基于增强现实技术的虚拟校园手机应用设计研究

童可

摘 要 基于增强现实技术的虚拟校园手机app项目研究基于对国内外增强现实的研究应用的基础上，提出新的期望与方向。期望我们能把我们的校园建设、学校历史、人文关怀等方面直接融入我们的生活，也是把户外增强现实系统和用户需求结合起来。通过这款基于增强现实技术的手机应用，拿出手机扫描校园建筑，就可以重现建筑遗址，追溯校园的历史故事，查看别人在此地留下的留言合影。针对校内师生，可以通过这款手机应用来查看校车还有多久到达，扫描食堂时还可以获知有哪些美味可口的饭菜。针对外来游客，通过这款手机应用可以获知想去地方的路线，最近的运动场在哪里等等。

关键词 增强现实 虚拟校园 手机应用 遗址重现 校园历史文化

中图分类号：TP393 文献标识码：A

0前言

随着计算机和网络技术的飞速发展近年来，增强现实技术作为人机接口和仿真工具，被称为21世纪最具应用前景的三大技术之一，受到的关注日益广泛。近年来，随着移动设备计算能力增强和对网格计算环境的关注、对户外增强现实系统和支持分布式协同操作增强现实系统的研究明显增加。国外已有许多增强现实的案例，但国内对增强现实技术的研究任处在起步阶段。针对这种现状，本研究就是将移动设备与对户外增强现实系统结合起来，利用一个手机app应用，将镜头对准校园某个建筑物，就可以重现建筑遗址，追溯校园的历史故事，查看别人在此地留下的留言合影，或者他人关于这个建筑的评价会浮现在画面之上。通过这款基于增强现实技术的手机应用，针对校内师生拿出手机扫描校园车站点，可以通过这款手机应用来查看校车还有多久到达；扫描食堂时还可以获知有哪些美味可口的饭菜。针对外来游客，通过这款手机应用可以获知想去地方的路线，最近的运动场在哪里等等。

1增强现实技术的科学依据

增强现实是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。同沉浸式的虚拟现实相比，增强现实不但应用的场合广泛，而且更加安全。

2增强现实技术的發展现状

人们对增强现实的研究是从1990年代初期开始，当时需要昂贵的硬件设备。初期主要实现方式采用HMD（Head Mounted Display）。随着个人电脑的性能不断改进，2007年左右AR的概念开始逐渐的在专门的研究者之外流传开来。现在小型照相设备的高解析度化，以及各种Sensor的发展，移动设备上也可以实现增强现实。HMD设备的进化，越来越接近实用。

计算机图形技术领域的先驱者Ivan Sutherland和他在哈佛大学及犹他州州立大学的学生就共同开发出了最早的AR系统模型，它提出Ultimate Display（终极显示）一词，用来描述计算机图形的显示系统，可以追踪人的头部以更新显示，让用户犹如置身于虚拟现实中，所以，他被认为是现代虚拟现实的先驱。此后，从70年代至80年代，在美国空军基地阿姆斯特朗实验室、NASA艾姆斯研究中心和北卡罗来纳大学的实验室中，都有少数研究人员从事AR系统的研究。到了90年代，波音公司研究人员曾经开发出试验性的AR系统，用以在工人组装线路时提供辅助。近十年中，硬件价格的急剧降低使AR系统实验室设备的价格降到可以接受的水平，从而带动了新一轮AR系统研究的高潮。从1998年起，全世界AR系统的研究者每年都要召开一次会议，交流最新的研究成果。

3基于增强现实技术的设计应用

当你想知道今天的天气情况的时候，还是在听新闻联播之后的天气预报吗？当你想知道哪辆公车可以回家的时候，还是要挨个公交站牌去找寻么？当你想认识一个漂亮mm的时候，还是要鼓起勇气跑上前去跟她搭讪吗？当你在街上游荡，想找到一家吃晚餐的地方的时候，你还是查完大众点评查谷歌地图吗？如果现在有一种技术，可以让你想知道天气的时候，直接仰望苍穹；想知道公车信息的时候，直接去问公车；想知道mm信息的时候，直接扫描mm本人；想找附近吃饭的地方时，直接摄像头环绕周边……会不会听上去有点离谱呢？其实这项技术已经发展的非常成熟了，就是增强现实技术。新的技术，将彻底打破互联网与现实的界限，那就是现实增强技术。

这项技术将在不久的将来使我们的生活发生彻底的改变。互联网将降临现实世界。此次基于增强现实技术的虚拟校园手机app项目研究基于再对国内外增强现实的研究应用的基础上，提出新的期望与方向。期望我们能把我们的校园建设、学校历史、人文关怀等方面直接融入我们的生活。也是把户外增强现实系统和用户需求结合起来。通过这款基于增强现实技术的手机应用，拿出手机扫描校园建筑，就可以重现建筑遗址，追溯校园的历史故事，查看别人在此地留下的留言合影。针对校内师生，可以通过这款手机应用来查看校车还有多久到达，扫描食堂时还可以获知有哪些美味可口的饭菜。针对外来游客，通过这款手机应用可以获知想去地方的路线，最近的运动场在哪里等等。

参考文献

[1] Brian Fling。移动应用的设计与开发[M].马晶慧，译.电子工业出版社，2010.

[2] 曹倩.实验互动装置艺术[M].中国建筑工业出版社，2011.

[3] 方兴，蔡新元，杨雪松，等.数字化设计艺术[M].武汉理工大学出版社，2004.

[4] 王正盛，陈征.VRP11虚拟现实编辑器标准教程[M].印刷工业出版社，2011.

[5] 钟玉琢.多媒体计算机与虚拟现实技术[M].清华大学出版社，2009.