增强现实中基于轮廓深度恢复的虚实遮挡方法研究

针对增强现实系统中的虚实场景遮挡问题,提出一种基于立体视觉与前景轮廓深度重建的虚实遮挡恢复新方法.首先设计了一种基于色彩与亮度相结合的前景物体轮廓提取方法,以避免阴影对轮廓提取所造成的负面影响,系统随后利用立体视觉原理与插值技术恢复出前景轮廓以及轮廓内部的深度信息,为恢复虚拟与真实场景之间的正确遮挡关系提供依据.实验结...     

光学透视式增强现实显示系统虚实遮挡问题研究

鉴于增强现实系统中,虚拟物体与真实环境之间是否具有正确的遮挡关系会影响到虚实融合能否取得逼真的效果,为此根据一种新型光学透视式头盔显示器,提出了一种利用OpenGL来绘制虚拟网格遮挡平面,以便使虚拟物体呈现被裁剪的形态,而与真实物体融合后可呈现出实挡虚效果的方法。这种方法,在程序实现方面相对较为容易,且计算量较低,因而更适宜实时系统的使用。通过实验可以看出,采用OpenGL对虚拟物体与真实场景的深度数组进行逐点深度比较来绘制遮挡平面的方法是可行的。     

一种手持可遮挡的增强现实彩色标识*

基于标识的跟踪注册技术是当前增强现实系统中最成熟和最接近实际应用的注册技术,该注册技术是将一些已知空间相对位置的人工标识放置在需要注册的真实场景中,利用摄像机跟踪识别标识。以手部康复训练为背景,提出了一种特殊的近景手持彩色标识及其识别方法。标识采用海明码编码技术编码解码,不仅扩充了标识的编码量,还能够利用海明码的奇偶校验方法解决由于手部无意遮挡引起的跟踪注册失败问题。实验结果表明,该彩色标识在多种环境下都能够实现稳定注册,具有一定的鲁棒性。为验证彩色标识的实用性,提出一个基于手部运动的增强现实桌面击球游戏,拥有较好的注册效果。彩色标识的提出将有助于增强现实手部康复训练项目的研究。     

动态变换背景帧的虚实遮挡处理方法

为获得增强现实系统更好的真实感,针对已有背景裁剪算法只适用于背景固定且单目摄像头深度恢复准确度不够的情况,提出一种动态变换背景帧的虚实遮挡处理方法.通过动态地变换背景帧检测运动物体,求出前景物体的轮廓;遍历图像像素来确定虚实物体之间的遮挡关系,利用模板缓存技术进行遮挡部位剔除工作.实验结果表明,该方法实现简单、支持摄像头移动、遮挡判定准确、计算量小,且能很好地处理刚性与非刚性物体.     

遮挡条件下多运动车辆跟踪研究

针对SURF算法能够提取到的图像特征点较少的问题,基于保持亮度特性的双直方图均衡算法,通过重构SURF尺度空间提取图像特征。将这种方法与卡尔曼滤波相结合进行目标跟踪,用特征点的中心作为跟踪点;通过卡尔曼滤波预测出运动目标的位置,判断遮挡是否发生;最后,应用该方法进行目标特征向量匹配。实验结果表明,该算法对发生旋转、缩放以及遮挡的多运动目标都可进行稳定跟踪,其跟踪速度比R-SURF算法提高20%;在跟踪速度相当的情况下,跟踪精度要高于卡尔曼滤波跟踪算法。     

可变形物体间的精确碰撞检测方法研究

针对可变形物体,提出了一种基于粒子的精确碰撞检测算法。首先用LBG矢量量化技术将物体的表面划分成几个小区域,然后在每个区域中分别选择一个点作为检测粒子。当一个物体接近另一个物体时,找出两物体上靠得最近的粒子对。为了得到精确的碰撞位置坐标,进一步计算靠得最近的顶点的相关三角面片之间的最短距离。若此距离小于某个给定的阈值,则可认为两物体在相关三角面片上的最近点处发生了碰撞。仿真实验验证了该算法能有效处理虚拟力交互仿真中的可变形物体的碰撞检测。     

视频中遮挡情况下目标的跟踪*

提出了一种基于概率外观模型和Condensation的跟踪方法.该方法通过分析目标前景MBB重叠关系检测遮挡的产生和解除,在目标未遮挡时建立并更新目标的概率外观模型.当遮挡发生后,利用目标共面条件确定目标前后关系,通过合并目标模型计算系统观测似然度概率.算法统一在Condensation框架下进行有遮挡和无遮挡的跟踪.实验证明了该方法的有效性.     

人脸识别中发型遮挡检测方法研究

人脸识别中,发型遮挡是一种十分常见的遮挡类型,并且对人脸的正确识别具有极大的干扰。提出一种将头发的颜色模型和发型特征相结合的遮挡检测方法。首先,采用机器学习的方法,对头发的颜色进行学习建模。然后,利用发际线的特征,将人脸划分为若干扇形并分块,采用逐步精细的方法对人脸的发型遮挡区域进行检测。实验结果表明,该方法对人脸区域发型遮挡检测的准确率和召回率都达到88%以上,相比PCA检测方法提高了约20%,验证了该方法的有效性。     

虚拟手术中快速碰撞检测方法的研究

为了解决虚拟手术的快速碰撞检测问题,提出了一种新的基于层次包围盒的快速碰撞检测方法。文中基于虚拟手术中器官组织是软体模型且规模巨大,而手术器械是刚体模型且结构简单这一特点,从层次包围盒构造、包围盒树遍历和精确相交测试三个方面改进算法。仿真实验表明该算法能正确有效地处理虚拟手术中的碰撞检测,与标准库RAPID对比,随着软体模型规模的增大,该方法能显著提高碰撞检测的效率。     

有遮挡环境下的人脸识别方法综述

随着人脸识别应用领域的逐渐扩大,有遮挡环境下的人脸识别面临着一定的技术挑战。深度学习方法由于其具有强大的学习能力,成为解决有遮挡环境下的人脸识别问题的一种较好的解决方案,但仍面临诸多待解决的问题。减少遮挡对人脸识别算法带来的性能影响是该领域的重点和难点问题之一。从模型、算法和数据集的角度分析了近年来相关研究进展;对比了不同算法的性能结构、优缺点以及存在的问题;探讨了未来可能的研究方向。     

Cold object identification in the Java virtual machine

Many Java applications instantiate objects within the Java heap that are persistent but seldom if ever referenced by the application. Examples include strings, such as error messages, and collections of value objects that are preloaded for fast access. This paper describes a stack‐based framework for detecting these ‘cold’ objects at runtime, with a view to marshaling and sequestering them in designated regions of the heap where they may be preferentially paged out to a backing store, thereby freeing physical memory pages for occupation by more active objects. Furthermore, we evaluate the correctness and efficiency of stack‐based approach with an access barrier. The experimental results from a series of SPECjvm2008 benchmarks are presented. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

虚拟现实技术在反恐训练中的研究进展

介绍了虚拟现实技术的国内外研究现状,以及仿真技术与虚拟现实技术结合使用的发展趋势.为了更好地履行反恐使命,适应形势的发展,有必要提高反恐教学训练质量,创新反恐行动教学训练手段.将仿真技术和虚拟现实技术应用于路边炸弹的虚拟及仿真,能使反恐受训者不受时间、空间、经费和器材的限制,利用各种3D虚拟模型任意组装不同起爆方式下的路边炸弹,拓展其想象空间和创新思维,使之对路边炸弹的结构组成、工作原理及爆炸效应等有深刻理解.     

浅谈分布式虚拟现实及其实时性研究

分布式虚拟现实系统简称DVR,是虚拟现实系统的一种类型,它是基于网络的虚拟环境。在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,或者多个用户同时参加一个虚拟现实环境,通过计算机与其他用户进行交互,并共享信息。在分布式虚拟现实系统中,多个q用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。简单地说是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其它用户进行交互,并共享信息。     

抓取操作中手与虚拟物体的自然融合

由于现有硬件和检测条件的限制,抓取中手指与虚拟物体之间往往会有穿透和空隙现象出现,无遮挡时就会被用户察觉;如果立即改变虚拟物体的位置来消除穿透和空隙,会使虚拟物体产生明显跳跃,缺乏交互真实感。分析了运动时手指与虚拟物体的遮挡关系,运用三维图形学中的理论实现对不遮挡情况的判断;将其与灰色预测理论相结合,实现对手的移动预测;根据预测结果和最大速度差原则,自适应地调整虚拟物体的速度,使虚拟物体与手逐渐融合。实验结果表明,使用提出的方法,既可提高抓取的成功率,又能保证虚拟物体与手的自然融合。     

浅谈分布式虚拟现实及其实时性研究

分布式虚拟现实系统简称DVR,是虚拟现实系统的一种类型,它是基于网络的虚拟环境。在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,或者多个用户同时参加一个虚拟现实环境,通过计算机与其他用户进行交互,并共享信息。在分布式虚拟现实系统中,多个q用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。简单地说是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其它用户进行交互,并共享信息。     

Solid modelling in a virtual reality environment

This paper presents a constraint-based methodology for intuitive and precise solid modelling in a virtual reality (VR) environment. A hierarchically structured and constraint-based data model is developed to support solid modelling in the VR environment. A constraint reasoning engine is also developed to automatically deduce allowable motions for precise constraint-based 3D manipulations. A prototype system of product modelling has been successfully developed, and experimental results demonstrate the advantage of precise solid modelling through constraint-based manipulation in virtual environments.     

Virtualizing the real: a virtual reality contemporary sculpture park for children

This paper discusses a virtual reality experience for a contemporary sculpture park, Jupiter Artland, developed in Minecraft targeting 9–11-year-old children. Issues of fidelity, realism and authenticity are considered, examining the use of Minecraft to create visual representations loosely coupled with reality that generate affective responses. We discuss the build of our virtual sculpture park outlining our approach to creating a facsimile of the sculpture park through adopting practices from the Minecraft community and refining and improving the artworks and experience informed by a class of 9–10 year old children. Using the real and virtual sculpture parks we explore the impact of engaging with the real before the virtual Jupiter Artland and vice versa, with the results from a three class study outlined in this paper.     

OpenGL技术在虚拟现实三维重建中的应用

目前,利用专业三维建模软件很难实现虚拟现实所需要的交互性,同时,在OpenGL建立的虚拟现实环境中,也很难通过编程进行复杂的三维建模.因此通过研究比较现在常用的利用OpenGL创建3D模型的方法,提出了一种新方法,即利用3DSMax进行复杂建模,并将模型导出为3DS格式,然后通过在OpenGL下编程控制模型来达到对虚拟现实环境的仿真.最后,利用该方法成功模拟了一个交通事故现场的虚拟环境,并可以对环境中的车辆等事物进行编程控制.     

面向虚拟装配的装配建模及其重构

装配建模是进行虚拟装配的前提和基础,决定着虚拟装配实施的质量和效率。针对虚拟装配中装配建模问题,介绍一种多视图层次化的装配模型,给出了模型的信息组成和信息来源,并很好地解决了在此模型基础上的重构问题。     

A method to measure the uniformity of the virtual image distance in an augmented reality or virtual reality device

The virtual image distance in an augmented reality (AR) or virtual reality (VR) device is an important factor in determining its performance. In this paper, a method for measuring the virtual image distance and its uniformity is proposed. The setup for measurement consists of a two-dimensional spatial sensor array on the translational stage and a pinhole array plate placed in front of the AR or VR device. As the distance between the pinhole plate and the two-dimensional spatial sensor array were changed, the positions of the rays through each pinhole were measured by a two-dimensional spatial sensor array. The ray trajectories through each pinhole were obtained by fitting these positions to straight lines. The relative distances between these ray trajectories were calculated with respect to the distance from the pinhole plate. This method is effective for measuring the uniformity, such as the azimuthal dependence of the virtual image distance or the dependence of the virtual image distance on the distance from the optical axis of the VR lens.