AR技术在建筑领域的实践初探

１ 概 述
Ａ Ｒ（ Ａ ｕ ｇ ｔ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ） 即增强现 实 ， 也被称之 为混 合现实 。它 通过 电脑 技术 ， 将虚拟 的信息应用到真 实世界 ， 真实 的环 境和虚 拟 的物 体 实 时 地 叠 加 到 了 同一 个 丽 面 或 李 问 同 时存 在 … 。 日前 Ａ Ｒ技 术 主 要 应 用 在 医疗 保 健 ， 制造业 ， 服 务 业 等 。 在 建 筑， 教 育方 面投 资 依 然 较 少 ， 然 而 在 土 建 行 业 领 域 中对 于 建 筑 的信 息化需求 又非常 亟待。移动 Ａ Ｒ 终端 的广泛应川和迅速普及 ， 也为 建筑 物 ３ Ｄ效果 展示 的 立 体化 创 新 提 供 有 益 的借 鉴 参 考 基 下 以 上理念 ， 本课题组 通过预先 制作建筑物 ３ Ｄ模 型 ， 住 二维 Ｃ ＡＩ 】 网纸 ａ】 户 型 平 面 ＡＲ ｔ ￣ｌ ｌ｛ 终端 】 （ ｂ） 户 型 平 面 ＡＲ 增 强 （ 图面 中 植 入识 别 区域 ， 基于 ［ ） ｎ ｉ ｔ ｙ ３ Ｄ游 戏 开 发 引 擎 ， ） ｆ 发 出 安 卓 智 能 手 图 １ ＡＰ Ｐ扫描 二维 图片 生 成 效 果 图 机终 端“ 建筑平而增强现实 Ａ Ｐ Ｐ ” 。为 建筑物 ３ Ｄ效果 的展示 以及增 Ｓ Ｄ Ｋ干 ¨ Ｊ Ｄ Ｋ生 成 Ａ Ｐ Ｐ 其 中需 要 注 患 的 足 在 导 人过 程 ｒ １ ｌ 比例 一致 慢 现 实感 提 出 Ｙ， ｆ ｌ ｘ ． ， １ 便 捷 的解 决 方 案 总结来说 ， 我们 的 利 用 Ａ Ｒ技 术 与 建 筑 技 术结 合 应 用 Ａ Ｐ Ｐ的 制 ２ 基 于 ＡＲ技 术 的 建 筑 平 面 增 强 现 实 Ａ Ｐ Ｐ研 发 作的过程是将 Ａ Ｒ技术运用于建筑领域 ， 提 前将 工程三维动态模 型 ２ ． １ Ａ Ｒ技 术 在 智 能终 端 的实 现 基于 Ａ Ｒ 技 术的移动平 台 Ａ Ｐ Ｐ 应 用 指 的是 通 过 软 件 把 手 持 以及识 别 与制作 过程 ， 通过 Ｕ ｎ ｉ ｔ ｙ ３ Ｄ实现二者 的完美 转换 ， 巧妙 移 动终端 （ 例如智 能手机 、 平 板 电脑 等 ） 变 成虚拟显永器 ， 软 件 系 统 的把这项运用 与大众化 的移动终端传感设备联系起 米。 依据课题 组所开发 的“ 建筑平 面增强 现实 ＡＰ Ｐ ” 软件进 行 的相 使 用 移 动 终 端 上 的摄 像 头 捕 捉 现 实 场 【 ｆ 】 某个对象 ， 然 后 在 终 端 示 所示 。 通 过 在 预先 设 计 的平 面 罔 中植 人 相 关 的识 别 器 上｛ 示对应对象 的 ３ Ｄ 图像 ， 实时融合成虚实结合的场景Ⅲ 。 采用 关 应 用 如 图 １ Ｐ Ｐ软 件 ，我们 可 以 看 到 依 据 这种 技术组合 加上 Ｉ Ｂ ｓ的应用就 可以用一个联 网设 备的摄 像头 域 ，冉 结 合 课 题 组 开 发 的智 能 终 端 Ａ Ｐ Ｐ增 强 现 实之 后 的效 果 如 图 ｌ 所 永 。通 过 １ 可以看出 ， 依 据 智 对准 一幢大楼 或者地标 建筑 ， 然后便可在设 备的屏幕 上接收到关于 Ａ Ｐ Ｐ应 用 ，我 仃 Ｊ 可 以 在 手 机 屏 幕 上 看 剑 增 强 实 后 的 这个地点 的有 帮助 的信息 １ 。将 长于互 动体验 的 Ａ Ｒ 技术手段和具 能 手 机 终 端 Ａ 从而实现图纸可读性 的提升 。 有精 准性 、超强 的用户黏性优势 的移动 Ａ Ｐ Ｐ 相结合 开发应用 ， 可 三维房屋模 型 ， ３ 结 论 与 展 望 以解 决建 筑 物 ３ Ｄ展 示 的现 实 问题 ，以其 能 通 过 技 术 的 口 及引 提 高 人 本 项 目所 研 发 的 Ａ Ｐ Ｐ将 Ａ Ｒ 技 术 运 用 列 建 筑 领 域 ，通 过 Ｕ ｎ ｉ — 们 的浏 览兴 趣 ， 通过 Ａ Ｐ Ｐ 的应 用 能 方 便 消 费 者 的各 种 参 与 体 验 【 ４ Ｉ 。 ｔ ｖ ３ Ｄ实 现二 者 的转 换 ， 旨在将 图纸 的 蔓 维 模 型 全 方 位 展 现 在 操 作 人 ２ ． ２建筑平面增强现实 Ａ Ｐ Ｐ的研发 存实 际施Ｔ 当中， 如何便捷的完成 ＿ ＿ ［ 程技术交底 一直 是工程技 员 面前 。通 过 研 发 和 实 际 应 用 获 得 了如 下 结论 ： ａ． 依 据 Ａ Ｒ技 术 将 原 先 的 二 维 Ｃ Ａ Ｄ 罔纸 转 换 为 三 维 模 型 可 以 术 人 员 关 注 的一 件 事 情 。而 二 维 图 纸存 在 可 读 性 差 、 空 间 表 述 不 够 直接 的缺 陷 ， 此 通过 纸 在 现 场 进 行 相 关 ｆ 稗 技 术 交 底 是 一 个需 提 升 图纸 的 可读 性 ； ｈ ．基 于 智 能 移 动 终 端 的 Ａ Ｐ Ｐ研 发 具 备非 常 好 的 叮操 作 件 和 便 要 改 进 的 短板 。 传 统 的利 用 ３ Ｄ Ｍ Ａ Ｘ 等 专业 ｊ维 建 模 软 件 可 以构 建 三维景观 ， 但这些软件 只是 图形处 方面的软件 ， 所 制作的模 型 携 性 ； ｃ ． 所开 发 Ａ Ｐ Ｐ进 行 多对 多 识 别 时 会 发 生 反 应 迟钝 光 线 较 若 的情 并没有地理坐标 ， 此 对大范围场景的构 建具有一定 的困难 。 况 下对 二维 图 片 的识别需先调整相 机聚焦后再次进 入 Ａ Ｐ Ｐ才 能 进 基于 以上分析 ， 同时结合 前述 的 Ａ Ｒ技术 系统 构成脉络 以及智 ， 彳 识 别 ， 造 成操 作较 为 繁琐 ， 需 要 在后 期进 行 进 一 步 完 善 。 能移动终端的相对普及 ， 课 题组 的 成 员通 过 预 先 设 置 制 作 ＿ 二 维＿ 鬈 【 纸 参 考 文 献 的ｊ维模型 ，再将识别代码植入相应的二维 Ｃ Ａ Ｄ罔纸 。依 据 Ｕ ｎ ｉ — １ １ 严钧， 刘永健． 虚 拟 现 实技 术 在 土 木 建 筑 ＿ ７ － 程 中 的应 用研 究 长 沙 ｔ ｙ ３ Ｄ加 高 通 的 Ａ Ｒ插 件 的开 发 环 境 ，将 二 维 Ｃ Ａ Ｄ 图 纸 转 化 为 可 视 『 交 通 学 院 学报 ， ２ ０ ０ ３ ， １ ： ５ ８ — ６ ２ ． 化的三维结果 。具体研发过程及技术如下 ： ２ １ 胡小强． 虚 拟 现 实技 术 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 北 京 邮 电 大 学 出版社 ， ２ ０ ０ ５ ． 首先运刚 Ａ ｄ ｏ ｂ ｅ Ｒ ｅ ａ ｄ ｅ ｒ 、 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ、 Ｕ ｎ ｉ ｔ ｙ ３ Ｄ、 ３ Ｄ ＭＡ Ｘ 以及传感 『 ３ １ ｔ － 丽 丽， 陈金鹰， 冯光 男． Ｖ Ｒ ／ Ａ Ｒ技 术的机遇 与挑 战＿ Ｊ １ ． 通信与信息 没备 等 ，实 现 从 二 维 Ｃ Ａ Ｄ 建筑 结 构 图 纸 剑 ｊ 维 建 筑 结 构 模 型 的 完 『
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工 程 科 技
Ａ Ｒ 技术在建筑领域 的实践初探
崔 莹 谭 斌 罗 伟 杨旭辉 高 帅 （ 西安 石 油 大 学机 械 ＿ ７ － 程 学 院 土 木 工 程 系， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ） 摘 要： 随 着智 能 移 动 终 端 性 能 的提 升 ， 让Ａ Ｒ（ Ａ ｕ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ） 技 术 的 实现 更 为便 捷 本 文 通过 分析 移 动 平 台的 应 用 特 点 以及 Ａ Ｒ技 术 的 实现 流 程 ， 通过在二 维 Ｃ Ａ Ｄ 图纸 中植 入 识 别 区域 ， 将 建筑三维模型导入 Ｕ ｎ ｉ ｔ ｙ ３ Ｄ ｑ － ， 通过调整 Ａ Ｒ Ｃ ａ ｏｍ ｒ ・ ａ的 角度 实现 增 强 现 实， 再通过 Ｓ Ｄ Ｋ和 Ｊ Ｄ Ｋ生 成 Ａ Ｐ Ｐ ．为 建 筑 物 ３ Ｄ 效 果 的展 示 以及 增 强现 实感 提 出 了新 的 解 决 案 。 关键 词 ： Ａ Ｒ技 术 建 筑 领 域 ； Ａ Ｐ Ｐ ； ３ Ｄ展 示