增强现实(Augmented Reality)是90年代初开始兴起的新技术及研究热点,是虚拟现实技术发展的一个重要分支,具有虚实结合、实时交互、三维注册的特点。与虚拟现实系统不同,增强现实仍然处于实验室阶段。尽管对室内增强现实系统的研究已经取得了比较大的进展,但是尚没有成熟的室外增强现实应用系统。基于上述背景,从探索增强现实户外应用系统的实现出发,研究开发了一个应用于室外的增强现实系统——虚拟雕塑实景显示系统。该系统的实现,为雕塑与环境的整体设计规划提供了直观的形象化显示,有助于雕塑作品的构思、方案选择和整体效果的预览。文中探讨了增强现实技术在户外设计规划领域中的应用和基于增强现实技术的虚拟雕塑实景显示系统的实现技术。根据增强现实的基本特性和系统的运行原理,分析了该系统的功能和系统的性能要求,论述了系统的基本结构,其中包括系统的软硬件组成原理,阐述了系统运行流程以及系统实现的相关算法原理,实现了交互界面设计,完成了原型系统的设计与实现,最后对系统进行了相关的实验,并得出了初步的实验结果。系统首先通过DirectShow将采集到的现实场景视频录像读到系统中,通过对视频图像中的颜色块的识别,获取特殊标记的相关信息,利用这些信息求解摄像机的参数,配准虚拟信息与真实世界场景,确定屏幕坐标与世界坐标的变换关系,最后将导入到系统中的虚拟雕塑模型叠加到真实场景视频图像中,从而实现虚拟图形与现实场景的融合。在系统实现过程中,针对户外环境,采用基于标志点的注册算法实现系统的三维注册,最后通过实验效果验证了算法的正确性。本课题对基于增强现实技术的虚拟雕塑实景显示系统的相关问题进行了研究,并初步实现了其原型系统,为今后更深层次和更广泛的研究工作提供初步的实验平台和有力参考。