37、利用手机作为二维虚拟描摹工具的研究与实践

利用手机作为二维虚拟描摹工具的研究与实践

1. 自动对齐与标记追踪

在使用 Magic Lens（ML）模式时，每帧渲染都会自动完成对齐，无需额外要求。这是通过在图 3 上添加标记，追踪相机相对于绘图表面的姿态来实现的。使用 Vuforia 库进行相机姿态追踪，确保有足够的特征用于追踪。随着轮廓绘制的增多，有可能用轮廓追踪系统取代标记追踪，但如果轮廓被遮挡，这种追踪系统容易失效。

标记也可能被遮挡，可以使用多个标记或可移动的标记来避免。为避免用多个标记覆盖整个绘图表面，选择了可移动标记的方案。当标记挡住铅笔或不在相机视野内时，参与者移动标记，每次移动后都要手动将虚拟模板与已绘制部分对齐。

由于虚拟模板投影在绘图表面上，会覆盖绘图表面上的内容。当前系统无法检测和移除已绘制的虚拟模板部分，因此将虚拟模板设置为半透明，并允许用户调整透明度。

2. 实验方法

实验采用了受试者内设计，交互方式作为自变量，有三种取值：
- 模板模式（Template） ：用户将 A3 打印模板放在描图纸下方，按照模板绘制轮廓。
- 静态窥视孔模式（Static Peephole，SP） ：将手机放在高度可调的支架上（15 - 25 厘米），用户通过两种触摸屏手势对齐虚拟模板：拖动平移和捏合缩放。
- 魔法镜头模式（Magic Lens，ML） ：绘图时不强制将手机放在支架上，移除支架是为了增加系统的便携性，同时探索手持手机进行二维虚拟描摹时用户性能是否会大幅下降。

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