1.一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1，将触觉设备和相机初始化，在场景中放置自然特征模板a，通过相机实时采集场景图像；对场景图像中模板a进行检测和跟踪，搭建基于自然特征的增强现实系统；

步骤2，获取触控笔的初始姿态信息，构建视触觉空间转换矩阵，通过视触觉空间转换矩阵对场景中的触觉设备末端的真实触控笔进行虚拟注册，并添加触觉反馈接口；

步骤3，基于视触觉空间转换关系将触觉设备的前向运动模型融入触觉交互过程，实时计算触控笔的姿态信息，将触觉设备的运动姿态映射到视觉空间；

步骤4，在场景中放置自然特征模板b，在模板b上注册虚拟物体，对虚拟物体模型进行绘制及渲染，使用步骤2中注册的虚拟触控笔与虚拟物体进行交互，实现触觉交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤1，实时采集场景图像，使用ORB算法和KTL算法对场景图像中模板a的特征点进行提取、识别、匹配和跟踪，搭建基于自然特征的增强现实系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤2，具体包括：

步骤2.1，采集触控笔在世界模板图像上的四个角点位置，分别记录触控笔在触觉空间和世界坐标中的位置，构建视触觉空间转换矩阵；通过刚性转换将触觉空间转换到基于自然特征模板构建的真实世界空间；

步骤2.2，实时检测并计算注册虚拟对象所需要的模型视图矩阵，基于空间转换矩阵和模型视图矩阵对场景中真实触控笔进行虚拟注册。

4.根据权利要求3所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤2.1中，计算触控笔的绕各个轴的旋转量，用于初始化虚拟触控笔的方向角，补充触控笔的姿态信息，构建数学转换公式： 其中 代表触控笔在真实世界中的三维坐标， 表示触控笔在触觉活动空间的三维坐标，R3×3和t3×1分别表示旋转矩阵和平移向量。

5.根据权利要求4所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤2.2中，结合刚性转换和方向角设置虚拟触控笔的模型视图矩阵，实现对触控笔的虚拟注册，使用Levenberg-Marquardt算法求解 获得最优的R3×3和t3×1的值，完成视触觉空间之间的转换，式中N表示分别采集真实世界坐标系中的点数量。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤3中，基于触觉设备的运动学模型推导出触控笔的实时运动状态，θja＝(θ1,θ2,θ3)代表触觉设备的关节角度，θ1,θ2,θ3分别为触觉设备在X,Y,Z轴上的旋转角度，表示触控笔的位置；通过触觉设备上的万向节传感器获得实时旋转角度，θga＝(θ4,θ5,θ6)代表触控笔的绕轴方向角，即触控笔在坐标轴上的实时旋转角，θ4,θ5,θ6分别为触控笔在X,Y,Z轴上的旋转角度，表示触控笔的方位；根据万向节传感器得到绕Y、X和Z轴的实时旋转角，最后获得触控笔在位置和方向上的实时旋转角度；将触觉设备的前向运动模型映射到增强现实空间中，用于视触觉实时交互。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤4，具体为：

根据所拍摄场景中的特征点完成虚拟物体的注册，对虚拟物体模型进行绘制及渲染，在注册完成后利用场景中的触觉设备与虚拟对象进行实时交互，在视觉上的显示为两个虚拟物体间的交互；当发生交互操作时，基于触觉设备的运动模型计算实时的模型视图矩阵，对场景图像和反馈力进行实时的刷新。

8.根据权利要求7所述的一种基于增强现实的6-DOF视触觉交互方法，其特征在于：所述步骤4中，当通过虚拟触控笔与对象进行实时交互时，将虚拟触控笔的实时状态传递交互的对象，并通过模型视图矩阵和投影矩阵将触控笔姿态的实时变化量传递给交互对象；通过触控笔上的按钮获取视触觉交互时触控笔的初始位置和旋转值，基于触控笔的实时移动构建交互对象的移动和旋转的模型视图矩阵，计算实时的旋转量；然后对旋转量进行罗德尼格斯方法构建旋转矩阵，并对其进行齐次操作；基于按下按钮时的旋转矩阵，确定虚拟触控笔相对于初始位置时的旋转变换量；接着将其坐标轴原点移动至交互点并以交互构建坐标轴，将交互点作为旋转和平移的中心点，根据初始位置和实时位置计算实时位移量t，继而根据位移量构建实时的位移转换矩阵，最后将当前的模型视图变换矩阵与实时变换后模型视图矩阵相乘，获得包含旋转和平移的模型视图矩阵，实现将触觉设备的运动姿态传递给交互对象。