增强现实技术让视觉感受更真实

也许有一天当我们戴上特殊的3D眼镜在圆明园漫步时，就可以欣赏到当年圆明园皇家园林的宏伟风貌。这并不是电影场景，而是“增强现实技术”可以带给我们的奇妙体验。北京理工大学的王涌天教授领导的研究项目正在致力于通过增强现实技术完成对于圆明园的虚拟重建。 增强现实技术是计算机视觉、计算机图形学等技术中近年来的一个研究热点，它通过可以在真实场景中添加虚拟3D图形，带给用户真实的感受。目前增强现实技术中应用最为广泛的是“基于人工标志点”的增强现实技术。通过在场景中布置简单的人工打印的图案，比如一个带有内部编码的正方形或者几个三角形等，就可以在场景中添加各种虚拟3D物体。波音公司计算机服务研究和技术组将增强现实技术应用于飞机制造中的电力线缆的连接和接线器的装配；Sony公司的最新PS3游戏《审判之眼（EyeofJudgement）》也是利用“基于人工标志点”的增强现实技术开发的，此游戏在玩家身边的真实环境中逼真的渲染出3D怪兽等游戏角色，受到了广泛的好评。 最近，北京理工大学的李玉博士在“基于人工标志点”的增强现实技术的研究上取得了重要突破。《计算机科学技术学报》（JCST）在2007年11月出版的第六期发表了这一研究成果――《基于射影不变量的标志点增强现实系统》。这一研究工作创造性的将射影不变量引入了人工标志点的识别技术中，利用提供注册精度的对应特征点中加入标志点的识别编码信息，从而可以更加充分利用人工标志点的内部面积。实验显示，与国内外各种现有技术相比，这种技术可以将“最小识别面积”缩小约1/3至一半，同时也能保证很高的场景跟踪的精度。 过去人工标志点增强现实技术在应用中碰到的主要问题是，所需的标志点尺寸较大，影响场景的美观，也会限制摄像机的运动视野。通过这一创新技术，可以使人工标志点制作得更加小巧，从而使得应用更加便捷。同时也大大拓宽了摄像机的运动范围，可以在更远的范围内使用该系统。例如，如果在一个增强现实系统中原来需要16开纸大小的标志点，应用此项技术则只需要32开的大小就可以获得同样的精度。而如果此系统中都使用32开大小的标志点，则可以允许摄像机在更远的范围内拍摄场景。

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