作为一种新兴的结合多种学科理论的计算机技术,增强现实技术可将计算机生成的虚拟物体叠加到现实场景中。基于视图管理技术的增强现实标注方法能够为增强现实场景中的物体添加额外的文本或图形说明信息,既诠释了用户所观察到的真实场景,又可通过自动化的动态布局算法避免标注遮挡重要信息,突出显示待说明的物体,使得用户可以更好地理解场景并与之进行有意义的互动。如何实现在增强现实环境下对真实场景进行明确、有良好视觉效果的信息标注已经成为了提升虚拟信息增强效果的关键技术之一。本文围绕增强现实标注系统的视图管理、空间布局优化以及标注效果评测等开展研究工作,取得的主要创新性研究成果包括:(1)基于计算机视觉的真实场景信息复杂度量化方法。针对摄像机所拍摄到的真实场景图像,首先引入计算机视觉中的显著性检测算法和边缘检测算法完成真实场景的图像处理,然后以最终的图像处理结果为基准,建立真实场景中各区域信息复杂度的量化标准,此标准可作为视图管理算法中的重要信息依据,为解决标注的遮挡问题和空间寻址方法提供重要的图像信息参考。(2)基于能量函数和空间寻址规则的标注布局优化方法。提出将虚拟摄像机的视平面划分为一定数量的具有相同尺寸的方形区域、每个标注依据设定的优先级分别按照空间寻址规则计算相应方形区域的能量值的新方法,以能量值为判断标准,依据优化算法得出每轮迭代程序中的最佳空间放置区域,此区域将作为下一轮迭代程序开始前标注所要移向的目标位置。同时提出一种基于标注锚点几何关系的能量函数计算方法,将真实场景信息复杂度、标注自身属性以及标注遮挡关系都作为相关因素纳入到能量函数中,因此改善了在各个因素影响下的最终标注效果。(3)增强现实标注效果评价方法。提出了一种基于多种布局因素的标注效果分析方法,针对具体的被标注物体类型,详细划分了多种不同的实验条件,利用本文构建的标注系统完成实验方案设计、实验评估和实验数据分析。对实验数据的统计与评测结果表明,利用本文所提出的新型布局方法和评估策略所构建的增强现实标注系统能够满足人眼对于空间感知的要求,同时可显著改善虚拟标注信息所带来的信息拓展效果。