【摘 要】
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传统的虚拟现实系统使用三维计算机图形技术进行场景的建模和实时绘制.这种方法通常需要复杂的建模过程和特殊的绘制硬件,而且由于实时绘制的要求常常需要对图像的质量和场景
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传统的虚拟现实系统使用三维计算机图形技术进行场景的建模和实时绘制.这种方法通常需要复杂的建模过程和特殊的绘制硬件,而且由于实时绘制的要求常常需要对图像的质量和场景的复杂度进行限制.随着虚拟现实技术的发展,对图像的实时绘制和真实感要求越来越高,使得传统的基于几何的建模和绘制技术无法满足高级虚拟现实应用的要求.而基于图像的建模和绘制技术,由于具有无需建模,绘制速度与场景复杂度无关以及照片般真实感的特点,使其在虚拟现实系统中有很高的应用价值.论文围绕基于全景图的实时漫游这个课题,展开了以下几个方面的研究:(1)根据使用几何信息的多少对现有的IBMR技术进行了分类,并对每一类中具有代表性的方法进行了讨论.(2)在对全景图的合成方法进行讨论时论文发现如果相邻图像之间的颜色和亮度差异较大时容易导致图像合成的失败,根据合成全景图的图像之间存在相似性的特点论文提出了一个基于统计分析的算法用以自动的对图像之间的颜色和亮度差异进行校正.(3)论文对不同种类的全景图及其存储格式进行了分析,并重点对球面全景图进行了讨论.为了能够以统一的方式对不同格式的全景图进行绘制,论文实现了柱面全景图和立方体全景图到球面全景图的转换算法.(4)通过重投影全景图的可视部分到视平面上可以模拟相机的旋转和变焦运动,论文对全景图的重投影算法进行了深入研究.(5)由于直接根据重投影算法进行全景图的绘制无法满足实时漫游的要求,论文在对全景图的重投影算法进行仔细分析的基础上提出了一个使用查找表和增量计算的优化算法.(6)为了保证绘制的质量,论文对不同的插值算法进行了分析比较,并给出了相应的试验结果.
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