增强现实(Augmented Reality,简称AR)是在虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)基础上发展起来的新研究领域。AR技术可以有效地对一个现实环境提供注解以帮助用户更好地认知该场景,包括目标跟踪和虚实融合两个关键步骤。ARToolKit是AR领域广泛使用的软件开发工具。针对趣味教学领域的需求,本文利用ARToolKit,设计开发了一个趣味教学系统,研究了其中的目标跟踪和动画融合技术。主要内容包括：(1)采用Maya三维技术进行真实感角色和场景动画制作；实现了用于趣味教学系统的角色和场景模型。(2)基于ARToolKit的目标跟踪技术。首先设计了一种易于提取特征的视觉标志；接着基于该标志,定义一种基于改进扫描线种子填充算法用于提取标志的外框和特征点；然后利用ARToolkit,提出一个预测跟踪算法,对标志进行运动预测和跟踪,提高了目标跟踪算法的实时性。(3)利用动画融合技术实现真实场景和虚拟物体的虚实融合,提供直观的视觉效果。首先,求解真实摄像头参数和畸变因子,然后用畸变因子校正真实场景视频。最后利用Maya和ARToolKit根据捕获的特征触发了一段计算机动画。实验结果表明,通过目标跟踪算法和动画融合技术,提高了趣味教学系统的视觉质量,激活了教学乐趣和学生兴趣,为增强现实技术在教育领域的应用进行了有益的探索。