基于物体纵向扫描线的计算机三维物体绘制技术

计算机技术的高速发展使绘制三维复杂场景成为现实。目前有很多三维物体的绘制方法，但都是先扫描，再进行显示观察的。文中所讨论的基于物体三维纵向扫描线的计算机三维物体绘制技术，是一种适应实时扫描显示功能的绘制技术。由于它是以物体的纵向扫描线为绘制的基本单位，所以可以边扫描边进行显示。根据研究结果，可以利用已得到的物体的纵向扫描线绘制出完整的三维物体。     

计算机三维物体实体组建方法的研究

在计算机绘图和三维图像显示,例如激光扫描共焦显微图像、CT图像、MRI图像等的绘制和显示中,三维物体的组建是必不可少的。目前,三维物体的组建都是基于二维物体组建的基础之上。二维物体组建是基于连通性进行二维连通区域检出的,因而三维物体的组建速度比较慢。为此,文章提出一种新方法:围线积分法区域标号和链接表法三维叠片,用于三维图像中三维物体实体的组建。这种方法的基本原理是在三维二值图像中,先采用围线积分法区域标号,组建二维物体切片,再采用链接表法三维叠片,由二维物体切片组建三维实体。这种方法的优点是组建速度比较快。     

增强现实技术在虚拟演播室系统中的应用

虚拟演播室是虚拟现实技术和视频合成技术相结合的产物,其场景是计算机生成的三维场景,由于人们对虚拟场景和复杂度的无限要求,使得场景的实时显示十分困难,使用基于图像的绘制技术构造虚拟空间能够较好地解决这个问题。在虚拟演播室中,演员需要与三维运动虚拟物体进行交互,运用增强现实技术,可以将三维虚拟物体与基于图象绘制的虚拟场景融合在一起。     

广义的以物体为中心的行程编码：一种新的三维物体模型

三维物体的表达和识别是图象理解和场景分析的核心问题,三维模型在三维物体的识别和场景分析中具有十分重要的作用.三维模型应该是以物体为中心的,能够提供该场景的所有有用信息.物体的大小,形状及朝向应均可从该模型中提取得到.本文提出了一种新的三维物体模型——广义的以物体为中心的行程编码.它包括物体的GORC物理数据结构,详细的形状描述和抽象描述.物体的高层次的表达可以通过以GORC编码的物理数据直接提取得到.三维的GORC是二维的以物体为中心的行程编码在三维上的推广,它兼有物体的体积表达和表面表达的优点.三维物体的GORC模型可以很容易地由其深度信息构造得出,基于GORC的投影运算,图象代数运算以及特征提取均可非常有效地实现.     

利用Helmholtz互易原理由两对图像重建物体三维表面

针对利用Helmhohz互易原理由一对图像重构三维表面时存在计算时间长、显示质量不高的问题,提出一种利用上下对、左右对图像重建三维物体表面的高效算法.利用其中一对图像的匹配结果分割另一对图像的外极线,将整个外极线的匹配问题转化为相应子段的匹配问题,并交错地递归这种处理过程;引入不要求端点匹配的动态规划匹配算法实现子段对应,并分段重构物体=三维表面的点.实验结果表明,与单对图像重构算法相比,该算法能够大幅度地缩小动态规划算法的搜索范围,使得重构速度提高了一个数量级;通过上下、左右方向扫描线恢复三维表面点并大约增加0.5倍的重构点数量,使得表面显示质量得到明显提高.     

一种三维物体建模和编码压缩方法

真实物体的三维建模和编码压缩是虚拟现实研究的热点问题.针对三维扫描设备采集的物体表面深度图像数据,文中提出了一种两幅深度图像的自动配准方法,以及基于回路的自动全局配准算法,可以快速、自动地配准全部深度图像,构造出逼真的三维模型.三维模型数据量大,为满足网络条件下的应用需求,文中提出了一种三维网格模型压缩编/解码方法,可编码压缩几何、拓扑和属性数据,压缩比高,并且支持递进传输.研究成果已成功应用在数字博物馆中.     

基于三维激光扫描的物体重构建模

物体拍摄环境具有测量数据量大、物体外轮廓信息复杂等特点,采用当前方法能够获得物体精确的三维点云数据,但缺乏颜色和纹理信息,导致物体重构精度不高,真实感较差;为此,提出一种基于三维激光扫描的物体重构建模方法;该方法通过三维激光扫描技术获取物体点云数据,采用显式的欧拉积分方法对物体整个三维曲面进行平滑,依据三角生长法进行物体三维空间三角划分,将物体网格顶点向球面进行映射,由此构造物体三角网格模型,通过迭代最近点算法对物体非同步点云数据初步匹配结果进行精确配准,利用最近点搜索算法将经多视图立体视觉算法优化后的物体颜色信息和三维点云数据坐标相融合;实验结果表明,所提方法可以快速精确地建立物体三维重构模型,验证了所提方法的可行性。     

三维虚拟物体表面重建的研究

在激光扫描共焦显微三维成像，CT成像，MRI成像，以及在图象处理和识别中，三维物体的显示是必不可少的，目前，最流行的显示方式是虚拟物体的三维重建，通常虚拟物体三维重中以采用体素级重建，可也以采用切片极重建，由于切片级重建仍需要解决物体轮廓对应，分叉曲面，轮廓拼接等关键性问题，为此，提出了一些新的方法，在这些方法中，轮廓的对应采用OR运算和AND运算来确定，如果两个轮廓的OR和ND运算结果满足预先设置的准则，则这两个轮廓相对应；分叉曲面采用数字形态学方法来分解，其由形态学方法生成的边界就是分叉曲面的分割线，轮廓拼拦则是将对应轮廓经多边形简化后，由三角形接拼法来构成表面，且三角形是根据最小轮廓跨接边准则来构建的，通过对这些方法进行的实验结果表明，理论与实际完全相符，这些方法的优点是编程简单，运算速度快。     

面向点云的三维物体识别方法综述

随着三维扫描技术的快速发展,获取各类场景的点云数据已经非常简单快捷;加之点云数据具备不受光照、阴影、纹理的影响等优势,基于点云的三维物体识别已成为计算机视觉领域的研究热点。首先,对近年来面向点云数据的三维物体识别方法进行归纳和总结;然后,对已有方法的优势及缺点进行分析;最后,指出点云物体识别中所面临的挑战及进一步的研究方向。     

基于OpenGL三维物体建模方法的研究与实现

使用OpenGL可以对读入的STL几何模型进行三维真实感渲染、视角变换、显示缩放、光照设置及鼠标拾取等.本文介绍了一种基于OpenGL的三维物体建模方法,分析了基于该方法设计相应软件的体系结构,并着重探讨了STL文件的载入及视角变换等关键技术.