基于增强现实技术的工程图学移动学习系统

杨 琪, 项 阳, 张昊鹏, 周 炜

(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院, 上海 201620)

增强现实技术(Augmented Reality,AR)是在虚拟现实基础上发展起来的新兴技术.将计算机生成的虚拟模型和交互信息叠加后与现实相融合,可使用户获得超越现实的感官体验[1].随着智能终端的硬件性能提高,便携的智能终端可以满足AR技术的硬件要求.

国外业内专家对AR技术在移动终端的开发进行了研究,Wang等[2]将移动网络和虚拟现实技术相结合,提出移动虚拟空间(Virtual Model Phone Design Space,VMPDS),实现移动平台虚拟模型数据库的扩展.Vélaz等[3]将虚拟现实(VR)技术应用到机械工程教学中,深入探讨交互技术对教学过程的影响.

AR技术在国内的应用研究也日趋广泛,叶琳等[4-6]探讨虚拟模型造型技术,并建立机械制图虚拟模型室；邱龙辉等[7]利用Direct3D Mobile开发出基于Windows Mobile平台的工程图学虚拟模型库,加载基于虚拟现实建模语言(VRML)虚拟模型库,实现虚拟模型在移动设备的显示.

工程图学是机械类专业的重要专业基础课,机械制图授课经常需要借助相关的实体模型.本研究开发一款用于移动端的应用程序(App),将实体模型建模完成后储存在数据库中,运用AR技术将模型在移动端呈现,再结合实际教学需要增加相应的交互操作,从而为学习者提供沉浸式学习环境,提高学习效率.

1 工程图学移动学习系统

1.1 系统底层结构

工程图学移动学习系统主要用于辅助教学,目的是加强学习者对立体模型的理解,提高学习者平面与三维的转换能……