近年来,基于现代移动设备的增强现实技术在儿童娱乐和教育领域展现出巨大的潜力。基于纸笔的卡通手绘对于儿童来说是一项常见且重要的活动体验,这可以让他们发挥自己的创造力和想象力。增强现实绘本系统通过在真实世界的卡通手绘和虚拟的三维模型之间搭建了一座桥梁来进一步增强这种体验。然而,这些系统里使用的三维模型都是提前建模好的,并且二维涂色模板也都是特定的黑白线框图,这制约了儿童的创造性,因为他们不能创建完全个性化的手绘图和卡通模型。另一方面,基于草图的建模系统给儿童提供了更多的可能性让他们得以创建自己的三维模型,但这些系统也有一些共有的问题。本文设计并实现了一个基于移动增强现实平台的交互式卡通建模系统,让儿童可以从他们绘制的二维手绘图中创建三维卡通场景,并在增强现实环境中进行交互式操作。本文的主要贡献如下:提出了一个基于移动平台的二维到三维的自动建模系统,可以直接在增强现实环境中把个性化的二维手绘图转变成三维卡通模型;实现了一种创意式建模流水线,包括一个自动建模系统和一个交互式的模型编辑系统,允许儿童从他们的手绘图中构建出个性化的增强现实卡通场景;实施了一次较为深入的用户调研来对比包括本系统在内的三种卡通系统。调研结果显示,相比于传统的基于草图的建模系统,本系统更加便于儿童制作自定义的卡通模型和场景;相比于增强现实绘本系统来说,本系统不局限于提前制作好的三维模型,从而可以更多地发挥儿童的创造力和想象力。