电子沙盘又称为数字沙盘,它包含了很多先进技术,例如卫星遥感,地理信息技术,虚拟现实技术等。电子沙盘被广泛应用在航空航天,军事训练,医疗教育,文化娱乐,工程建设,城市建设,土地规划等领域。传统电子沙盘制作将大量精力放在建筑,道路等模型制作,地形地貌等场景的构建,同时电子沙盘系统也会添加一些地形数据分析,漫游,标注等功能。虽然这种电子沙盘可以显示真实情况下的自然场景,但是这些电子沙盘都是基于二维平面显示,缺乏立体感。因此,基于三维立体显示技术的电子沙盘技术成为研究热点。三维电子沙盘不仅具有传统电子沙盘的实时性,扩展性和交互性,而且还具有三维立体感和沉浸感。立体信息采集是三维电子沙盘中最重要的环节之一。为了使人的观看视角和相机渲染视角一致,相机必须倾斜渲染模型,相机的零平面和三维电子沙盘的显示平面不能重合,导致使用三维立体显示技术再现出来的立体场景会有一定程度倾斜,而且存在透视畸变,影响观看效果。因此,需要将3D图像进行矫正,使得相机的零平面和三维电子沙盘的显示平面重合,消除透视畸变。针对3D显示这种特定场景,本文提出了图像矫正在三维电子沙盘的应用。全文主要内容如下:1、分析了人眼立体感知的原理,对当前常见的三维显示技术,立体采集技术和立体显示技术做了详细的分析;2、针对三维电子沙盘中的图像矫正任务,本文深入研究了基于DIBR的矫正技术。首先对相机进行参数标定,求解本质矩阵和基础矩阵,分解得到内外参数;然后使用立体匹配技术求解图像的深度信息;最后结合三维图像映射方程求解矫正后的视点图像。分析了其技术要点和缺陷。3、针对上述技术的缺陷,又提出了基于实时离轴渲染的图像矫正方法,并且将其应用到三维电子沙盘系统设计中。首先推到了正常相机的投影矩阵到离轴相机的投影矩阵的变换关系,然后采用kinect的骨骼追踪技术来追踪观看者的头部位置,最后根据头部位置信息修改虚拟立体相机的投影矩阵,并实时渲染电子沙盘模型,生成立体图像。实验结果表明,使用了离轴渲染技术矫正后的3D电子沙盘,观看者能够在更大的视野观看具有沉浸感的3D电子沙盘。