随着现代化社会的快速发展,汽车已经成为现代日常生活的必备元素。同时,汽车维修行业规模也日益扩大。发动机作为汽车的核心系统,其结构复杂,涉及原理繁多,是维修工作中的重点与难点。在发动机维修相关工作中,存在结构认知困难、检修效率低下、操作不规范等问题。针对汽车发动机检修方面存在的这些问题,本文以四缸直列水冷式汽油发动机(CA4GA1)为例,基于增强现实技术(Augmented Reality,简称AR)初步设计并开发了汽车发动机AR检修系统。将其用于相关企业培训设备维修人员、学校检修教学、用户自行维修操作等场景。通过虚实结合的方式实现汽车发动机检修操作的准确规范指导,提高发动机维修质量与维修效率。本系统硬件选用安卓系统手机。按照汽车发动机维修要求和方法进行开发,课题的主要研究内容有以下几方面:(1)简要分析了课题背景以及研究意义,介绍了AR技术,重点分析了国内外对AR技术在设备培训、教学等领域的研究与应用。(2)结合发动机结构与维修特点,确定了系统的功能要求与整体框架,通过分析各种开发工具,确定了系统的开发路线。(3)对三维建模软件的选择、使用和建模操作过程优化进行了研究,并深入探索了模型的优化、装配和文件的保存注意事项等方面的技巧及问题规避。(4)深入研究了系统开发中的关键技术,包括:图像检测追踪技术,三维注册技术,空间坐标系下矩阵的变换计算原理,界面的交互设计及优化操作,实现AR交互中旋转缩放、文字视频出现、模型高亮显示的程序编写,顶点优化及带宽模型优化技术,系统的测试及发布,系统基于Lua脚本的热更新方案的选择。(5)阐述了系统所能实现的AR检修及认知的效果,系统操作演示说明,对开发成果以及不足之处进行总结,为以后相关研究做出展望。经实践,本成果能够起到对汽车发动机检修的高效辅助作用,适用于企业发动机维修人员培训、学校检修教学以及用户自行检修等方面。系统具有实时性、直观性、便携性的优势。可以增强互动趣味、提高汽车发动机检修效率,也为其他学科的借鉴使用提供经验。