增强现实(Augmented Reality)是在虚拟现实技术(Virtual Reality)基础上发展起来的新技术,是计算机图形学、人机接口技术和传感技术相结合的产物。“增强现实”技术通过跟踪用户在真实场景中所处的位置,将计算机生成的虚拟物体、场景、声音或系统提示信息“叠加”到真实场景中,从而实现对现实的“增强”。本文在广泛地收集和整理了国际上具有代表性的研究资料的基础之上,归纳了增强现实技术的发展动态和趋势;论述了增强现实与虚拟现实技术的区别与联系;分析了一般的增强现实系统的结构及支撑技术,并对增强现实中的关键技术——虚实配准技术进行了深入的推导。本文重点对增强现实系统中的双目立体成像以及三维虚拟声音技术进行了分析。在阐述了双眼视差效应的概念和特征后,结合其特征对立体成像原理进行了探讨,在比较分析了多种立体成像方法之后提出了一种直接分像的立体成像方法,并基于此验证了单摄像头双目立体成像的可行性;在阐述了三维虚拟声音的概念和特征后,重点分析了其实现的关键技术——虚拟声源的三维定位,并通过使用DirectSound技术实现了具有三维定位属性的三维虚拟声音。最后,分析了预研试验系统——海底冒险的增强现实系统的整体设计、实现流程以及测试结果。并在其中分析了应用到的基于计算机视觉的跟踪定位、双目立体成像、三维虚拟声音、虚拟智能模型以及虚实交互等技术。