《增強現實互動方法與實現》是2019年華中科技大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：增強現實互動方法與實現
- 出版時間：2019年4月1日
- 出版社：華中科技大學出版社
- ISBN：9787568048460
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
增強現實（Augmented Reality，AR）技術能夠將計算機中的虛擬物體或信息融入到真實世界中，從而能夠極大地增強人對現實世界的體驗和認知。AR將為未來的信息系統和信息世界提供一種革命性的操作界面，必將改變諸如產品設計、設備操作與管理、培訓學習等過程中的人機互動方式。近年來，AR已成為當今具影響力的新興技術之一，受到學術界和產業界的廣泛關注，被廣泛套用於工業、醫療、社交、遊戲娛樂、軍事、教育等多個領域。
本書是廣東省虛擬現實及可視化工程技術研究中心課題組在增強現實領域多年研究成果的總結，特別總結了在國家自然科學基金委員會資助下取得的成果（“增強現實裝配操作空間的深度感知理論與方法研究”，編號：51275094）。本書從增強現實人機互動的特點出發，系統闡述了增強現實互動方法的基本原理、模型、主要技術與典型套用的實現。著重論述基於視覺、外設、體感及觸控螢幕四種典型人機互動方式的原理、方法與具體實現技術。主要內容包括：增強現實的理論基礎與設備；基於標識、數據手套、機器視覺、移動終端的增強現實互動方法；增強現實套用系統開發案例。本書注重理論與實踐相結合，五個與工業套用相關的增強現實典型套用案例均來源於實際科研項目，讀者可從中全面了解與掌握增強現實系統人機互動的設計思路、軟硬體構成、建模方法、關鍵技術實現方法、編程開發要點等。
本書可作為增強現實領域從事科研、技術開發人員的參考書和培訓教材，也可供相關專業的研究生或高年級本科生使用。
圖書目錄
第1章緒論（1）
1.1增強現實概述（1）
1.1.1增強現實的內涵（1）
1.1.2增強現實與虛擬現實的區別（2）
1.1.3增強現實的特點（4）
1.2增強現實人機互動技術所面臨的挑戰（4）
1.3增強現實在各行業的套用（9）
1.3.1增強現實在工業上的套用（9）
1.3.2增強現實在醫療上的套用（12）
1.3.3增強現實在娛樂遊戲行業中的套用（13）
1.3.4增強現實在教育行業上的套用（14）
1.4本書重要內容（15）
參考文獻（16）
第2章增強現實的理論基礎與設備（22）
2.1增強現實的空間坐標系（22）
2.1.1成像坐標系（23）
2.1.2觀察坐標系（攝像機坐標系）（24）
2.1.3世界坐標系（26）
2.1.4虛擬世界坐標系（26）
2.2攝像機成像模型及其標定方法（26）
2.2.1攝像機成像模型（27）
2.2.2攝像機的標定方法（30）
2.3攝像機位姿估算（35）
2.4增強現實常用設備（37）
2.4.1攝像機（37）
2.4.2跟蹤感測器（39）
2.4.3體感互動設備（41）
2.4.4可穿戴增強顯示設備（42）
參考文獻（45）
增強現實互動方法與實現目錄第3章基於標識的增強現實互動方法（47）
3.1基於標識的註冊算法原理（47）
3.2基於正方形標識的增強現實系統基本算法原理（49）
3.2.1正方形標識的設計思路（49）
3.2.2基於正方形標識的增強現實系統的坐標系定義（51）
3.2.3正方形標識的註冊算法原理（52）
3.2.4正方形標識的編碼識別（54）
3.2.5基於標識註冊算法的影響因素討論（56）
3.3基於正方形標識的互動方法與基本算法原理（60）
3.3.1常見的基於正方形標識的互動方法（61）
3.3.2基於正方形標識的互動方法基本算法原理（62）
3.4基於ARToolKit開發包的增強現實系統實現流程（65）
3.4.1ARToolKit開發包的工作原理（65）
3.4.2ARToolKit開發包的開發前準備（65）
3.4.3ARToolKit開發包的開發框架（67）
參考文獻（68）
第4章基於數據手套的增強現實互動方法（70）
4.1數據手套的功能分析（70）
4.1.1數據手套的基本參數（70）
4.1.2數據手套的標定方法（72）
4.2數據手套的互動語義模型（75）
4.2.1互動場景設計（75）
4.2.2互動語義模型（76）
4.3基於數據手套的手勢識別算法（81）
4.3.1操作意圖判斷的基本思路（81）
4.3.2靜態手勢識別（82）
4.3.3動態手勢識別（86）
參考文獻（88）
第5章基於機器視覺的互動方法（89）
5.1基礎理論與方法（89）
5.1.1徒手互動的基本處理流程（89）
5.1.2雙手互動的操作意圖判斷方法［1］（90）
5.2基於普通攝像頭的徒手互動方法與實現（93）
5.2.1複雜背景下的手部分割算法（93）
5.2.2基於關鍵特徵點的手勢識別算法（102）
5.3基於Kinect感測器的體感互動方法與實現（112）
5.3.1Kinect感測器介紹（112）
5.3.2Kinect感測器套用互動場景要求（113）
5.3.3Kinect SDK輸出的感測數據（113）
5.3.4Kinect感測器觀察坐標系（116）
5.3.5Kinect感測器體感互動方法（116）
參考文獻（119）
第6章基於移動終端的增強現實互動方法（120）
6.1移動增強現實的場景重構與處理（120）
6.1.1場景重構數學模型（121）
6.1.2場景重構流程與誤差分析（123）
6.1.3場景點雲重構（124）
6.2移動增強現實中的攝像機跟蹤（131）
6.2.1攝像機跟蹤框架（131）
6.2.2基於稀疏光流的攝像機姿態估計（134）
6.2.3基於語義SLAM的攝像頭跟蹤最佳化（140）
6.2.4攝像機跟蹤的套用（150）
6.3移動增強現實的互動方法與實現（153）
6.3.1基於觸控螢幕的互動（153）
6.3.2移動增強現實中的視覺式互動 （163）
參考文獻（170）
第7章增強現實人機互動套用系統開發（172）
7.1基於移動端的油泵拆裝訓練系統的設計與實現（172）
7.1.1案例的背景與意義（172）
7.1.2系統的設計方案（173）
7.1.3算法原理（180）
7.1.4系統實現（183）
7.2基於數據手套的車間布局系統的設計與實現（185）
7.2.1案例的背景與意義（185）
7.2.2系統硬體平台設計（186）
7.2.3系統軟體平台設計（188）
7.2.4車間布局的互動語義模型（193）
7.2.5車間布局系統的實現（194）
7.3正方形標識工具車間布局系統的設計與實現（197）
7.3.1案例的意義與背景（197）
7.3.2系統的設計方案（198）
7.3.3算法原理（204）
7.3.4系統實現（206）
7.4體感互動技術在虛擬機器人示教中的套用（209）
7.4.1案例的背景與意義（209）
7.4.2系統設計方案（210）
7.4.3系統實現（212）
7.4.4程式實現原理與要點（219）
7.5基於Hololens的布線輔助系統的設計與實現（223）
7.5.1案例的意義與背景（223）
7.5.2系統的設計方案（224）
7.5.3系統實現（228）
