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景拍攝或計算機生成的二維圖像來表示虛擬場景的技術(shù)，由于它對場景幾何復(fù)雜度依賴性較小，能在普通硬件平臺上實現(xiàn)復(fù)雜場景的實時生成，因而成為了當前計算機圖形學(xué)的一個新的研究熱點并且廣泛應(yīng)用于計算機可視化、計算機視覺、多媒體、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域，尤其對于城市景觀這類復(fù)雜場景的計算機模擬和真實再現(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)一直難以實現(xiàn)場景的任意平滑漫游。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，在三維漫游的實現(xiàn)及真實感控制等方面進行了一系列的研究，提出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對傳統(tǒng)方法進行了改進，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以任何視向來觀賞漫游場景，不需要任何硬件加速裝置且與場景的復(fù)雜度無關(guān)，可以在普通微機上實現(xiàn)。其主要研究工作如下： (1)通過分析“虛”與“實”的概念以及它們的優(yōu)缺點，引

3、出了虛實結(jié)合的概念，并通過工程實例闡述了虛實結(jié)合技術(shù)的主要內(nèi)容和技術(shù)特點。 (2)在虛實結(jié)合的基礎(chǔ)上加以改進，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視球的特征進行深入分析。 (3)以視球圖像的三維空間幾何變換方法為基礎(chǔ)，提出了視球采樣點附近小范圍內(nèi)漫游的計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)，對三維漫游的真實感控制進行研究，得出了一些影響三維漫游真實感的控制參數(shù)，從而有望