基于图像序列的虚拟场景重建和漫游

基于图像的建模和绘制方法与基于传统的几何绘制方法相比有很多优点,但是在场景几何参数未知的情况下,要实现单幅图片和图像序列的漫游,难度很大.TIP（tour into a picture）技术使得在一幅图像中漫游成为可能.为了实现场景几何参数未知情况下的场景漫游,在对TIP技术进行扩展的基础上,提出了一种能够在未知视点路径的图像序列中实现场景漫游的方法.这种算法在相机未定标的情况下,不仅解决了图像序列建模和场景漫游过程中前后图像场景不能平滑过渡的问题,并且扩大了TIP中视线方向变化的动态范围,从而在保证图像质量的情况下,实现了由图像序列到场景的无限制漫游.实际图像序列的实验结果表明,该算法是有效的,具有实际应用价值.     

基于图像的虚拟现实技术在驾驶模拟器中的应用

近年来基于图像的虚拟现实技术发展迅速,它很好弥补了基于图形的三维虚拟场景构建方式中的不足。基于图像的虚拟现实技术主要包括基于图像的建模和漫游技术,本文将基于图像的漫游技术应用于汽车驾驶模拟器的视景系统,实现了一定区域内逼真的场景漫游。本文首先利用图像拼接技术实现单视点宽角度漫游,再通过图像插值和视图变形技术实现连续的多视点漫游。     

基于柱状全景图的空间漫游视图拟合算法

本文提出了一种基于柱状全景图的空间漫游视图拟合算法。其核心是基于固定点柱状全景图之间的空间关系并通过图像拼接技术和图像混合技术生成任意视点下图像。为实现漫游行进中视图信息的合理过渡,设计了固定视点柱状全景图分割后各部分的图像映射关系。实验证明该漫游策略可以满足虚拟漫游的实时性要求,同时具有规模扩展性。     

一种基于多边形柱面全景图的虚拟漫游新方法

提出了一种基于图像绘制的多边形柱面全景图的虚拟漫游方法。利用普通 的手持相机在一个多边形区域内沿某一路径拍摄并拼接多幅全景图,通过基于SIFT 的特征 点检测来计算深度,用狭缝图像插值来实现整个区域内的平滑漫游。该方法具有采样简单、 虚拟场景真实感强,支持连续大范围漫游的特点。     

虚拟实景空间的漫游机制及其实现方法

虚拟实景空间是以实景图像为素材构造出的虚拟空间。在基于图像的虚拟空间中,自由漫游是目前虚拟现实领域研究的热点。文章给出了一种在虚拟实景空间中漫游的机制及其实现方法,综合考虑了机制的复杂度和漫游的自由度,在两者之间取得了平衡,具有较好的实用性。     

屏幕图形处理的实用特技

在图像处理系统中屏幕图形的局部漫游是一种很有用的特技,但颇具难度,本文精心构造了一个简捷实用的局部漫游程序,其中所展示的基于扩充存在的图像处理方法和技巧,对进一步实现许多图形处理特技都极具实用价值。     

虚拟校园三维全景漫游技术研究

本文对全景漫游技术进行了讨论。全景漫游技术中需要解决三个问题：全景图的生成、漫游空间的编辑和浏览器的设计。基于两张圆鱼眼图像生成单张球面全景图,我们开发实现了浙江师范大学校园全景漫游系统。在全景图的生成中,提出了一种基于拼合参数自动寻优的球面全景图生成方法。该方法具有拼合速度快、拼合效果好的特点。     

建筑设计中基于图像绘制方法的实时漫游

当建筑师使用建筑设计软件初步完成房屋的设计、装饰装潢之后,需要在此房间内进行实时漫游,以便能够进一步修改他的设计,因此,对于一个建筑设计ＣＡＤ软件来说,实现实时漫游这个功能是必要的,然而,在传统的基于几何模型的漫游方法中,图像绘制的速度和质量相矛盾,为了解决这一问题,在商业化建筑设计软件中,采用基于图像的绘制方法来实现实时漫游的同时,还能获得高质量的图像,文中采用立方体全景图方法来实现漫游,最后给     

基于视点纠正的鱼眼图像场景化漫游方法

针对鱼眼图像畸变大、表示的场景信息不直观等特点,本文提出了一种 基于视点纠正的鱼眼图像场景化漫游方法。该方法以鱼眼图像所表示的半球空间为观察对 象,通过视点的转移在半球空间进行漫游,以对不同区域内的场景信息进行直观的观察。采 用鱼眼图像校正算法为基础建立鱼眼镜头的球面映射模型,通过映射关系对以视点为中心的 观察区域进行实时校正,当视点变化时对校正后的可视区域进行实时显示从而实现漫游。实 验结果表明,通过本文算法能够实现鱼眼图像所表示半球空间的实时漫游,且漫游时显示的 校正图像满足直线约束标准。     

ECW技术在无人机图像管理中的应用

针对有限内存显示海量大尺度图像的难题,基于小波变换的方法比基于图像块亚采样的方法表现出更加优越的性能,得到了国内外有关机构的深入研究。介绍了ECW的技术特点和开发途径,总结了大尺度图像漫游软件开发的一般步骤,利用ECW SDK开发了一个带有导航功能的大尺度图像漫游软件。该软件实现了T字节甚至更大图像的快速显示、漫游、放大、缩小、导航和区域数据提取等功能,其操作速度和内存资源消耗基本与图像尺寸大小无关,目前已成功用于无人机图像信息系统之中。     

图像漫游：双灭点的松弛蜘蛛网格算法

为了解决蜘蛛网格算法在图像漫游中局限性，提出了双灭点的松弛蜘蛛网格算法。该算法在用于图像实时漫游时，用双灭点进行计算，其与前人提出的方法相比，更具通用性，不仅可以解决单灭点、双灭点、多灭点和灭线等不同类型的照片漫游问题，而且减轻了用户交互的工作量。此外，为了进一步提高图像的绘制质量，以获得高质量的漫游效果，还采用了一种分片绘制的策略。多种类型的图片实验证明了该算法的有效性。     

一种基于视频的人体动画骨架提取技术

人体动画是计算机动画中最具有挑战性的领域．针对传统人体动画技术的不足,提出了一种新技术来提取视频中的人体骨架,以应用于人体动画．对于任何视频流,该方法都能在图像序列中跟踪人体特征骨架,并建立了透视投影下的三维人体运动骨架序列,最终通过自动注释运动信息建立了可供动画师浏览、查询的运动信息库．这种方法具有素材来源丰富、计算量少、制作高效等特点,而且产生了人体运动非常真实,同时也将动画师从枯燥的工作中解     

基于Unreal3的虚拟博物馆系统的实现

随着虚拟博物馆技术研究的日益深入和广泛,对虚拟场景的真实感和沉浸感都提出更高的要求。为解决上述问题,本文提出一种新的虚拟博物馆系统开发解决方案,介绍采用Unreal3引擎构建虚拟博物馆的流程,通过三维建模、UV贴图、法线贴图、虚拟场景构建、实时布料动画、脚本程序设计等手段,实现整个博物馆的自动游览和交互漫游。＂淮安市博物馆仿真系统＂项目实践证明,本方案达到照片级别的实时渲染效果,并且给用户带来良好的互动体验,具备产业化应用价值。     

基于群智能和人工生命的群体行为动画仿真

为了更好地提高智能鱼在复杂动画中的应用,在分析自然鱼的感知、认知、运动和行为系统的基础上,研究并实现了简单的智能鱼动画。首先建立了虚拟环境下智能鱼的视觉感知模型和认知模型以及听觉模型,然后通过微粒群算法确定智能鱼的运动轨迹,模拟智能鱼的自由游动、捕食和躲避危险几种行为动作,最后经动画仿真,智能鱼具有集群、躲避鲨鱼的攻击、绕障碍物游动和觅食行为。经过仿真之后的动画效果有所优化,因此将微粒群算法应用到群体行为动画仿真中有一定的现实意义。     

利用OSG三维图形渲染引擎实现的骨骼动画

动态实体模型是虚拟场景的重要组成部分,骨骼动画是表达虚拟场景中动态实体行为的主要技术。提出了一种虚拟场景中三维模型骨骼动画渲染的策略,即采用第三方软件建立三维动画模型,基于Cal3D动画控制机制,使用OSG三维图形渲染引擎对虚拟场景中运动的三维模型进行模拟。在VisForest软件的基础上,集成了骨骼动画渲染方法,解决了动物在虚拟地表上“踏空”的问题,扩展了动态实体在虚拟环境中的行为模拟。以梅花鹿和大象为例,逼真地模拟了动物在虚拟环境中的奔跑和行走的过程,模拟过程中动作衔接比较自然。     

基于OpenGL实现真实感地形表现的研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画、虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术,而OpenGL又是目前最新的三维图形国际标准,为了实现地形的真实感显示,讨论了三维真实感地形表现在OpenGL支持下的地形模型映、遥感影象与地形的融合、专题信息与地形的融合、以及动画与虚拟现实等技术实现方法,并在荆江分洪区洪水演进模拟系统等开发中得到应用。     

基于虚拟展厅的学生作品展示系统设计与实现

在分析学生图像作品与动画作品展示方式的基础上,基于虚拟现实技术与Unity3D开发工具,设计并完成了一个基于虚拟展厅的学生作品展示系统。重点论述了利用3ds Max进行虚拟展厅的模型制作和利用Photoshop进行虚拟展厅的贴图制作,利用Unity3D平台完成虚拟展厅的第一人称自由浏览的交互式开发,并对整个开发流程与关键技术进行了探讨。     

Whole-body modelling of people from multiview images to populate virtual worlds

In this paper a new technique is introduced for automatically building recognisable, moving 3D models of individual people. A set of multiview colour images of a person is captured from the front, sides and back by one or more cameras. Model-based reconstruction of shape from silhouettes is used to transform a standard 3D generic humanoid model to approximate a person's shape and anatomical structure. Realistic appearance is achieved by colour texture mapping from the multiview images. The results show the reconstruction of a realistic 3D facsimile of the person suitable for animation in a virtual world. The system is inexpensive and is reliable for large variations in shape, size and clothing. This is the first approach to achieve realistic model capture for clothed people and automatic reconstruction of animated models. A commercial system based on this approach has recently been used to capture thousands of models of the general public.     

Automatic camera control in virtual environments augmented using multiple sparse videos

Automated virtual camera control has been widely used in animation and interactive virtual environments. We have developed a multiple sparse camera based free view video system prototype that allows users to control the position and orientation of a virtual camera, enabling the observation of a real scene in three dimensions (3D) from any desired viewpoint. Automatic camera control can be activated to follow selected objects by the user. Our method combines a simple geometric model of the scene composed of planes (virtual environment), augmented with visual information from the cameras and pre-computed tracking information of moving targets to generate novel perspective corrected 3D views of the virtual camera and moving objects. To achieve real-time rendering performance, view-dependent textured mapped billboards are used to render the moving objects at their correct locations and foreground masks are used to remove the moving objects from the projected video streams. The current prototype runs on a PC with a common graphics card and can generate virtual 2D views from three cameras of resolution 768×576 with several moving objects at about 11 fps.