本文關(guān)鍵詞：3D異面投影融合技術(shù)研究與系統(tǒng)實現(xiàn)

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【摘要】：投影設(shè)備作為一種顯示手段已經(jīng)深入到我們的生活與工作中,其中二維顯示方式更是充斥著整個顯示領(lǐng)域,但隨著數(shù)字多媒體的技術(shù)發(fā)展以及硬件的不斷升級,人們已經(jīng)無法滿足于僅僅在平面的二維空間去做顯示,從科幻電影到高級光學(xué)實驗室,人們對全息三維投影的探索從來沒有停止。然而在目前全息投影技術(shù)處于停滯的狀況下,3D異面投影作為由2D投影向3D全息投影的過渡產(chǎn)品,同時具有著意義。3D異面投影技術(shù)采用“拍攝-投影”系統(tǒng),依據(jù)光的可逆性,將計算機中所模擬的三維虛擬場景通過虛擬場景中的攝像機拍攝下來,同時將拍攝得到的畫面反向投影到現(xiàn)實場景中(這里要求虛擬場景與現(xiàn)實場景是相同的)。從而達(dá)到現(xiàn)實場景中物體表面產(chǎn)生特效變化的視覺效果。在傳統(tǒng)的3D異面投影系統(tǒng)中,只是采用離線渲染的方式,將渲染好的固定特效投射到場景中的物體表面。這種方式對場景的搭建要求過于嚴(yán)苛,而解決這些問題,則需要存在一套3D異面投影的管理系統(tǒng)作為支持,這也是本文系統(tǒng)開發(fā)的意義與目的。本文主要面向兩個方向?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行開發(fā):場景管理、投影融合。在場景管理方面,我們首先需要摒棄傳統(tǒng)的離線渲染方案,采用實時渲染方式,使得我們可以實時對虛擬場景中物體進(jìn)行管理、移動、編輯。從而可以隨時調(diào)整由于虛擬場景中拍攝光路與現(xiàn)實場景中投影光路的不一致所導(dǎo)致的投影誤差。投影融合技術(shù)在多媒體顯示領(lǐng)域占有重要地位,其通過對多臺投影儀器投射光路邊緣的處理來實現(xiàn)拼接過度、色彩增強等功能。當(dāng)下投影融合技術(shù)多應(yīng)用在超大投影屏幕無縫拼接上,投影載體仍停留在2D與2.5D級別。而面向3D實體投影的融合方法則需考慮更多并非簡單光照重疊的復(fù)雜因素。本文在現(xiàn)有融合技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)用圖像變形處理實現(xiàn)對3D投影融合中不可控光路誤差的彌補;并通過對MLS圖像變形算法的改進(jìn),使之適應(yīng)于GPU框架下計算及投影序列幀批處理。通過投影實驗獲得直觀融合效果,同時比對普通融合算法基礎(chǔ)上注入此方法前后的效率。本文在原有異面投影原理的基礎(chǔ)上開發(fā)出了一套集管理、融合、以及可視化編輯的功能于一體的3D異面投影融合系統(tǒng)。解決了傳統(tǒng)異面投影所面臨的“定制化”、“一次性”、“低效率”的問題。通過調(diào)整渲染策略,突破現(xiàn)有異面投影的瓶頸。同時實現(xiàn)了達(dá)到了更好的3D投影效果。
【關(guān)鍵詞】：3D體投影 融合 MLS 圖像變形
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究的目的和意義12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 投影融合系統(tǒng)的圖像處理模型14-23
• 2.1 圖形引擎概述14
• 2.2 圖像處理模型概述14-15
• 2.3 計算機圖形學(xué)渲染管線15-17
• 2.4 光照溢出融合算法17-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第3章 3D異面投影融合系統(tǒng)分析與設(shè)計23-33
• 3.1 3D異面投影融合研究基本架構(gòu)23-25
• 3.2 自適應(yīng)投影融合渲染方案25-26
• 3.3 系統(tǒng)虛擬場景管理設(shè)計26-30
• 3.4 系統(tǒng)光照融合算法設(shè)計30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 3D異面投影融合系統(tǒng)的實現(xiàn)33-44
• 4.1 主攝像機與窗口功能33-36
• 4.2 控件物體管理功能36-40
• 4.3 場景攝像機的管理40-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 3D異面投影融合系統(tǒng)結(jié)果展示與分析44-48
• 5.1 投影融合技術(shù)應(yīng)用結(jié)果44-46
• 5.2 資源負(fù)載及效率分析46-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 第6章 結(jié)語與展望48-49
• 6.1 回顧與總結(jié)48
• 6.2 工作展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-52
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果52-53
• 致謝53

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1 潘大鵬;謝紅;黃湘松;;一種基于最優(yōu)運輸問題的圖像變形技術(shù)[J];大眾科技;2008年04期

2 張英;;圖像變形技術(shù)的研究[J];電腦知識與技術(shù);2010年32期

3 國棟,程乾生,丁言崗,孫喜晨;一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像變形實驗[J];計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2000年06期

4 王守覺;梁先揚;;圖像變形計算方法及其應(yīng)用[J];計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2011年08期

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6 聶p，

本文編號：541587