随着科技的快速发展,增强现实技术的研究也越来越成熟,许多研究学者也开始将增强现实技术运用到日常生活中。在平时生活中,人们在购买家具时只能在家具商店进行选购,而不能看到该家具真实摆放在自己家中的场景,一旦回到家中发现摆放的家具不合适就只能返回进行置换,极为影响工作效率。然而,通过增强现实技术将家具商店的家具进行虚拟投放,利用增强现实设备观看摆放效果,可以减少商品更换次数,提高工作效率。针对虚拟家具的投放实现,本文做了以下研究内容:首先,目前大多增强现实应用使用视觉同时定位与地图构建来实现虚拟物体注册,针对VSLAM在设备运动过快,相邻帧间特征点匹配过少,导致匹配效果不佳,影响虚拟物体的注册精度,采用双目视觉SLAM和惯性测量单元（Inertial measurement unit,IMU）融合的方式进行跟踪注册。通过IMU预积分模块,在增强现实注册算法前端进行特征点匹配时,降低匹配特征点的搜索空间,减少迭代次数,加速了配过程,提高了算法效率;在算法后端确定相机位姿时,加入IMU数据联合求解相机位姿,并将误差项作为权重因子加入求解方程,提高求解的相机位置精度。其次,针对传统的虚拟注册方法注册的虚拟物体缺少阴影信息,缺乏真实感,提出一种基于阴影区域构建阴影体实现虚拟对象光照一致性的方法。引入超像素分割算法并对其进行改进,通过加入像素点邻域信息计算颜色距离减少了超像素集合数,再设立阈值将图像分为阴影区和非阴影区,利用阴影区域计算光照参数并构建阴影体,构建的阴影体可以对插入的虚拟对象进行光影渲染,以实现注册的虚拟物体光照一致性。最后,基于前面所研究的改进算法,利用Visual Studio 2019平台的可发布多平台应用特性,开发一种基于移动端实现的增强现实虚拟家具摆放系统。在移动终端资源受限条件下,为保证增强现实交互的流畅体验,对渲染过程进行优化。在3Dmax中对虚拟家具模型进行顶点和三角面片删除,使得构建阴影体的三角面片数量锐减。三角面片数量大量降低,极大地缓解了移动设备硬件的运算压力,节省了大量渲染时间。最后,系统的实际运行结果表明,较于一些同类别的增强现实系统该系统具有更高的注册精度并且注册的虚拟家具存在阴影信息。