【正文】 我們看到的虛擬物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)縮放等操作。 圖 光學(xué)系統(tǒng) 3D 圖 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 15 圖 光斑 圖 圖 光扇圖 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 16 由圖 和 可知，三個視場的 RMS 光斑分別為 0mm、 、 ，從光斑逐漸變大的趨勢來看，可以想象到我們像面位置應(yīng)該處于第一個視場聚焦點，由于場曲的存在，使第二，第三視場的光斑越來越大，為了改善這種情況，分析我們的系統(tǒng)，從一開始初始結(jié)構(gòu)設(shè)置時，我們使用了一個邊緣光線高度求解類型，這就限制了像面位置只能在近軸焦平面處，所以 極大的限制了光斑的優(yōu)化。 光瞳采樣即優(yōu)化時的光線采樣，分兩種方法：高斯環(huán)形積分采樣和矩形陣列采樣。上面設(shè)計有散熱孔，方便傳導(dǎo)熱量。這樣整個眼鏡就裝配好了。并詳細(xì)說明了人類是如何看到立體世界以及虛擬立體世界的生成條件。是畢業(yè)設(shè)計讓我體會到了更 多平時沒有的感觸，堅持的力量與責(zé)任心。 最后，我要感謝我的父母，是他們的支持讓我一步一步走到今天。還沒有完結(jié)，卻已經(jīng)開始了留念。而與傳統(tǒng)的頭盔現(xiàn)實器相 比，其造價低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。通過前期對凸透鏡特性的實驗得知，在 ~1 倍的焦距內(nèi)，成像的效果最好最清晰，所以調(diào)節(jié)的范圍初次確定為 20mm，但經(jīng)過反復(fù)測試，考慮到美觀性和實用性，最終確定焦距的可調(diào)節(jié)范圍為 0~12mm，由此計算齒輪齒條的參數(shù)。 圖 翻蓋 圖 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 20 5． 2 眼鏡本體和入瞳系統(tǒng)設(shè)計 眼鏡本體的高度由平凸透鏡的焦距確定，在與額頭接觸的位置設(shè) 計一個曲率較大的弧線，提高佩戴時的舒適度。本次優(yōu)化采用高斯法。再看到扇形圖，三個視場的圖形一樣， 方向與主光線方向的光線像差也基本相同。 屏幕的技術(shù)參數(shù)如表 。在 Panum 融合區(qū)的范圍內(nèi)，如果視差增大，那么人能感受到的深度 感也相應(yīng)增大，就是我們通常所說的，立體感很強(qiáng)。在現(xiàn)實的世界中，我們觀察立體物體的能力是不會被懷疑，但是如果在我們創(chuàng)造的虛擬世界中，就需要對視差進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到 3D 效果。當(dāng)我們獲得了足夠的深度線索和視差，視覺系統(tǒng)的工作就暫時告一段落，神經(jīng)元將信號傳給大腦，在大腦中，將獲得的兩幅 2D 畫面組成一個 3D 立體的圖像，這一過程就是融合（ fusion）。 眼球的調(diào)節(jié) 人的視覺系統(tǒng)工作時還有另一組肌肉結(jié)構(gòu)也參與到活動中，即對焦物體的晶狀體，好比攝像機(jī) 上的鏡頭。這種知覺顯示身體是不是自己移動，身體各部分的相對位置如何。這兩個畫面的差異稱為“視網(wǎng)膜像差”（ retinal disparity）。 活動的畫面讓我們感受到了運(yùn)動，這基于我們大腦處理視覺刺激對應(yīng)時間的能力。 靜態(tài)線索包含很多方面，例如（ 1）視覺和相對大小：如果我們觀看一個人和一圖 雙眼視差產(chǎn)生立體效果示意圖 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 7 個建筑物的畫，他們在畫框里看上去大小一樣，那我們肯定地說建筑會離我們更遠(yuǎn)一點。 （ 2） 用 ZEMAX 對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行成像特征的分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。（投射式 HMD 有三個部分組成：（ 1）圖像源（ 2）河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 中繼光學(xué)系統(tǒng)（ 3）入瞳系統(tǒng)。 2． 2 增強(qiáng)現(xiàn)實概論的關(guān)鍵技術(shù) 一個成熟的 AR 系統(tǒng)是垂直結(jié)構(gòu)，分為四層。 2 增強(qiáng)現(xiàn)實概論 2． 1 增強(qiáng)現(xiàn)實簡介 增強(qiáng)現(xiàn)實（ Augmented Reality，簡稱 AR）， 采用投影等科 技手段，輔助以攝像頭追蹤 并加上相應(yīng) 計算機(jī)圖像識別 的技術(shù)， 在 屏幕上把虛擬世界 嵌套在 現(xiàn)實世界并進(jìn)行 有機(jī)的 互動。虛擬現(xiàn)實（ visual reality,簡稱 VR,下同 ）技術(shù)的先驅(qū)之一 —— Oculus將人類帶入自己創(chuàng)造的虛擬世界里，優(yōu)異的沉浸感點燃了人類對 VR 技術(shù)的熱情。 1 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 作 者： 張瑞寧 學(xué) 號： 110533 學(xué) 院： 機(jī)械學(xué)院 系 (專業(yè) )： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 題 目： 增強(qiáng)現(xiàn)實 3D眼鏡 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)者： 劉今越 副教授 評閱者： 20xx 年 6 月 6 日 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 題 目 ： 增強(qiáng)現(xiàn)實 3D眼鏡機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 摘要： 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在最近幾年得到了快速的發(fā)展，但可穿戴的增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備卻少之又少。 關(guān)鍵詞： 增強(qiáng)現(xiàn)實 3D 顯示 眼鏡顯示 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Title Augmented reality 3Dimension glass Mechanical System Design Abstract Augmented Reality technology has been the rapid development in recent years, but wearable augmented reality devices are rare. Some headmounted display as pilot helmet used for military applications. The augmented reality device yet to be extended to the majority of the consumer market. And these technology in the world are applied in twodimensional plane, although it played an enhanced realworld effects, like always applied to the outside of a screen. Just a simple superposition of the screen and lacking vitality. This paper presents the structure of a new headmounted display, through practical experiments and theoretical analysis of the way mutual authentication, innovative augmented re