增强现实(AR)是用户与现实世界环境进行交互的的一种体验方式,是近年来新兴的热门研究领域。增强现实能够将图形、视频、音频甚至触觉感知等虚拟的事物,信息叠加到人们能真实感受到的环境中,让用户通过某种设备或者途径,看到结合后的景象。同时,让使用者能够与虚拟事物和信息进行一定的交互。虚拟的事物和信息,作为现实场景的一个补充,达到使现实增强的效果。通俗来说,就是利用计算机,在显示实际场景时,添加一些由计算机生成的东西,使人们能更生动直观地去感受事物和场景。随着越来越多的ARSDK开始出现比如Vuforia、EasyAR等。可以看出AR技术的应用越来越来广泛。目前使用AR最多的是在移动设备上,但由于移动设备本身硬件的限制,现今的AR应用没有太过复杂的使用方式,大部分都是基于图像识别跟踪然后在其上渲染显示预先设定好的内容。本文主要基于现有的AR系统,以图像识别跟踪技术为基础,在移动设备上对真实三维物体进行跟踪识别并渲染其对应的虚拟三维模型,用户可以进行实时交互,拓展了AR在移动设备上的应用领域。本文研究采用Unity引擎结合Vofuria SDK进行AR系统开发。首先利用二维图像采样特征点算法ORB建立一个三维空间坐标,在此空间坐标系下对三维物体进行空间特征点的采样;然后对三维物体进行跟踪处理,本文的三维跟踪算法是采用PTAM算法并对其分帧方式做了改动,提高了三维物体的跟踪准确性,同时在移动设备上的性能也得到相应的提升;接着用3D Max建模软件创建具有相同表面纹理的虚拟三维物体,用来识别之后进行渲染;最后用户可以与识别成功之后所渲染的三维物体进行一定的交互。