图是最直观的思想表达和信息交流工具,图学即研究图的科学,图学教育对提空间想象能力和形象思维能力、增强图的表达与认知技能具有重要作用,是我国教育体系中的重要组成部分。然而图学课程内容往往信息量巨大,知识点复杂,而且传统二维平面图的表现方式不直观,对学习者的空间想象力和形象思维能力要求,大大增加了学生的学习难度。随着多媒体信息处理和交互控制技术的发展,基于AR（A g e ed Rea,增强现实）技术的辅助学习应用越来越多地在直观展示空间关系和空间结构方面发挥重要作用。为了克服图学课程中学习者在空间想象和形象思维上的困难,直观演示并讲解图学中的知识点,本研究基于阴影透视图学课程内容,设计开发了一个AR辅助图学应用。该应用立足于课程知识难点和学生学习痛点,通过虚拟三维模型与真实平面图相结合、动态演示的方法将复杂难懂的绘图信息清晰直观地呈现于平面图表面,基于形成式可用性研究方法和用户体的理论框架,对应用内的交互流程和界面设计进行优化,为图学课程教育提供了清晰直观的辅助学习方案。本研究的主要贡献集中表现在两个方面:（1）应用方面:基于阴影透视图学课程内容设计开发了一个AR辅助图学应用,基于原型的可用性问构建了优化策略,显著提其可用性。（2）理论方面:探索了无法直接复用二维平面可用性原则的三维空间交互中存在的可用性问,总结了AR空间交互中的可用性原则。本文将先介绍图学及AR技术的研究背景及发展现状,归纳总结AR应用界面设计特点与可用性研究方法,随后详细描述AR图学应用的设计、开发与优化过程,接着对应用的整体可用性及优化效果进行评估,针对评估结果展开讨论,最后总结全文并展望未来研究工作。