基於增強現實技術的虛擬校園手機應用設計研究
移動互聯
作者：童可
摘 要 基於增強現實技術的虛擬校園手機app項目研究基於對國內外增強現實的研究應用的基礎上，提出新的期望與方向。期望我們能把我們的校園建設、學校曆史、人文關懷等方麵直接融入我們的生活，也是把戶外增強現實係統和用戶需求結合起來。通過這款基於增強現實技術的手機應用，拿出手機掃描校園建築，就可以重現建築遺址，追溯校園的曆史故事，查看別人在此地留下的留言合影。針對校內師生，可以通過這款手機應用來查看校車還有多久到達，掃描食堂時還可以獲知有哪些美味可口的飯菜。針對外來遊客，通過這款手機應用可以獲知想去地方的路線，最近的運動場在哪裏等等。
關鍵詞 增強現實 虛擬校園 手機應用 遺址重現 校園曆史文化
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A
0前言
隨著計算機和網絡技術的飛速發展近年來，增強現實技術作為人機接口和仿真工具，被稱為21世紀最具應用前景的三大技術之一，受到的關注日益廣泛。近年來，隨著移動設備計算能力增強和對網格計算環境的關注、對戶外增強現實係統和支持分布式協同操作增強現實係統的研究明顯增加。國外已有許多增強現實的案例，但國內對增強現實技術的研究任處在起步階段。針對這種現狀，本研究就是將移動設備與對戶外增強現實係統結合起來，利用一個手機app應用，將鏡頭對準校園某個建築物，就可以重現建築遺址，追溯校園的曆史故事，查看別人在此地留下的留言合影，或者他人關於這個建築的評價會浮現在畫麵之上。通過這款基於增強現實技術的手機應用，針對校內師生拿出手機掃描校園車站點，可以通過這款手機應用來查看校車還有多久到達；掃描食堂時還可以獲知有哪些美味可口的飯菜。針對外來遊客，通過這款手機應用可以獲知想去地方的路線，最近的運動場在哪裏等等。
1增強現實技術的科學依據
增強現實是通過計算機係統提供的信息增加用戶對現實世界感知的技術，將虛擬的信息應用到真實世界，並將計算機生成的虛擬物體、場景或係統提示信息疊加到真實場景中。增強現實提供了在一般情況下，不同於人類可以感知的信息。它不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。同沉浸式的虛擬現實相比，增強現實不但應用的場合廣泛，而且更加安全。
2增強現實技術的發展現狀
人們對增強現實的研究是從1990年代初期開始，當時需要昂貴的硬件設備。初期主要實現方式采用HMD（Head Mounted Display）。隨著個人電腦的性能不斷改進，2007年左右AR的概念開始逐漸的在專門的研究者之外流傳開來。現在小型照相設備的高解析度化，以及各種Sensor的發展，移動設備上也可以實現增強現實。HMD設備的進化，越來越接近實用。
計算機圖形技術領域的先驅者Ivan Sutherland和他在哈佛大學及猶他州州立大學的學生就共同開發出了最早的AR係統模型，它提出Ultimate Display（終極顯示）一詞，用來描述計算機圖形的顯示係統，可以追蹤人的頭部以更新顯示，讓用戶猶如置身於虛擬現實中，所以，他被認為是現代虛擬現實的先驅。此後，從70年代至80年代，在美國空軍基地阿姆斯特朗實驗室、NASA艾姆斯研究中心和北卡羅來納大學的實驗室中，都有少數研究人員從事AR係統的研究。到了90年代，波音公司研究人員曾經開發出試驗性的AR係統，用以在工人組裝線路時提供輔助。近十年中，硬件價格的急劇降低使AR係統實驗室設備的價格降到可以接受的水平，從而帶動了新一輪AR係統研究的高潮。從1998年起，全世界AR係統的研究者每年都要召開一次會議，交流最新的研究成果。