基于Virtools的视点控制功能设计与应用

视点控制是虚拟现实的关键技术之一.本文基于虚拟开发工具Virtools对虚拟场景中的常用视点控制功能进行了设计,通过鼠标和键盘对摄像机的控制,实现了自动漫游、第一人称视角、试点切换、视点跟随等功能,具有较好的可移植性和再开发性,并将其运用于某室内漫游系统设计中.     

多视点成像的多边形模板法

该文提出一种对场景进行多视点成像的方法。该方法首先为场景中的多边形生成多边形模板，一个多边形模板，包括一条轮廓路径和一组纹条，而一个纹条是平行成像画的一个平面与多边形相交的直线段。由于纹条相对于不同视点的透视投影的变化是线性的，因此，绘制多边形时可以基于模板逐个纹条地处理，而不必按照传统的扫描转换方法逐个点地处理，绘制速度可以提高很多。同时，与视点无关的光照和纹理可以预先计算并保存在模板中，以便在成像时利用基于图像绘制的技术来生成高质量的图像。该方法中，视点可以放置在三维空间的任意位置，并且在场景漫游时可以根据视点位置自动地实现多分辨率绘制。     

大型产品虚拟装配环境的视点漫游技术

针对大型产品虚拟装配环境中的场景漫游问题,提出一种简单且高效的视点运动 控制策略。以认知心理学和人机工程学理论为指导,首先建立人手作业空间,然后对作业空间 进行功能划分,分为对象操作区和视点漫游区,最后在功能分区的基础上建立人手运动感知与 视点运动控制的映射模型。通过实验证明,操作者对大型产品进行虚拟装配的过程中,可以轻 松地利用该方法实现场景漫游,进而实现虚拟环境中对象操作和场景漫游的无缝集成。     

多视点全景图与平滑漫游的研究与实现

针对单视点全景技术在相对拥塞的环境中难以观看到障碍物背后影像的不足,利用单视点空间和视点间的双向过渡链的搭建,构造一个多视点虚拟场景。采用影像匹配、直线提取等图像处理技术手段有效实现视点空间之间的平滑漫游。实验结果表明,该方法能取得较好的视觉效果,在一定程度上提高多视点虚拟场景内漫游的真实感。     

Agisoft Photoscan多视点3D建模技术在校园虚拟漫游中的应用

校园虚拟漫游系统场景创建过程中,针对虚拟地形和复杂景观建模所遇到的地形面积大、形态复杂、建模工作效率低等问题,笔者在VR校园部分模型构建中使用AgisoftPhotoscan多视点3D建模技术。相比传统的三维建模软件,AgisoftPhotoscan软件易上手、简单,数据收集快速、高效,能快速自动完成3D模型构建。以郑州工业应用技术学院所建立的校园虚拟漫游系统为例,介绍Agisoft Photoscan多视点三维建模技术的方法和流程。     

基于Cardinal样条曲线的虚拟漫游路径优化

漫游路径不平滑和漫游相机视角方向固定是导致虚拟漫游沉浸感差的主要问题.基于此,提出一种基于Cardinal样条曲线拟合的漫游路径平滑过渡算法,解决漫游中由于漫游路径不平滑造成的视点跳跃问题;提出一种虚拟漫游相机视角方向动态更新算法,实现漫游相机视角方向沿路径方向动态更新,更加符合人们的观察习惯;最后,基于开源场景图形引擎(OpenSceneGraph,OSG)对上述算法进行了实现和实验验证.结果表明,基于所提方法生成的漫游路径平滑、漫游相机视角方向过渡自然,有效提高了漫游的虚拟沉浸感.     

基于网格显著度的视点质量计算方法*

从模糊贴近度的角度,结合网格显著度概念,给出了一种新的视点质量计算方法。首先将场景中的每个三角形看做论域中的一个样本,从可见度大小的角度定义隶属函数,为视点构造一个模糊集合;然后结合三角形的几何面积及面片显著度给出一个对应理想视点的模糊集;最后求取两个模糊集合的贴近度作为视点质量的评价准则。实验结果表明,该算法能够较好地反映视点质量。     

流场可视化的最优视点选择方法EI北大核心CSCD

针对流场可视化当前视点下存在的遮挡与可能面临的非交互式环境的问题,提出一种最优视点选择方法.首先,根据当前视点下的流场行为和结构信息及可视投影的图像质量,利用信息理论概念进行最优视点综合性度量;其次,应用可视成像的相关性对视点间的相似性评估,以决定两视点间的最小重叠;最后,结合K均值聚类方法将相似视点归为一类,每一类中视点熵值最高的视点作为最具代表性的视点.应用各种流场数据集进行可视化最佳视点选择实验,给出了视点选择效果图、与其他方法的最优视点效果对比图以及选择过程的计算时间.实验结果表明,该方法能够自动、有效地进行最优视点选择.     

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。     

结合视觉感知与信息量的视点评分方法

随着数字3D内容的不断丰富,对其进行有效展示和索引的需求变得十分迫切,而通过视点评分选择合适的观察视点对解决这一问题具有重要的作用.针对传统的视点评分方法计算时间冗长、结果很难符合人类观察习惯的问题,提出一种基于视觉感知信息量的快速视点评分方法.首先计算相对简单的平均曲率作为代表3D物体视觉特征的要素,随后结合信息熵理论对视点进行评分,使那些能看到尽可能多重要特征且所见特征分布较广的视点分数较高;之后,将这种评分策略应用于最优视点集计算中,利用信息理论对视点集获取信息进行量化,确保利用最少数目的视点有效地认知3D物体.实验结果表明,该方法得到的视点分数及最优视点集质量与目前最好的方法相当,但计算速度更快,无需人工交互.