GB T 38247-2019 信息技术 增强现实 术语.pdf
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1、书书书 犐犆犛 犔 G21G22G23G24G25G26G27G27G28G29G2A 犌犅 犜 G21G22G23G24 G25G26G27G28 G24G29 犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀狋犲犮犺狀狅犾狅 犵狔 犃狌 犵 犿犲狀狋犲犱狉犲犪犾犻狋 狔 犜犲狉犿犻狀狅犾狅 犵狔 G2AG2B G28G2C G27G28G2BG2CG2DG2EG2FG30G31G32 G21G27G27G28G29G2AG33G2FG30G34G35G36 G2A G2B 目 次 前言 范围 术语和定义 一般术语 技术专业术语 应用专业术语 索引 犌犅 犜 前 言 本标准按照 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内
2、容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国信息技术标准化技术委员会( )提出并归口。 本标准起草单位:中国电子技术标准化研究院、北京理工大学、北京电影学院、深圳赛西信息技术有 限公司、西北师范大学、北京航空航天大学、上海交通大学、浙江大学、歌尔股份有限公司、北京邮电大 学、北京耐德佳显示技术有限公司、北京圣威特科技有限公司、中兴通讯股份有限公司、青岛精工虚拟现 实研究院、北京大视景科技有限公司。 本标准主要起草人:王聪、王涌天、宋维涛、刘越、马珊珊、陈靖、程德文、焦廉洁、翁冬冬、魏小东、 周忠、范秀敏、章国锋、严小天、乔秀全、商彦磊、王阳、杨涛、黄成、郭玫、贾霞、
3、张阿香、周颐、吕强、刘明、 白嘉慧、张钊源。 犌犅 犜 信息技术 增强现实 术语 范围 本标准界定了增强现实各种概念的术语和定义,并明确了这些条目之间的关系。 本标准适用于增强现实概念的国内及国际间交流。 术语和定义 一般术语 虚拟现实 狏犻狉狋狌犪犾狉犲犪犾犻狋狔 采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多感官一体化 的数字化人工环境,用户借助一些输入、输出设备,采用自然的方式与虚拟世界的对象进行交互,相互影 响,从而产生亲临真实环境的感觉和体验。 增强现实 犪狌犵犿犲狀狋犲犱狉犲犪犾犻狋狔 采用以计算机为核心的现代高科技手段生成的附加信息对使用者感知到的
4、真实世界进行增强的环 境,生成的信息以视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等生理感觉融合的方式叠加至真实场景中。 增强虚拟 犪狌犵犿犲狀狋犲犱狏犻狉狋狌犪犾犻狋狔 将真实场景中的物理对象的几何和物理属性融合至计算机生成的虚拟场景中,形成对虚拟场景进 行增强。 注:区别于增强现实,增强虚拟的主体是由计算机生成的虚拟世界而非用户所处的真实世界。 混合现实 犿犻狓犲犱狉犲犪犾犻狋狔 实现真实场景和虚拟场景的混合匹配的技术,场景中物理对象和虚拟对象共同存在且能够实时交 互,从而构建出的一个真实对象和虚拟对象实时交融的新环境。 注 :理想的混合现实是实现真实场景与虚拟环境在几何、光照、物理和交互一致性的完全匹配
5、。 注 :增强现实和增强虚拟是混合现实的两种形态。 技术专业术语 虚拟对象 狏犻狉狋狌犪犾狅犫犼犲犮狋 计算机生成的具有几何形状、特定格式或特定行为的对象。 注:其原型可以是现实对象,也可以是完全虚构的对象。 虚拟世界 狏犻狉狋狌犪犾狑狅狉犾犱 虚拟环境 虚拟场景 犌犅 犜 由计算机生成的具有动态感官信息表现(如双眼立体视觉、三维听觉、力触觉、味觉及嗅觉等)的、多 虚拟对象构成的环境。 注:可以是某一特定物理世界的虚拟重现,也可以是虚构的世界。 物理对象 狆犺狔狊犻犮犪犾狅犫犼犲犮狋 现实世界中实际存在,能直接或间接被人体感官系统感知的物体。 物理世界 狆犺狔狊犻犮犪犾狑狅狉犾犱 物理环境 物
6、理现实 物理场景 人类所处的不需要借助装备就能感知的包含多物理对象的真实世界。 组合场景 犮狅犿狆狅狊犲犱狊犮犲狀犲 物理世界和系统生成的一个或多个虚拟信息共同形成的场景。 三维对象 犇狅犫犼犲犮狋 在三维空间中占据有限容量物体的几何表示。 注 :通常用计算机、移动终端、头盔显示器等装备进行显示。 注 :可以表示真实物体,也可以表示虚拟物体。 动画物体 犪狀犻犿犪狋犲犱狅犫犼犲犮狋 在组合场景下,运动、形状等物理特性随时间变化的虚拟物体。 注:变化可以是物体自身发生的变化,也可以是有交互行为发生时物体产生的变化。 摄像机坐标系 犮犪犿犲狉犪犮狅狅狉犱犻狀犪狋犲狊狔狊狋犲犿 以原点为相机的光心,
7、 狓 、 狔 轴与图像的 狓 、 狔 轴平行, 狕 轴为相机光轴,与图像平面垂直的三维坐标 系统。 注:通常为右手系,规定 狓 轴向右, 狔 轴向上, 狕 轴朝向摄像机屏幕内方向。 图像坐标系 犻犿犪犵犲犮狅狅狉犱犻狀犪狋犲狊狔狊狋犲犿 垂直于摄像机坐标系光轴的二维坐标系统。 注:通常规定图像左上角为图像坐标系原点, 狓 轴向右, 狔 轴向下。 物体坐标系 狅犫犼犲犮狋犮狅狅狉犱犻狀犪狋犲狊狔狊狋犲犿 描述物理环境中的真实物体或描述虚拟环境中的虚拟物体相对自身的平移、旋转关系的三维坐 标系。 场景坐标系 狊犮犲狀犲犮狅狅狉犱犻狀犪狋犲狊狔狊狋犲犿 在虚实融合环境中,描述相机、虚拟物体、真实物体
8、统一尺度和位置关系的三维坐标系。 虚拟相机 狏犻狉狋狌犪犾犮犪犿犲狉犪 在三维虚拟场景中,为了获得虚拟场景的二维投影画面而人为设定的具有一定成像参数的理论相 犌犅 犜 机模型。 第一人称视角 犳犻狉狊狋狆犲狉狊狅狀狏犻犲狑 增强现实系统中观察者所见增强现实场景与操作者所见增强现实场景相同的视角。 第三人称视角 狋犺犻狉犱狆犲狉狊狅狀狏犻犲狑 增强现实系统中观察者同时看到增强现实场景和操作者的视角。 三维位置 犇狆狅狊犻狋犻狅狀 相对于给定坐标系和原点的三维直角坐标点。 六自由度 狊犻狓犱犲犵狉犲犲狊狅犳犳狉犲犲犱狅犿 沿三维直角坐标系三个坐标轴的平移自由度以及绕这三个坐标轴的旋转自由度。 注:
9、描述一个物体的位姿共需要六个自由度。 三自由度 狋犺狉犲犲犱犲犵狉犲犲狊狅犳犳狉犲犲犱狅犿 沿三维直角坐标系三个坐标轴的平移自由度或围绕三维直角坐标系三个坐标轴的旋转自由度。 注:用以表示一个空间三维物体相对于某一坐标系的平移关系或旋转关系。 参考图像 狉犲犳犲狉犲狀犮犲犻犿犪犵犲 在环境中可被识别的二维图像。 图像检测 犻犿犪犵犲犱犲狋犲犮狋犻狅狀 检测环境中的参考图像的过程。 参考物体 狉犲犳犲狉犲狀犮犲狅犫犼犲犮狋 在环境中可被识别的三维物体。 物体检测 狅犫犼犲犮狋犱犲狋犲犮狋犻狅狀 检测环境中的参考物体的过程。 标记 犿犪狉犽犲狉 在物理场景中,人工设计的可被检测、识别、定位和跟踪的
10、标识物。 经纬度海拔标记 犾狅狀犵犻狋狌犱犲犾犪狋犻狋狌犱犲犪犾狋犻狋狌犱犲犿犪狉犽犲狉 通过经度、纬度和海拔获得绝对或相对的用户位置的标记。 增强现实系统基准 犪狌犵犿犲狀狋犲犱狉犲犪犾犻狋狔狊狔狊狋犲犿犫犲狀犮犺犿犪狉犽 能够综合、客观、准确评估增强现实系统各方面性能的技术基础和框架。 注:包含评估主题(如跟踪注册、虚实融合等模块性能)、评估项(如运行速度、准确度等)、评估标准,评估方案步骤 及可执行软件、测试数据等多个部分。 基准标记 犳犻犱狌犮犻犪犾犿犪狉犽犲狉 放置在成像系统视野中,被生成图像用作参考点或量度的物体。 犌犅 犜 照相机 犮犪犿犲狉犪 摄像机视图 犮犪犿犲狉犪狏犻犲狑
11、通过照相机摄像机观察到的当前场景视图。 增强现实视图 犪狌犵犿犲狀狋犲犱狉犲犪犾犻狋狔狏犻犲狑 在增强现实系统中经过处理后的当前场景视图。 增强视图 犪狌犵犿犲狀狋犲犱狏犻犲狑 将原来不清晰的图像变得清晰,或通过扩大图像中不同物体特征之间的差别,抑制不感兴趣的特 征,强调某些感兴趣的特征的视图。 地图视图 犿犪狆狏犻犲狑 符合地理坐标系、以地图为基础图形显示相关信息的场景视图。 增强物 犪狌犵犿犲狀狋犪狋犻狅狀 与物理对象相关联的数字信息。 虚实融合 狏犻狉狋狌犪犾狉犲犪犾犻狋狔犻狀狋犲犵狉犪狋犻狅狀 将移动终端或计算机通过数字技术产生的虚拟场景与真实场景进行实时的数字化混合,使虚拟物 体和真
12、实物体共同存在同一个场景中。 人工特征 犪狉狋犻犳犻犮犻犪犾犳犲犪狋狌狉犲 为了便于对场景(图像)进行处理和分析而人为认定的场景(图像)属性。 自然特征 狀犪狋狌狉犪犾犳犲犪狋狌狉犲 视觉可以辨别的物理场景固有的属性。 注:通常是三维空间中的点、线、面、纹理等反映视觉信息的原始几何对象。 环境理解 犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾狆犲狉犮犲狆狋犻狅狀 识别并理解出环境中可用的特征供软硬件进一步使用的过程。 视觉搜索 狏犻狊狌犪犾狊犲犪狉犮犺 通过搜索视觉特征,为用户提供相关图形图像资料的搜索过程。 兴趣点 狆狅犻狀狋狅犳犻狀狋犲狉犲狊狋 用户关注的特定空间位置或特定对象。 位姿 狆狅狊犲 空间三维物
13、体相对于某一坐标系的平移和旋转关系的位置状态。 用户位姿 狌狊犲狉狆狅狊犲 用户自身相对于真实或虚拟环境中真实或虚拟物体的位姿状态。 犌犅 犜 用户查询 狌狊犲狉狇狌犲狉狔 由用户发起的针对数字对象或其他数字资料的查询请求。 注册 狉犲犵犻狊狋狉犪狋犻狅狀 根据实时获得的用户物体位姿,把虚拟对象或数字信息按照虚实配准的原则叠加到物理场景的 过程。 渲染 狉犲狀犱犲狉犻狀犵 对一个虚拟场景进行处理,得到符合人类知觉(视觉、听觉、触觉等)输出的过程。 样式 狊狋狔犾犻狀犵 用有意义的名称保存的对修饰对象进行修饰所使用的各种参数的集合。 注:修饰对象为组合场景中的字符、对象等,参数为字体、字号、对齐
14、方式等。 发布 狆狌犫犾犻狊犺犻狀犵 通过元数据的提供、数字信息的规范化和将数据传输到一个或多个服务器等方式使数据可以被用 户发现的过程。 注册场景 狉犲犵犻狊狋犲狉犲犱狊犮犲狀犲 在增强现实技术实现过程中,为了计算照相机在环境中所处的位置和方向而选取的具有丰富的人 工特征或自然特征的物理场景。 锚点 犪狀犮犺狅狉狆狅犻狀狋 将虚拟物体放置在环境过程中所使用的基准点。 云锚点 犮犾狅狌犱犪狀犮犺狅狉狊 在设备之间共享相同组合场景时,多个系统使用锚点。 注:通过云锚点,允许多个设备使用云来共享真实世界场景中的对象信息。 点云 狆狅犻狀狋犮犾狅狌犱 在增强现实应用中,用于恢复三维场景而使用的场景物
15、体表面的三维点数据集合。 三维重建 犇狉犲犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀 使用物体在若干二维图像上的投影或物体的其他深度信息,来恢复三维信息的过程。 稠密三维重建 犱犲狀狊犲犇狉犲犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀 恢复场景的高精度、高保真的三维信息的过程。 光照估计 犻犾犾狌犿犻狀犪狋犻狅狀犲狊狋犻犿犪狋犻狅狀 从传感器或摄像机视图中分析计算出物理场景的光源照度分布信息的过程。 尺度估计 狊犮犪犾犲犲狊狋犻犿犪狋犻狅狀 在系统中得到物理世界的长度尺寸信息的过程。 犌犅 犜 虚实遮挡 狏犻狉狋狌犪犾狅犮犮犾狌狊犻狅狀 由于物理场景和虚拟对象与视点之间距离关系而产生的部分或整体不可见的关系。 跟踪 狋狉犪犮犽犻
16、狀犵 实时计算用户与物理场景中的某个对象之间的位姿,并根据先前时刻获得的位姿来生成下一时刻 位姿的过程。 可跟踪对象 狋狉犪犮犲犪犫犾犲狅犫犼犲犮狋 为确保虚拟物体与环境之间的位置关系,即使在自身或设备移动时也能保持稳定所利用的物体。 环境跟踪 犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋狋狉犪犮犽犻狀犵 世界跟踪 识别周围环境,并跟踪增强现实虚拟现实设备的方向和位置,检测真实世界的表面以及已知的图 像或物体的过程。 三维物体跟踪 犇狅犫犼犲犮狋狋狉犪犮犽犻狀犵 跟踪参考的三维物体在环境中位置和朝向的过程。 图像跟踪 犻犿犪犵犲狋狉犪犮犽犻狀犵 跟踪参考图像在环境中位姿的过程。 基于模型跟踪 犿狅犱犲犾犫犪狊犲犱狋
17、狉犪犮犽犻狀犵 通过先验知识对物体建立模型后,将场景与模型进行匹配,再进行跟踪的过程。 基于标记跟踪 犿犪狉犽犲狉犫犪狊犲犱狋狉犪犮犽犻狀犵 通过物理环境中标记的识别分析来获得物体位姿而进行跟踪的过程。 基于特征跟踪 犳犲犪狋狌狉犲犫犪狊犲犱狋狉犪犮犽犻狀犵 通过对目标图像的一些显著特征来进行跟踪的过程。 基于传感器跟踪 狊犲狀狊狅狉犫犪狊犲犱狋狉犪犮犽犻狀犵 在物体或用户上放置传感器(如光学传感器等),对传感器记录数据进行处理分析,以获得物体相对 于周围环境的姿态或用户在真实世界中的位置和视线的朝向跟踪的过程。 混合跟踪 犺狔犫狉犻犱狋狉犪犮犽犻狀犵 将来自不同类型跟踪方式的输出姿态数据进行
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