动、空间定向和/或距离。例如，视觉渲染单元32被配置为根据检测到的AR标记14相对于观测员的运动、空间定向和距离来适配虚拟信息映射在飞艇12上的尺寸、定向和位置。这种信息最终被传输(由箭头46表示)至可视化单元42，在此，包括真实环境和叠加有渲染后的虚拟信息的飞艇12的虚拟增强图像被显现给用户/观测员。
[0045]图8示意性示出了用户可以如何与飞艇12交互。如上所述，用户确实不仅看得见叠加在飞艇12的表面上的虚拟信息，而且当触摸飞艇12时接收触觉反馈。因为飞艇12通常是非常轻量化的，故用户很容易与飞艇12进行交互。不存在用户可能被伤害的危险。这主要是因为飞艇12的非常柔软的性能。根据实施方式，飞艇12的气囊16优选地由氯乙烯片制成并且填充有氦气。因此它在感觉上是安全并且柔软的。因此，增强现实系统10适合于儿童。如果将乙烯基片用于壳体和人们无法看见的LED灯，则飞艇在特定照明条件下几乎是透明的。因此，通过使用不同的材料可以使其更加透明。仅当他们佩带安装在摄影机上的HMD或便携式设备时用户才能够看见具有虚拟信息的物体。如果飞艇是透明的，则AR标记14还能够被布置在飞艇12内部。除了以上提及的响应于用户触摸飞艇12来改变虚拟信息外观的可能性之外，根据本公开的实施方式，还可以利用用户相对于飞艇的距离来改变虚拟信息。因为该标记漂浮在空中，故这使得对于可视化来说更加有用。当飞艇12远离人群时，虚拟信息可以被放大以吸引他们，诸如通过具有展开他的或她的翅膀的虚拟鸟以及通过类似粒子效应围绕飞艇12添加物体。
[0046]如以上所提及，如本文中所实现的虚拟信息在飞艇12的整个或一部分表面上的叠加优选地与在计算机图形中的纹理映射相类似。这在图4a和图4b中被示例性示出。纹理映射被用于使虚拟物体真实化并且可触知。在系统识别AR标记14的位置和ID之后，使用计算网格(参见图4a)将虚拟纹理映射到飞艇上。因此，创建具有虚拟外观和物理特征的唯一的物体。任意类型的虚拟纹理能够被映射到飞艇12的充气气囊16的外表面24上。图4b示例性示出了漫画角色的笑脸。然而，显而易见的是，还能够使用本文中所提出的技术将其他类型的图像和文本映射到飞艇的外表面24。可以支持包括凹凸映射、混色和卡通渲染的各式各样的效果。
[0047]因此，各式各样的纹理效果和材料能够被用于使飞艇表面24更加真实。虽然3D物体是相同的，但是使用不同材料改变其外观。因此，该效果因此能够独立地定制为与应用程序相匹配，这与通过适配飞艇12的形状和尺寸所完成的类似。
[0048]从上文提及的Rekimoto等人的论文中已知的是示例性可视化技术。Rekimoto使用了两个层(layer):背景层和虚拟信息层。该背景层被用于设定真实世界信息，其中，该虚拟信息层被用于将虚拟物体显示到标记的位置上。然而，如本文中所提出的系统10允许用户与虚拟物体(飞艇12)触摸交互，根据本公开的系统优选地利用额外的皮肤遮罩层(skin mask layer)以显示用户的手。通过组合这三个层，用户的皮肤被叠加到虚拟物体上。因此，该用户可以在触摸虚拟飞艇12的同时还能看见他/她自己的手，使外观和触觉感受更加真实。
[0049]返回至图3，在下文中将介绍根据本公开的增强现实系统10的更多的特征。飞艇12还可以配备有照明控制单元52，该照明控制单元控制至少一个光源30，以将多个不同的AR标记投影在飞艇12的气囊16上。如以上所提及的，光源可以被实现为用于显示AR标记信息的LED。照明控制单元52可以是MPU 40的任意的一部分。然而，它还可以被集成在独立的MPU中。
[0050]此外，飞艇12可以包括至少一个触摸传感器54，当用户触摸飞艇12时，通过触摸传感器54的帮助，用户能够交互式地改变飞艇的属性。飞艇12可以包含若干个这样的触摸传感器54，所以飞艇12能够检测用户的动作并且对用户动作做出反应，诸如触摸飞艇12的气囊16的外表面24。触摸传感器54可以被实现为导电线(conductive thread) 56，该导电线被集成到或被布置在飞艇12的气囊16的外表面24上。该导电线56可以被布置在外表面24的一部分上或布置在整个外表面24上。可以通过MPU 40控制导电线56。一个或多个MPU可以连接到用于与媒体服务器34通信的XBee模块，该XBee模块控制各个LED的开/关定时并且改变标记ID。因此，如果用户触摸飞艇，则可以通过触摸传感器54生成触摸信号，这个触摸信号可以被发送至媒体服务器/计算设备34。因此，系统可以改变叠加在飞艇12上的信息的类型、响应于用户的触摸创建声音或任何其他类型的反应。这显著地增加了所提出的增强现实系统10的交互性。如果在这种情况下通过如上所述的LED生成AR标记14，则响应于用户交互(用户触摸飞艇12)很容易改变AR标记的ID以及对应的虚拟信息。通过将导电线附接至表面上，它变成多触摸面(mult1-touch surface)。通过刻意布置导电线56的布局，系统10能够根据应用而提供有效的触摸输入。
[0051]此外或可替代地，增强现实系统10可以进一步包括至少一个超声波传感器60，该至少一个超声波传感器被布置在飞艇12上或飞艇12内，并且能够检测在飞艇12周围环境中的障碍物。作为响应，超声波传感器60生成对应的检测信号。移动控制单元58可以被布置为根据通过至少一个超声波传感器60所生成的检测信号控制飞艇的移动，该移动控制单元可以是单独的单元或者被集成到MPU 40中。下面将参照图9和图10进一步说明使飞艇12移动的构思。通过使用超声波传感器60，系统能够检测障碍物，诸如其他的飞艇12、墙壁和/或支柱。该超声波传感器60还可以用于防止与行走在飞艇12周围的用户相碰撞。
[0052]该至少一个超声波传感器60可以被布置在飞艇12的吊舱18上或被布置在飞艇12的气囊16的外表面24上。根据优选的实施方式，系统10优选地包括被布置在飞艇12的各个空间侧(前、后、左、右、底部和顶部)的四个或六个超声波传感器60。在这种情况下，飞艇12能够通过它的超声波传感器检测位于飞艇的各个侧的障碍物并且自动地避开它们。因此，因为飞艇12的控制可被设定为自动模式，故用户无需主动控制飞艇12。
[0053]当检测障碍物时，决定飞艇方向的算法可能被用于设置飞艇12的运动(或使用任何其他飞行物)。在超声波传感器60确定在传感器和障碍物之间的距离的情况下，飞艇12可以基于结果决定然后将去的方向。非常简单的算法可以实现为如下:
[0054]loop {
[0055]if(FrontSensorValue<FrontSensorThreshold){SetBack ；}
[0056]else{if(RightSensorValue<RightSensorThreshold){TurnLeft ；}
[0057]else if(LeftSensorValue<LeftSensorThreshold){TurnRight ；}
[0058]else{GoStraight ；}}
[0059]UnderMotorForce = k.(UnderSensorValue)+b
[0060]//1^、13是调整数}
[0061]图5和图6将详细描述上述所介绍的使用LED的灵活的AR标记14”。至此已经参考在图2中示出的第二实施方式对此进行了说明。为了更好的理解技术，在下文中将简化其详细描述。
[0062]相比于固定的AR标记14’(相比于图1)，灵活的LED类AR标记14”使用布置在AR标记14”的各个角中的导向(guide)LED 62。类似于在固定的AR标记14’中使用的长方形26，这些导向LED 62用于确定AR标记14”的位置。通过另一 LED 66生成AR标记14”的ID图案64。因此，系统可以首先通过检测导向LED并且然后将在导向LED 62内部的LED图案与模板图案进行比较来识别LED标记14”。因为它的使用能够将多个标记投影到飞艇12上，故可以使用曼彻斯特编码(参见图6)控制开/关图案。利用这种编码，容易识别若干独特的标记。系统每十帧创建一个位阵列信息。头三位被用作起始位68a，接下来的四位被用作ID位68b，并且最后三位68c被用于检查错误。“c”表示一个循环。使用通过导向LED 62所指示的位置，系统计算模型视图矩阵并且将3D物体设定到图像上。上文已说明了这个过程。
[0063]系统可以根据照明条件在曼彻斯特编码与传统纸类方法之间进行切换。对环境的这种敏感度使得系统能够灵活地改变LED开/关图案以增强性能。与使用固定或灵活的AR标记14无关，应当理解的是，当然不仅一个而是多个(不同)标记可以被布置在飞艇12上。因此，还可想到的是，飞艇12根据观测员的侧面和视角而具有不同的外观。
[0064]根据在图7中示意性示出的另一个实施方式，根据本公开的增强现实系统10可以包括投影仪70，该投影仪被布置在飞艇12的充气气囊16内并且被配置为将图像投影在气囊16上。如以上参考图1所介绍的，飞艇12可以进一步包括照相机20、扬声器22以及麦克风72。例如，投影仪70、照相机20、扬声器22以及麦克风72可以被布置在吊舱18上，该吊舱可以被实现为薄的轻木板。可以在吊舱18内布置若干个传感器和电池74。这些项目20、22、70和72理所当然的可以通过飞艇12携带，这取决于飞艇12所包含的氦气的量。因此，可优选的是使用较大的飞艇12或加入额外的氦气以携带额外的模块和电池。照相机20可以检测围绕飞艇12的观测员的人类姿势并且可以获得真实世界的图像。因为扬声器22被附接至飞艇1