增强现实(Augmented Reality,简称AR),是在虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术的基础上发展起来的新技术。增强现实是一种通过计算机系统提供的辅助信息来增加用户对现实世界的感知和认识的技术,它将虚拟的信息应用到真实世界,即将计算机生成的虚拟场景或提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。基于增强现实技术可以产生许多应用,这些应用可以在游戏、娱乐、展览、教育等领域发挥很好的作用。随着应用的需要,对系统的实时三维跟踪能力、可交互性、支持多种虚拟元素的绘制、良好的可扩展性、易用性等多方面提出要求,本文设计和实现了能实现这些要求的增强现实应用系统。整个系统分为预处理子系统和实时展示的交互式应用系统。预处理子系统：增强现实三维跟踪的预处理相对复杂,为此本文在阐述预处理流程和该流程涉及的增强现实相关技术的基础上,设计和实现了集成化的预处理软件系统,很好的简化了系统预处理的繁琐性,提高预处理效率实时展示的交互式应用系统：文章详细叙述了系统的框架、流程和实现要素。采用模块化和多线程设计,将系统划分为采集模块、跟踪模块、交互模块和绘制模块。系统支持网络摄像头、工业摄像头、本地图片载入等场景采集方法；支持三维场景的跟踪；支持文字、图片、视频、三维模型等虚拟元素的绘制；文章还提出手指交互的方法,结合边缘检测、颜色分析、形状分析等数字图像处理技术来实时的识别手指,从而与系统交互,控制虚拟场景的绘制。整个框架和设计还具有良好的可扩展性。文章的最后介绍了两个实际的应用案例,以展示系统的效果,两个实例分别是互动彩页应用系统和三维地形增强现实应用系统。