基于圖像的城市景觀三維漫游技術(shù).pdf

1、基于圖像的生成是一種通過實(shí)景拍攝或計(jì)算機(jī)生成的二維圖像來表示虛擬場(chǎng)景的技術(shù)，由于它對(duì)場(chǎng)景幾何復(fù)雜度依賴性較小，能在普通硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景的實(shí)時(shí)生成，因而成為了當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)并且廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)可視化、計(jì)算機(jī)視覺、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域，尤其對(duì)于城市景觀這類復(fù)雜場(chǎng)景的計(jì)算機(jī)模擬和真實(shí)再現(xiàn)具有重大意義。 由于二維圖像本身缺乏深度信息，現(xiàn)有的技術(shù)一直難以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的任意平滑漫游。本文從基于圖像生成的角度出發(fā)，由虛

2、實(shí)結(jié)合的構(gòu)思引出了視球及其相關(guān)概念，并以離散的像素變換為核心，利用幾何學(xué)和圖形學(xué)的原理，在三維漫游的實(shí)現(xiàn)及真實(shí)感控制等方面進(jìn)行了一系列的研究，提出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行了改進(jìn)，得到了較好的結(jié)果。它避免了三維重建及球面投影和反投影等問題，人們可以從任何視點(diǎn)以任何視向來觀賞漫游場(chǎng)景，不需要任何硬件加速裝置且與場(chǎng)景的復(fù)雜度無關(guān)，可以在普通微機(jī)上實(shí)現(xiàn)。其主要研究工作如下： (1)通過分析“虛”與“實(shí)”的概念以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)，引

3、出了虛實(shí)結(jié)合的概念，并通過工程實(shí)例闡述了虛實(shí)結(jié)合技術(shù)的主要內(nèi)容和技術(shù)特點(diǎn)。 (2)在虛實(shí)結(jié)合的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，結(jié)合全景環(huán)視與同心拼圖技術(shù)，提出了視球概念并對(duì)視球的特征進(jìn)行深入分析。 (3)以視球圖像的三維空間幾何變換方法為基礎(chǔ)，提出了視球采樣點(diǎn)附近小范圍內(nèi)漫游的計(jì)算公式以及多視球空間擺渡的技術(shù)方案。 (4)從分析人類視覺生理特性出發(fā)，對(duì)三維漫游的真實(shí)感控制進(jìn)行研究，得出了一些影響三維漫游真實(shí)感的控制參數(shù)，從而有望