基于HTML5和增强现实的三维思维导图研究

汪升华

（琼台师范学院 信息技术系，海南 海口 571127）

现如今智能手机和平板电脑已经层出不穷，移动应用逐渐呈上升趋势，任何一项技术的开发都离不开移动端。移动端的发展形式早已不仅限于屏幕上，谷歌公司为了打破苹果公司在移动市场上的领先地位，大规模的谷歌眼镜正在开发，将虚拟的世界与现实世界相融合，让人们从虚拟世界中逃离。HTML5技术从根本上改变了开发应用方式，将仅仅用手才能感受到的需求转变成模拟真实情景的方式，与现实世界产生共鸣[1]。移动端、轻量级、增强现实，这些特征的结合，未来的发展不可估量。基于HTML5和增强现实的三维思维导图研究，希望能实现跨平台、多终端的互联网模式。

增强现实（Augmented Reality，AR）技术在1990年被提出，也被叫作混合现实。其通过一些电脑处理技术，将虚拟的部分信息结合到真实的世界，虚拟物体和真实环境实时地完美叠加到同一个空间或画面，可以一同存在。增强现实的一般情况下提供了不同于人类能够感知的信息，它不仅仅展现出了真实世界的全部信息，并且将虚拟的信息一起显示出来了，两种信息彼此叠加、补充。在视觉化现实增强中，用户可以利用头盔显示器，使真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界。HTML5的设计目的是为了在移动设备上支持多媒体。一个HTML5文档到另一个文档间的拖放功能、离线编辑、信息传递的增强、详细的解析规则、多用途互联网邮件扩展（Multipurpose Internet Mail Extensions，MIME）和协议处理程序注册，是SQL数据库中存储数据的通用标准（Web SQL）[2]。AR技术不止有与VR技术类似的试用领域，例如先进武器、飞行器的开发与研制、数据模型的虚拟训练、娱乐与艺术、可视化等方面具有广泛的实际应用，其具有对真实环境进行增强输出显示的特性，并且在解剖训练、医疗研究、军用飞机导航、工程设计、精密仪器制造和维修和远程机器人操控等领域上，它具有比VR技术明显的优势。

1 基于HTML5和增强现实的三维思维导图方法设计

HTML5目的是将互联网语义化，从而更好地被人类和机器阅读，同时更好地支持各种媒体的嵌入。AR是一种实时地计算出摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动[3]。通过运用HTML5和增强现实的三维思维导图效果，可以给人更加直观的体验。AR是虚拟与现实的连接入口，与oculus等设备主张的虚拟世界沉浸不同，AR注重虚拟与现实的连接，是为了达到更震撼的现实增强体验。

手势识别方法是在技术上借助HTML5去实现核心功能，在算法上涉及增强现实领域里的手势识别来完成。就是对空间点进行归类，再将该类与其他类区别开成为特定子集的过程。通常业界将其分为静态手势识别和动态手势识别。静态手势识别就是将手形识别出来，动态手势识别侧重于对时间或者空间中的手势所表达的意思进行推测和判断。业界对静态手势识别都是采取聚类技术，通过聚类将手势图像特征提取出来与已有手势数据训练库进行对比和归类。如弗里曼通过设计一种可操控的滤波器求像素点的移动方向，诺德教授通过Boosting算法进行手势分类，通过LDA和PCA方法进行手势识别，还有一些专家尝试过椭圆拟合来和手势进行对比，这些方法都各有利弊，需要酌情选择。

增强现实需要借助可视化技术和计算机图形技术出现现实环境中并不存在的虚拟对象，通过传感技术准确地将虚拟对象“放置”在真实的环境中，其通过显示设备将虚拟的对象与真实的环境融为一体，给使用者呈现出一个感官效果真实的新环境效果。所以增强现实系统拥有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。AR的定义很广泛，技术种类众多，目前主流的AR是指通过设备识别判断（二维、三维、GPS、体感、面部等识别物）将虚拟信息叠加在以识别物为基准的某个位置，并显示在设备屏幕上，可实时交互虚拟信息。总结起来即识别、虚实结合、实时交互。与三维思维导图能够有效地完成相关工作。

2 试验

基于HTML5和增强现实技术的三维四维导图建立过程为：首先可以对目标进行跟踪定位，能够制作立体图形并且识别图形，通过HTML5可将图形转化为标识，此外增强现实技术能够将视频和音频资源进行整合，设置交互，实现虚拟信息与真实景象的匹配与结合，完成三维思维导图的构建，并在Android移动平台上发布。

Web GL（Web Graphics Library）是于2011年2月发布的一种新的Web三维思维导图标准，属于HTML5标准的一项，可以为HTML5和增强现实的思维导图提供硬件3D加速渲染效果。不同模型大小的载入响应时间如表1所示。

表1 不同模型大小的载入响应时间（ms）

试验方法如下：

（1）初始化Web三维思维导图使用的环境。

试验结果得出，利用该方法可以将HTML5和增强现实技术完美结合，达到更好的视觉效果，为客户带来更好的视觉体验。

3 结语

本文对基于HTML5和增强现实的三维思维导图方法设计及试验进行分析，依托HTML5与增强现实结合机制，根据三维思维导图分析数据，实现本文设计。试验结果表明，本文设计的方法具备极高的有效性。希望本文的研究能够为HTML5和增强现实的三维思维导图的方法提供理论依据。

[1]刘华星，杨庚.HTML5的开发标准研究.计算机技术与发展[J].2017（9）：25-26.

[2]李烨民.基于HTML5的前端本地化存储技术[J].成都大学学报，2017（7）：15-16.

[3]孔祥.基于移动平台增强现实系统的研究[J].2017（11）：35.