,是一种将真实场景同虚拟场景融合的技术。
本文的主要研究目标是实现一个基于PC的增强现实软件平台Illusion。根据增强现实系统的特点,采用VisualC++6.0、OpenInventor4.0和DirectX9.0SDK进行系统开发。该软件平台包括实现平台功能的核心模块,以及实现增强现实各种需要的功能模块。
本文详细介绍了增强现实软件平台的实现方法。首先,分析了增强现实的实时图形显示和交互功能的需要,提出了一种增强现实软件平台的设计和实现方案。确定将该软件平台Illusion开发成具有管理扩展模块的功能、采用OpenInventor的显示机能,支持视频融合和分层式软件管理等特征的平台。根据以上的平台特征,本文具体介绍了平台核心Manager、Smart、SDK、启动模块等各部分的功能及其具体的实现方法。接着,在平台核心的基础上,本文分析了增强现实的具体需要,将增强现实所需要实现的功能划分成各个功能模块,包括:视频捕捉、合成显示、同步跟踪、模型处理、特效实现、交互控制等。然后探讨了每个模块的实现原理和具体实现方法。
对于Illusion平台在多机上的应用,本文对于多机应用中两个主要的问题:多机同步渲染和多机通信,进行了分析,提出了采用MPI来实现同步渲染,采用DirectPlay实现通信的问题。然后结合Illusion平台,实现了双机立体显示以及基于PC的CAVE系统。最后,本文对在Illusion平台上开发的各种应用进行了说明。