增強現實技術能夠在真實環(huán)境中準確定位,將計算機產生的虛擬信息,疊加在用戶所看到的真實世界景象上,實現對真實世界的信息擴展。增強現實技術有三個特點:虛實結合、實時交互、三維注冊,已被廣泛應用于多個領域。本文在增強現實場景下構建虛擬人物助手,為人們的日常室內生活提供幫助。增強現實技術的沉浸式三維顯示效果使虛擬人物更加逼真生動。結合語音識別技術,讓人通過語音與虛擬人物助手交互。通過HoloLens對周圍環(huán)境的感知,實現室內導航,為虛擬人物提供運動路徑。論文主要完成了以下工作:（1）研究了增強現實場景下的人機交互技術。分析了三維顯示技術中光照模型及渲染過程,在著色器中實現多種特殊顯示效果�；贖oloLens平臺,開發(fā)了視線凝視、手勢識別兩種交互方式。開發(fā)了基于Azure云服務的中文語音識別與中文語義分析模塊,擴展了HoloLens中文語音交互功能。（2）開發(fā)了增強現實環(huán)境下的室內導航功能。采用圖片標識識別技術建立了環(huán)境全局坐標系,建立了其與HoloLens坐標系的關系。開發(fā)了基于HoloLens的三維環(huán)境實時建模模塊。將環(huán)境模型體素化,判定并劃分可行走區(qū)域,生成凸多邊形導航網格。在導航網格上... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

從真實環(huán)境到虛擬環(huán)境的順序圖

光線從光源發(fā)出，經過物體表面漫反射后的顏色。由個方向的，可以認為任何反射方向的光線強度分布是均勻一的視角無關，而與入射光線的角度有關。漫反射符合蘭伯特)所示，反射光線的強度與表面法線和光源方向之間的夾角余 max 0, diffuse light diffuseC C m n I 源的顏色，mdiffuse是材質漫反射的顏色，n 是表面法線矢量。當表面法線 n 與指向光源方向 I 夾角大于 90 度時，光線反射 Cdiffuse應為 0。沒有被光源所照射，則表面僅受環(huán)境光影響，導致此表面顏法被正確展示�？梢圆捎酶倪M的半伯特模型，如公式( 2.3 ) Saturate diffuse light diffuseC C m n I 表示將值截取到[0,1]范圍內。通過設定 α 與 β 值，使 線反射的明暗程度，使背對光源的表面也可以清晰地展現。圖比圖。

g 模型計算高光反射的過程如公式( 2.4 )與( 2.5 )所示。 max 0, glossmspecular light specularC C m v rr 2 n I n I lar是材質高光反射的顏色，v 是光線從物體表面入射到觀察者眼睛方向，n 是表面法線矢量，I 是指向光源方向的單位矢量。mgloss反光度，用于表示高光區(qū)域的大小與亮度，mgloss越大，高光區(qū)域-Phong 模型來計算高光反射，如公式( 2.6 )與( 2.7 )所示。 max 0, glossmspecular light specularC C m n h v Ihv I 表面點指向觀察點與指向光源兩個方向的角平分線。在實際計算體表面足夠遠時，h 可以認為是定值，因此 Blinn-Phong 模型計g 模型中的高光區(qū)域過渡比 Phong 模型更光滑，范圍更大，如圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3056658