一、課題的目的及意義
（一）國內外研究現狀及分析
增強現實技術簡稱AR,即在移動設備上將虛擬物體與真實場景進行疊加，實現兩者的有機結合。簡單來説就是將鏡頭對準某個物體，即可呈現其3D立體畫面，使得數據信息更直觀地呈現在真實的物理環境中。增強現實技術最大的優勢就是虛實結合，也就是在真實世界的基礎上疊加信息，但真實世界的活動不會受到影響。與虛擬現實技術（VR）不同的是，AR可以將虛擬的內容融入到周圍的世界裏，它不會讓用户完全沉浸在一個虛擬的世界中。
國外的增強現實技術起源於20世界60年代，這種技術在國外發展十分迅速，世界上一些有名的研究機構，如美國麻省理工大學、哥倫比亞大學、日本、德國和新加坡等發達國家的實驗室，都投入到對這種技術的研究工作中來，其研究重心多在人機的交互方應用、軟硬件基礎平台的研發構建等。隨着技術的不斷髮展，研究逐步從實驗室理論轉入行業應用階段，相關應用早期可以追溯到波音公司在設計輔助佈線系統時，戴着特殊頭盔的工程師可以疊加到在實際視野上的佈線路徑和文字提示，從而大大降低拆卸的複雜程度。隨着微軟、谷歌、Facebook、SONY等科技巨頭紛紛大舉進入到增強現實的研究領域中，很多公司已經能夠提供成熟的基於PC或移動設備的增強現實技術解決方案，不僅加快了增強現實技術軟硬件及相關應用的開發進程，也拓展了增強現實技術的研究領域。
國內對增強現實技術的研究起步較晚，但發展很快，雖與國外技術相比存在一定差距，不過這一差距正在逐漸縮小。我國的研究機構最初以高校為主，北京理工大學、國防科技大學、華中科技大學等在AR技術的應用方面取得了一些研究成果。如北京理東大學研發的“數字圓明園”，通過增強現實技術將圓明園廢墟與當年未被破壞前的場景結合，實現了讓夢想照亮現實。從目前國內的市場來看，我們也可以看到AR技術應用非常豐富，拿汽車領域來説，將汽車通過終端虛實結合讓消費者看到車型的具體形態和特徵更有利於促進汽車銷售。這些對增強現實技術的研究，越來越多地開始在遊戲、營銷、軍事、文化、教育、建築、醫療、工程、設計、影視、娛樂等領域應用。無論是農夫山泉上的"星空"，蔚來汽車的EP9超跑多人AR競賽，還是網易雲音樂禪音中的"心燈"祈福，都足以看見AR在各個領域的應用，也可以預見其未來不可或缺的發展趨勢。
在醫療醫學領域，增強現實技術可以與現代醫療醫學技術融合，將科技設備中的高精密AR設備應用於醫療醫學。將AR技術應用在醫療醫學中有非常多的好處：首先AR設備可以幫助醫生將患者的各個部分分離觀察，比如骨骼、內臟、肌肉等分離開來，相互沒有干擾的情況下進行仔細的觀察，非常的方便；其次通過AR設備，醫生還可立體直觀的觀察患者的內部結構，可以找到患者的病源仔細觀察，模擬出解決的辦法，大大的提高醫生的診斷效率；AR設備還可以幫助醫生直接可視，就如同透視眼一般，再也不用讓患者先去拍取CT、X光片等複雜流程了，可以直觀的直接的直視患者病源，快速準確地給出結論；醫生可以通過AR虛擬3D建模，模擬整個治療過程，可以非常直觀的看到每個階段，每個療程的治療結果，通過AR3D虛擬進行事先演練，設計出多個醫療模式，然後再從多個醫療模式中選出效果最好的那個來對患者進行治療。
如同移動互聯網時代改變社交方式一樣，增強現實技術將改變我們的生活方式，為我們的生活帶來全新的體驗，增強現實技術依靠其具有一定的沉浸性、直觀交互性、虛實結合、和三維立體等諸多優勢。能夠為公眾提供移動化、個性化的觀看體驗，並能將晦澀難懂的抽象概念轉化成具象模型，使專業的知識通俗易懂。增強現實技術將在很大程度上改變人類的生活，是科技發展的必然趨勢，也是未來生活中的必需品。
（二）課題意義
本課題以與人們身體健康息息相關的現代醫療醫學技術模型為可視化對象，結合了增強現實技術，一方面能給用户直觀、真實的體驗，幫助人們瞭解醫學知識，另一方面有助於醫療數據的獲取和分析，幫助醫生更好的診療患者。這不僅深化了本次課題的研究意義，還培養和提高了我們開發增強現實應用的能力，幫助我們認識了增強現實技術的發展前景。
二、課題任務、重點研究內容及實現途徑
本課題任務是基於安卓移動設備，使用Unity3D引擎，採用軟件工程方法，研究並完成一款增強現實醫療醫學APP的設計與實現。本課題重點研究內容在於探尋增強現實技術與可視化技術的融合。本課題實現途徑包括：瞭解系統開發背景和相關技術，研究並學習AR應用的開發過程，學習Unity3D引擎及發展，最終實現一款增強現實醫療醫學APP。
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