異地協(xié)同增強現(xiàn)實系統(tǒng)設計及其一致性控制研究.pdf

1、增強現(xiàn)實技術(shù)可以把計算機產(chǎn)生的虛擬物體或者其他信息合成到用戶看到的真實世界中，而協(xié)同增強現(xiàn)實技術(shù)可使多個使用者在增強現(xiàn)實環(huán)境下協(xié)同工作。目前絕大多數(shù)協(xié)同增強現(xiàn)實系統(tǒng)是本地協(xié)同增強現(xiàn)實系統(tǒng)。這些系統(tǒng)必需多個用戶在同一環(huán)境中進行交互，存在很多局限性。針對以上問題本文提出了一種基于傳感器的具有高交互性能的異地協(xié)同增強現(xiàn)實實驗系統(tǒng)——CCARS。為了避免基于視覺注冊技術(shù)的缺陷，系統(tǒng)采用一種基于傳感器的視點調(diào)整方法來解決注冊和跟蹤問題，使系統(tǒng)具有

2、更好的可靠性。實驗結(jié)果表明CCARS系統(tǒng)具有很好的實時交互性。 由于系統(tǒng)是異地的協(xié)同增強現(xiàn)實系統(tǒng)，系統(tǒng)存在著一致性控制的問題。本文使用本地滯后算法來提高系統(tǒng)的一致性性能。本地滯后值的大小直接關(guān)系本地滯后算法的性能，因此本文對其進行了深入研究。通過實驗發(fā)現(xiàn)本地滯后值對協(xié)同任務性能影響是分段的。當滯后值小于100 ms時，滯后對協(xié)同性能影響不大，基本上可以忽略。當滯后值超過100 ms時，滯后開始影響協(xié)同性能。當滯后值超過400 m

3、s時，滯后的影響急劇加劇，造成協(xié)同任務很難完成。當滯后值超過600 ms時，協(xié)同性能遭到嚴重破壞，任務已不可完成。根據(jù)實驗結(jié)果，文章給出了如何選擇最佳本地滯后值的建議。 接著本文分析了本地滯后一致性控制方法在本地滯后值較大時出現(xiàn)的協(xié)同性能急劇下降現(xiàn)象。造成這個現(xiàn)象的原因是當本地滯后非常大的時候，真實物體位置和延遲位置嚴重分離，用戶很難預測控制。因此本文提出用本地延遲顯示反饋法來對本地滯后算法損失的性能做出補償。實驗顯示本地延遲顯