基于移动设备的增强现实家具布置研究

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1、工学硕士学位论文基于移动设备的增强现实家具布置研究陈文武哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP316.2工学硕士学位论文基于移动设备的增强现实家具布置研究硕士研究生：陈文武导师：孙博文申请学位级别：工学硕士学科、专业：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP316.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringAugmentedRealityFurnitureLayoutResearchBasedonMobileDevicesCandidat

2、e：ChenWenWuSupervisor：SunBowenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerTechnologyDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于移动设备的增强现实家具布置研究》，是本人在导师指导下，在增尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，

3、论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。２＾作者签名：占曰期：万知若月曰務或／？哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于移动设备的增强现实家具布置研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得其他单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨

4、理工大学可、１采用影印缩印或其他复制手段保存论文，可＾公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于。保密，在年解密后适用授权书［□不保密０。请在上相应方框内打Ｖ（）作者签名：日期：年§月＾日产之导师签名：期：邱年若月日？Ｖ哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于移动设备的增强现实家具布置研究摘要增强现实（AugmentedReality，AR）技术，是在虚拟现实（VirtualReality，VR）技术的基础上发展起来的新兴技术，使虚拟物体与真实场景完美融合，同时用户可通过人机交互技术与虚拟物体进行交流，使人们获得超越现实的感官体验。AR家具布置

5、是指将增强现实技术应用于家居生活领域，通过在用户房间叠加3D虚拟家具模型，并实时对家居设备进行摆放操作，模拟真实的家居装修过程，从而实现在将家具未买到家里之前就看到在房间中摆放效果的目的，提高家居装修的沉浸感、交互性和实时性。随着移动设备计算处理能力的飞速发展，增强现实技术中图形处理运算需求可以逐步得到满足；同时，移动设备在便携性和人机交互方面明显具有优势。本文研究了基于AR技术的家居布置，实现了虚拟家具与真实场景相融合，主要内容包括市场调研、技术选定、核心算法优化及具体工程实现四个方面：首先，对增强现实技术的应用领域、研究背景、国内外发展现状及实现方法进行调研，研究如何将新兴的

6、AR技术融入到家居布置中，使虚拟家居更为真实、易用。其次，详细阐述了基于AR技术的家具布置系统工程框架，以及选用的核心技术，如图像识别与跟踪技术、相机外参矩阵计算、三维重建技术与虚实融合技术。第三，提升设备对标识物识别的性能与人机交互的稳定性。本文基于方向信息对目前主流的图像识别与跟踪技术之一随机蕨算法进行改进，简称方向蕨(OrientedFerns，OFerns)，使分类器体积为原始大小的1/8至1/16，解决其无法在目前的移动设备或内存较低的计算机上使用；同时，结合了三维重建技术，在体验距离上较原始算法提高了13倍以上。最后，为了验证本文设想的可行性，设计并实现了一款基于AR

7、技术的家具布置系统。经过分析数据和评测，该系统具有虚实融合、可自然人机交互以及可多平台运行的特点，具有良好的实际使用价值。关键词家具布置；增强现实；方向随机蕨；三维重建-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文AugmentedRealityFurnitureLayoutResearchBasedonMobileDevicesAbstractAugmentedReality(AugmentedReality,AR)technology,isintheVirtualReality(Vir