[研究]無標記擴增實境 Part I

系統架構說明：

本設計提出一個無標記擴增實境架構，此系統架構由兩個層級構成：（1）輸入與輸出層（2）主系統層，透過此兩個層級的整合運作，在空間中實現無標記擴增實境。

1. 擷取DV camera影像資料，送給FLARToolkit影像分析擷取Webcam影像資料，送給Flex不額外處理影像。
2. 在System裡面，橘色流程為內部處理傳遞Data之流程
3.  最後結果輸出至HMD，使用者再透過Mouse回傳資料給System去控制GUI，形成一循環。

（1）輸入輸出層：掌管三維空間輸入與輸出部分的硬體，輸入部分有DV攝影機、webcam、還有滑鼠；輸出部分為頭戴式螢幕。

輸入部分：

DV攝影機－主要用於拍攝使用者頭上的圖形，藉此輸入給系統做後續的影像辨識及追蹤，並將資訊對應到三維空間座標中。

Webcam－裝設在使用者頭戴式螢幕上，用來代替使用者的眼睛來看真實空間的狀況。

滑鼠－在介面中，用來操控三維空間的外部輸入裝置。

輸出部分：

頭戴式螢幕－用於顯示webcam使用者視野與DV camera判讀出來三維空間整合出來的最後結果。在實虛整合過程中保有空間的方向性。

（2）   主系統層：無標籤擴增實境的運算系統，包含三大模組；Flex模組、PV3D模組、FLARToolkit模組，硬碟部分負責儲存記憶媒體的內容。

Flex模組：

Flex是RIA（Rich Internet Application）其中一種應用，由於RIA的竄起， Adobe也順勢推出了Flex Builder開發模組，最大的優勢是可以跨平台，及整合網路，使用Actionscript 3.0語法，結合Adobe AIR可以將整個程式輸出一完整的package，不管在MAC、Windows、或者Linus平台都可以執行。也可以很輕易的整合Flash AS3介面，時間軸的概念。

PV3D模組：

3D的核心Engine，要再Flex/Flash裡面運用3D就得靠這套模組來整合三維空間的資訊，包含三大部分1.[viewport]視野 2.[camera]攝影機 3.[scene]舞台，如下圖，在接下來B章節將會更詳細介紹。

FLARToolkit模組：

在真實空間中與三維空間的座標系統並不一致，在FLARToolkit中預設的座標系統是根據pattern的方向與位置來設定，如下圖。

有了這觀念之後，因此放在Webcam前的pattern不管如何擺動調整，呈現在視窗上的3D場景座標系統永遠會跟著pattern擺動調整，如下圖。

首先以Webcam抓取影像資料，經過FLARToolkit判讀使用者頭上裝置的圖形，在這裡由於系統需求因此不採用FLARToolkit預設的方案，因此稍微更改了三維空間的camera座標系統，這也將在B章節來探討。