增强现实（AR）系统是一门新兴的研究领域，涉及图形显示技术、人机交互技术、多种传感技术和计算机图形与多媒体技术等众多学科，本课题主要难点在于以下几点： (1) 鲁棒的几何配准技术 (2) 基于多视图几何技术的交互设计 (3) 基于视觉计算的照片级真实感绘制技术 (4) 交互式AR内容编辑和设计工具的开发 (5) 基于体验者为中心的 AR系统集成技术等几个方面。

课题分工： 拟将本课题拆分成四个子课题，分别由4名同学完成。 
学生1：利用摄像头获取真实场景信息，对相机进行内外参数标定，对真实场景和相机位置信息进行分析，确定相机的空间位置和姿态。
学生2：基于模板匹配、边缘检测等视觉方法识别视频图像中预先定义好的标记、物体或基准点，根据相机的位置姿态信息和真实场景中的定位标记，计算虚拟物体坐标到相机视平面的仿射变换。
学生3：系统界面和虚拟可视化技术研究，建立虚拟环境的模型实体、研究模型的渲染方法以及虚拟模型的运动控制。
学生4：基于注册配准技术，根据图形的仿射不变性原理，重建从预定义标记到当前场景中标记的坐标转移矩阵，根据这个转移矩阵来绘制虚拟物体，并与摄像机获得的真实环境进行拼接。
学生5：基于学生2建立的虚拟模型进行碰撞检测。