基于投影顯示的增強現(xiàn)實人機交互技術(shù).pdf

1、基于投影的空間增強現(xiàn)實(Projector-based Augmented Reality,PBAR)是增強現(xiàn)實領(lǐng)域的一個研究熱點。此類增強現(xiàn)實是對環(huán)境表面信息的直接增強。相對于頭戴式或手持式增強現(xiàn)實，它擁有更好的增強效果、更多的用戶自由度以及更寬廣的視場等優(yōu)點，因此得到越來越廣的研究和應用。然而，目前對投影空間增強現(xiàn)實的研究基本上集中在光學矯正和幾何校準領(lǐng)域，對該投影環(huán)境下人機交互技術(shù)的研究卻比較少。 隨著基于投影的空間增強現(xiàn)

2、實環(huán)境應用的普遍，對人機交互的需求越來越多，要求也越來越高?；谶@個出發(fā)點，本文將有形操作界面(Tangible User Interface,TUI)人機交互技術(shù)引入PBAR，研究特殊投影環(huán)境下合適的人機交互模式。TUI的核心思想是建立起真實世界中的物理實體和信息世界中的虛擬作息之間的映射關(guān)系，人們通過操作這些韜光耦合了虛擬信息的物理實體從而實現(xiàn)對虛擬信息的操作，如同在直接操作虛擬信息一樣。 本文提出了三種類型的PBAR環(huán)境是

3、的人機交互方式：小規(guī)模TUI人機交互、中等規(guī)模TUI人機交互和全局TUI人機交互。這三種人機交互的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法都來自于TUI理論和技術(shù)，區(qū)別在于各自的交互實體的規(guī)模大小，有個逐漸遞增的關(guān)系。對于不同的交互方式和特點以及其應用場合，本文都做了一定的分析。 本文的具體工作主要包括以下4個方面： （1)解析了小規(guī)模TUI人機交互的含義和設(shè)計模式，以原型交互系統(tǒng)“戲魚”為例說明。 （2)設(shè)計并實現(xiàn)了中等規(guī)模TUI人機交