基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发

近年来,计算机视觉领域出现了一种新型的三维显示技术,即光场三维显示技术。基于光场扫描的真三维立体显示系统通过重构物体光强的空间分布,减少了信息冗余,采用高速投影仪、定向散射反射镜和高速旋转马达等设计而成。通过分析光场三维显示原理和系统工作原理、显示系统架构和立体成像原理等,详细论述了显示系统开发的可行性,并通过实验证明了当达到一定投影输出功率和马达旋转功率时可实现立体成像。观测者可360度裸眼观测立体图像,并且无需佩戴任何辅助工具。     

几何引导的主动式三维感知与交互

随着三维感知设备的发展和大规模三维数据的出现,基于三维重建与理解的视觉感知技术得到了大量关注。与此同时,智能图形逐渐改变了传统图形系统在交互中的被动角色,朝着任务引导的、感知驱动的智能体对真实或虚拟环境的主动交互发展。可以说,计算机图形学正在突破“信息表达”这一传统范畴,逐步拓展迈入“信息感知”领域;图形学的交互技术也由传统的人机交互,逐渐延伸和发展出面向智能任务的主动三维交互。其中,数据驱动三维几何分析与建模的理论和方法,特别是在线重建与分析技术,对三维感知和三维交互形成了重要支撑。本文从图形学和视觉融合的视角,结合研究案例,介绍了主动式三维感知与交互,讨论了“主动式”的特点、优势和挑战,并试图探讨这一方向的开放问题与发展趋势。     

机器人三维视觉技术及其在智能制造中的应用

三维视觉技术是智能机器人的一个热点研究方向,它是智能机器人进行环境感知和实现复杂任务的基础。本文围绕智能制造环境,介绍了机器人三维视觉技术的国内外研究现状及热点研究问题,阐述了它目前在智能制造中的应用,最后对机器人三维视觉技术的未来研究方向进行了探讨。     

虚拟现实技术在城市三维地学模拟中的应用

虚拟现实技术强大的三维显示和交互能力,为解决地学领域中地上地下统一建模、空间分析等科技难题提供了新的研究手段和方向.以虚拟现实系统为平台,结合三维地质建模技术构建了虚拟城市地质环境,实现了地上与地下的集成建模,并对虚拟环境中二维导航、空间查询等交互功能进行了研究,从而为城市规划、建设和管理提供三维可视化决策平台,为建设"城市地质信息管理与服务系统"打下良好的基础.     

三维景观系统的研究与实现

三维可视化技术为人们描述现实中的三维世界提供了很大的方便和可能性。作为该项技术的体现，“三维景观系统”已在多个领域中得到充分的应用。文章首先阐述在三维景观系统中三维虚拟场景的构造方法，然后介绍了景观系统中交互漫游模块的设计，并对三维景观系统中交互漫游模型一些主要功能的实现做出了说明。这些研究都已应用到作者开发的三维景观系统当中，收到了满意的效果。     

面向真三维立体显示的数字微镜器件应用研究

数字微镜器件(DMD)专门用于对空间光进行振幅和相位调制.针对DMD特有的MEMS结构和μs级响应速度,提出将DMD作为空间光调制器(SLM)来实现高性能真三维立体显示系统.研究了DMD的工作原理,进行了DMD专用显示控制模块和通用控制算法的设计,实验结果表明:DMD响应速度远远优于振镜,用DMD构建简洁型的真三维立体显示系统,对提高系统处理速度和显示性能是非常有利的.     

虚拟现实中三维显示技术探究

虚拟现实技术通过构建真实感人物模型,并且实现了用户与模型之间的交互功能,产生类似于现实世界中的交互反馈信息,从而帮助人们获得真实感。为了提高虚拟现实交互系统的真实感、自然,三维显示技术显得尤为重要。虚拟现实技术融合了人机交互、三维图像处理、网络技术,在军事仿真、游戏动画等领域有着广泛的应用,其中三维现实技术是关键所在,文中对此进行了深入的研究和探讨。     

基于立体分光原理的三维立体显示技术

关键技术：本项目提供了一种易于实现,价格低廉,观看舒适,立体呈现性能出色的三维立体显示系统。该系统采用立体分光原理,以两台上下普通液晶显示器分别提供左眼和右眼影像,使用时观众只需佩戴偏光眼镜进行观看,就能欣赏到高质量的三维立体显示效果。为了便于该项技术的产业化,我们同时提出了与硬件显示系统配套的软件媒体解决方案,使得该项目可以在二维和三维显示之间自由切换,使该项目更具有市场投资潜力。     

基于VRML的三维地形场景生成.

详细分析了VRML的特点、动态交互的原理及其在VRML中三维地形场景的生成技术。依照VRML语法扩展了适合三维地形网络表达的VRML原型节点，从而将使三维大规模地形数据可直接进入VRML世界、高精度数学运算和实时交互漫游。     

基于多投影的多视点自动立体三维显示系统

多视点自动立体显示有望成为今后主流的三维显示技术,它是一种无需借助任何辅助观察设备的多视点、多观察区、高分辨率、显示效果逼真的三维显示方式。阐述了基于多投影的多视点自动立体显示系统的设计原理,详细地描述了系统的软硬件构架,建立了基于多投影仪和水平光学各向异性显示结构的自动立体显示样机,开发了投影仪阵列自动校准系统,提高了投影仪的校准精度,避免了因投影仪数目多而导致的繁琐的校准过程。实验结果能够给观众带来逼真的三维视觉体验。     

真三维立体显示系统的旋转体扫描技术研究

真三维立体显示技术是一种全新的三维图像显示技术,在三维立体空间对物体成像,突破了平面显示的禁锢,它将引领科学可视化进入崭新的发展方向.研究了其中的旋转体扫描技术的成像原理和运动方式,详细介绍了真三维显示系统中的坐标转换过程,图像数据的处理流程,最后利用Visual C 和OpenGL软件仿真旋转体扫描技术进行了原理验证,并给出了仿真结果.     

深度学习的三维模型识别研究综述

随着三维扫描仪、LiDAR等三维视觉感知设备的快速发展,三维模型识别方向正逐渐引起越来越多的研究者的关注。该领域的核心任务是三维模型的分类与检索。深度学习技术在二维视觉任务方面已经取得显著的成就,将这一技术引入三维视觉领域不仅突破了传统方法的限制,还在自动驾驶、智能机器人等领域取得了引人瞩目的进展。然而,将深度学习技术应用于三维模型识别任务仍然面临着多项挑战。鉴于此,对深度学习在三维模型识别任务中的应用进行综述。首先,论述了常用的评价指标和公开数据集,介绍每个数据集的相关信息和来源。接着,从多个角度出发,包括点云、视图、体素以及多模态融合等,详细介绍现有具有代表性的方法,并梳理了近年来的相关研究工作。通过在数据集上对这些方法的性能进行对比,分析各个方法的优势和局限性。最后,基于各类方法的利弊,总结当前亟待解决的三维模型识别任务中的挑战,并展望了未来在该领域的发展趋势。     

3D显示技术走向桌面

我们桌面上的显示器,曾从黑白到彩色,又从球面到纯平面,还从CRT到LCD,未来甚至会从LCD过渡到OLED。桌面显示技术就这样走过了一代又一代,让世人领略了一次次的惊喜。那么,下一个惊喜又将是什么呢? 应该是非3D(3 Dimension,三维)桌面显示技术莫属了。过去的显示技术无论多么精良,也只不过是将人们的视觉停留在平面的二维世界中。而3D显示技术则会呈现出一个更加逼真和更具现场感的立体数字虚拟世界,让人们与数字世界的距离更加模糊,它所代表的未来趋势是毋容置疑的。     

基于视觉的三维目标检测算法研究综述

基于视觉的目标检测是环境感知系统的重要组成,一直以来是计算机视觉、机器人等相关领域的研究热点。三维目标检测是在二维目标检测的基础上,增加目标尺寸、深度、姿态等信息的估计。相比于二维目标检测,三维目标检测在准确性、实时性等方面仍有较大的提升空间。系统总结了基于视觉的三维目标检测方法,调研了现有的基于单目视觉、双目、深度相机的三维目标检测方法,并依据室内外场景进行了分类。此外,在KITTI、SUN RGB-D等数据集上对最新的三维目标检测算法进行了对比分析,并针对目前算法中存在的难点和问题,讨论了未来的研究方向。     

基于镜面成像技术的三维立体视觉测量与重构综述

利用镜面成像技术获取被测物体或场景的三维信息得到研究者越来越多的关注。光线与平面镜或曲面镜交互时产生镜面成像。平面镜的反射属性可以改善视觉效果,基于光路射线展开过程可应用于不同的平面镜成像系统,采用光路展开替代镜面交互应用于三维场景,得到虚拟三维空间,平面镜成像使得复杂的射线交互可以用一种虚拟的方式可视化,且坐标系统的变化容易跟踪。曲面镜成像通常不具有透视投影属性,根据曲面的曲率来改变空间显示。曲面镜常常导致折反射,故针对不同的三维立体视觉测量及重构需设计相应的几何恢复算法。从计算机图形学和计算机视觉的角度,分析了镜面成像的基本原理,对近年来较典型的基于镜面成像技术的三维测量与重构方法及最新研究进展进行综述。     

单目三维视觉测量技术研究进展

单目三维视觉测量在视觉测量领域具有低成本、简便性、结构紧凑等优势,是以智能化、网络化制造为特征的先进制造典型技术之一。经过不断发展,单目三维视觉测量技术已成功应用于无人机导航、智能机器人、工业检测、医疗健康等领域,如今呈现出精准化、快捷化、微型化、自动化、动态化等发展趋势。以孔径数量为标准,将单目三维视觉测量技术分为单孔径及多孔径两大类,分别综述两类方法的研究现状和发展历程,重点论述了应用较广的运动恢复结构法(Structure From Motion, SFM)和光场三维测量方法,并对单目三维视觉测量技术的未来方向进行了展望。     

基于立体分光原理的三维立体显示技术

本项目提供了一种易于实现,价格低廉,观看舒适,立体呈现性能出色的三维立体显示系统。该系统采用立体分光原理,以两台上下普通液晶显示器作为人机交互平台,使用时观众只需佩戴偏光眼镜进行观看,就能欣赏到高质量的三维立体显示效果。该系统同时可以在二维和三维显示之间自由切换。     

旋转式显示技术研究综述

文章对旋转式显示技术进行研究,介绍了旋转式显示基础以和显示控制方法,详细分析了旋转式显示的原理和技术难点.最后对旋转式显示的应用进行了展望.     

基于3D Widgets的三维人机交互平台的设计与实现

随着人机交互技术的不断发展,对三维人机交互的支持在三维图形软件中占有越来越重要的地位,而在医学影像处理与分析领域,它对于更方便、准确地使用可视化的结果辅助医生进行诊断具有重要意义。该文针对医学影像处理与分析领域中三维交互的需求与特点,设计并实现了一个基于3D Widgets的三维人机交互软件平台,包括以3D Widgets为核心的交互框架、各功能模块以及一些实用的Widgets的设计和实现,并给出了一组应用实例。其最终目的是为医学影像处理与分析领域提供一个灵活可靠和可扩展的三维交互平台。     

“三维视觉—语言”推理技术的前沿研究与最新趋势

三维视觉推理的核心思想是对点云场景中的视觉主体间的关系进行理解。非专业用户难以向计算机传达自己的意图,从而限制了该技术的普及与推广。为此,研究人员以自然语言作为语义背景和查询条件反映用户意图,进而与点云的信息进行交互以完成相应的任务。此种范式称做“三维视觉—语言”推理,在自动驾驶、机器人导航以及人机交互等众多领域广泛应用,已经成为计算机视觉领域中备受瞩目的研究方向。过去几年间,“三维视觉—语言”推理技术迅猛发展,呈现出百花齐放的趋势,但是目前依然缺乏对最新研究进展的全面总结。本文聚焦于两类最具代表性的研究工作,锚框预测和内容生成类的“三维视觉—语言”推理技术,系统性概括领域内研究的最新进展。首先,本文总结了“三维视觉—语言”推理的问题定义和现存挑战,同时概述了一些常见的骨干网络。其次,本文按照方法所关注的下游场景,对两类“三维视觉—语言”推理技术做了进一步细分,并深入探讨了各方法的优缺点。接下来,本文对比分析了各类方法在不同基准数据集上的性能。最后,本文展望了“三维视觉—语言”推理技术的未来发展前景,以期促进该领域的深入研究与广泛应用。