三维立体显示系统的开发研究

三维立体显示技术是虚拟现实的关键技术之一，同时也是心现实系统最基本的要求。本文中介绍了一种如何基于现有微机平台的立体显示技术，我们借助立体液晶开关眼镜，运用立体显示技术即可在普通微机屏幕上观察到具有三维立体效果的静态画面与立体劝画，具有极佳的立体视觉效果。     

基于虚拟现实的电子沙盘仿真技术研究

对虚拟现实技术、计算机三维图形技术、OpenGL、立体图像生成与显示技术进行了研究,利用计算机三维图形技术和立体显示技术实现沙盘的三维仿真立体沉浸式展示。     

基于自由立体视频的露天开采虚拟现实的研究与实现

文章结合最新的交互式自由立体视频技术与露天开采虚拟现实技术,设计并实现了一种基于自由立体视频的露天矿开采虚拟现实技术的交互与演示系统。文章利用3DS Max和VRMap软件建立了某露天矿区的虚拟视觉模型,并将这些虚拟视觉模型按照适合立体显示的条件进行场景渲染和视频图象生成,最后结合虚拟场景的三维显示特性设计了交互式自由立体视频软件,通过该软件展示了虚拟现实场景。该系统克服了传统虚拟现实演示的局限性,用较低的成本支持更多的用户进行参与和交互,同时也具有较强的环境拓展性。     

微机立体动画研究及体视误差分析

非交互式虚拟现实主要是在视觉上达到三维逼真视感，本文分析了时分隔式立体动画对计算机系统的要求以及当前在微机上实现的可能性，提出了一种利用３ＤＳ动画软件在微机上生成时分隔式立体动画片的方法，推导了这种立体显示方式的数学模型，并以此对其体视误差作了分析。     

立体显示的双目模型算法及实现

三维立体显示技术是虚拟现实的关键技术,也是虚拟现实系统必不可少的基本条件,而深度感的正确形成又是立体显示技术的关键。介绍了采用体视原理进行自由立体显示的两种投影系统,并对照了各自的特征。分析了汇聚式双目系统的误差,给出了平行双目投影系统的算法推导和OpenGL的实现。最终以实验印证了算法的可靠性和准确性。     

三维立体显示综述

按基本工作原理是否为双目视差将三维立体显示分为两大类。基于双目视差原理的三维立体显示主要有眼镜/头盔式立体显示和光栅式自由立体显示,这类三维立体显示的技术相对成熟并有相应产品;非基于双目视差原理的三维立体显示主要有全息立体显示、集成成像立体显示和体显示等,这类三维立体显示的技术较不成熟,大多没有相应产品。对这些三维立体显示的器件结构、工作原理以及各自的特性进行了阐述。     

虚拟现实场景中立体视差生成算法的研究

近几年来,虚拟现实技术的广泛应用前景引起了国内外越来越多学者的兴趣和重视,而且国外的一些机构在这方面的研究也已经取得了一些很重要的成果。立体显示技术是虚拟现实的关键技术之一,而对视差的研究又是立体显示技术一个很重要的方面。该文首先论述了双眼的生理结构和双眼视差的形成以及计算机上实现立体视觉的原理,然后对虚拟现实中生成双眼视差得到立体图对的多种方法进行了研究,并在虚拟现实设备上实现,通过比较和分析各种显示效果给出了研究结论。     

基于VRML文件的立体显示平台及相关技术研究

文章提出了一个基于VRML文件的立体显示平台,实现了一个支持VRML文件立体显示的浏览器。该浏览器包括VRML文件的解析以及立体显示两大部份,立体显示部分采用目前通用的3D图形API标准OpenGL实现。该系统采用面向对象技术构建,因此具有良好的可扩展性。该平台使VRML与虚拟现实技术得到更进一步的结合,从而使VRML在企业产品发布,电子商务等领域具有更广泛的应用。     

X3D三维立体场景设计

X3D虚拟现实三维立体设计,是利用X3D虚拟现实三维立体几何造型节点和软件工程的思想来设计虚拟现实软件项目。X3D虚拟现实设计利用X3D虚拟现实程序的基本三维立体几何节点,如球节点、圆锥节点、立方体节点、圆柱体节点,开发设计生动、鲜活、逼真的X3D虚拟现实三维立体场景和造型,使浏览者在三维主体空间体验身临其境的感受。     

X3D三维立体场景设计

X3D虚拟现实三维立体设计,是利用X3D虚拟现实三维立体几何造型节点和软件工程的思想来设计虚拟现实软件项目。X3D虚拟现实设计利用X3D虚拟现实程序的基本三维立体几何节点,如球节点、圆锥节点、立方体节点、圆柱体节点,开发设计生动、鲜活、逼真的X3D虚拟现实三维立体场景和造型,使浏览者在三维主体空间体验身临其境的感受。     

Assessing stereo blindness and stereo acuity on digital displays

Previous studies on stereoscopic acuity have shown that the percentage of stereo blind subjects is relevant. Moreover, stereoscopic visualization is becoming widely diffused in different fields, like, e.g., entertainment, surgery or VR training, where it is necessary an accurate assessment of stereoscopic abilities of the involved subjects. Therefore, there might be the need of performing a stereo blindness and stereo acuity test before each visualization session involving stereoscopic images. In this paper, we propose a method to assess stereo acuity and stereo blindness directly on the chosen device, under the same visualization condition and setup adopted for the tasks to perform, in order to have the same perceptual response. We present software-based tests suitable for a generic stereoscopic displays, and we compare their effectiveness performing a comparison with a standard physical, card-based, test commonly used in assessment of stereo acuity and stereo blindness. We provide to the reader all the details to perform autonomously the tests, of which images will be downloadable from web.     

彩色立体图象编码新方案

真立体显示技术是虚拟现实中的关键技术之一，而如何组织和存储其中大量的彩色立体图对，则显得尤为重要。由于立体图对之间的相关性，传统的压缩算法（ＪＰＥＧ、ＭＥＰＧ等）从速度和效率上不再适应。本文提出了一种结合ＪＰＥＧ标准并利用立体图象对相关性的压缩编码新方案，并获得了较高的压缩比及信噪比。实验结果表明了这种新方案的优越性。     

Personal Varrier: Autostereoscopic virtual reality display for distributed scientific visualization

As scientific data sets increase in size, dimensionality, and complexity, new high resolution, interactive, collaborative networked display systems are required to view them in real-time. Increasingly, the principles of virtual reality (VR) are being applied to modern scientific visualization. One of the tenets of VR is stereoscopic (stereo or 3d) display; however the need to wear stereo glasses or other gear to experience the virtual world is encumbering and hinders other positive aspects of VR such as collaboration. Autostereoscopic (autostereo) displays presented imagery in 3d without the need to wear glasses or other gear, but few qualify as VR displays. The Electronic Visualization Laboratory (EVL) at the University of Illinois at Chicago (UIC) has designed and built a single-screen version of its 35-panel tiled Varrier display, called Personal Varrier. Based on a static parallax barrier and the Varrier computational method, Personal Varrier provides a quality 3d autostereo experience in an economical, compact form factor. The system debuted at iGrid 2005 in San Diego, CA, accompanied by a suite of distributed and local scientific visualization and 3d teleconferencing applications. The CAVEwave National LambdaRail (NLR) network was vital to the success of the stereo teleconferencing.     

一种面向VR多投影环幕设备的可视化结果显示方法

传统显示设备难以满足大规模复杂数据可视化结果显示的需求,而VR多投影环幕显示设备提供的沉浸式显示环境可以良好地应对复杂数据可视化显示的使用情景。提出一种面向VR多投影环幕设备的可视化结果显示方法,通过设计多投影环境中兼容2D与3D显示的渲染流程,解决了传统方法中出现的画面渲染模糊问题。同时,该方法通过3D运动模拟计算以及交互射线计算解决了在新渲染流程下的立体显示和交互坐标转换问题。实验结果表明,该方法有效地提高了多投影环境中可视化结果画面的清晰度,并支持立体显示与交互。     

Three views of virtual reality: an overview

Virtual reality (VR) presents a synthetically generated environment to the user through visual, auditory, and other stimuli. A VR systems's head-mounted display, stereo graphics, and direct manipulation in three dimensions are outlined. Early work in VR and major technological hurdles in the areas of tracking, display, image generation, and software support are reviewed. Research directions and potential applications of VR are discussed     

基于S3C4480X的双目立体数码照相机

综合三值光计算机编码器和解码器的工作原理,提出了在双层液晶显示器上实现立体显示的新构思.在此基础上,设计了基于S3C44BOX的双目立体数码照相机方案,详细介绍了这个方案的硬件接口和软件结构,其原理样机获上海市嵌入式系统创新设计应用竞赛优秀奖.     

基于人眼视觉原理的虚拟现实显示模型

针对虚拟现实领域现有的显示模块无法提供满足人眼视觉规律的立体视觉效果这一问题,提出一种基于斜交视锥体立体摄像机模型的虚拟现实(VR)立体视觉解决方案。首先,通过研究人眼视域模型和人眼双目提取深度信息原理,建立双目视差数学模型;其次,使用工业引擎3DVIA Studio作为实验平台,依靠VSL编程语言进行画面分屏处理,通过设立父子关系,设置视觉交互模块,搭建VR交互立体摄像机结构;接着,通过建立点云模型,量化物体立体感观,探讨多种VR立体摄像机模型,从深度信息显示效果和畸变特性出发分析各个模型优缺点,逐步进行优化。分别建立了中心轴平行的正交视锥体摄像机模型、中心轴于观影距离处相交的正交视锥体模型,通过优化摄像机视锥体结构,形成斜交视锥体摄像机模型。最后使用3DVIA Studio进行实验,代入具体数据进行投影变换,结果显示斜交视锥体摄像机模型在保证深度信息显示效果的前提下很好地消除了畸变,能够提供优秀的视觉体验效果。     

基于S3C44B0X的双目立体数码照相机

综合三值光计算机编码器和解码器的工作原理,提出了在双层液晶显示器上实现立体显示的新构思。在此基础上,设计了基于S3C44B0X的双目立体数码照相机方案,详细介绍了这个方案的硬件接口和软件结构,其原理样机获上海市嵌入式系统创新设计应用竞赛优秀奖。     

提高频率域可分级视频信源编码效率的研究

在ＭＰＥＧ－２视频编码标准的框架基础上，本文引入了一种提高频率域可分级视频编码效率的方法。通过在８×８ＤＣＴ块中合理地分割系数及尽量减少在低分辨率层中所必需传送的块结束码（ＥＯＢ）的数量，使为获得频率域可分级性所付出的代价明显减小。计算机模拟实验证实了采用该方法可提高编码效率