Full-Surround Image Display Technologies

This paper presents two methods for developing full-surround displays: rear-projection-based Garnet Vision and specialized spherical screen named Ensphered Vision. The Garnet Vision is a closed polyhedron screen. A viewer stands inside the polyhedron so that image covers full solid angle around the viewer. Optimum configuration of polyhedron is determined by two criteria: pixel efficiency and space efficiency. The criteria maximizes space utility of the display. Through examination of these criteria, rhombic dodecahedron is chosen. A dodecahedron screen with twelve projectors is built, in which a viewer can stand. Ensphered Vision is an image display system for full-surround spherical screen. Sphere is an ideal shape of a screen that covers human visual field. Distance between eyes and screen should be constant while a viewer rotates the head. We use single projector and a convex mirror in order to display seamless image. The optical system employs two mirrors: a plain mirror and a spherical convex mirror. The spherical convex mirror scatters the light from the projector in the spherical screen. The flat mirror provides the viewer to the sweet-spot where he/she can see the image from the center of the sphere. This optical configuration enables seamless wide-angle image in a very limited space.     

Fast Extraction of Objects of Interest from Images with Low Depth of Field

In this paper, we propose a novel unsupervised video object extraction algorithm for individual images or image sequences with low depth of field (DOF). Low DOF is a popular photographic technique which enables the representation of the photographer's intention by giving a clear focus only on an object of interest (OOI). We first describe a fast and efficient scheme for extracting OOIs from individual low‐DOF images and then extend it to deal with image sequences with low DOF in the next part. The basic algorithm unfolds into three modules. In the first module, a higher‐order statistics map, which represents the spatial distribution of the high‐frequency components, is obtained from an input low‐DOF image. The second module locates the block‐based OOI for further processing. Using the block‐based OOI, the final OOI is obtained with pixel‐level accuracy. We also present an algorithm to extend the extraction scheme to image sequences with low DOF. The proposed system does not require any user assistance to determine the initial OOI. This is possible due to the use of low‐DOF images. The experimental results indicate that the proposed algorithm can serve as an effective tool for applications, such as 2D to 3D and photorealistic video scene generation.     

面向沉浸式虚拟现实的数字地球交互漫游方法

针对目前沉浸式虚拟现实相关工作通常是基于局部环境构建的,在全球大范围场景方面仍存在空白和不足的问题,提出一种面向沉浸式虚拟现实的数字地球交互漫游方法.首先,确立以观察者为中心的视点控制基本范式;其次,推导设备坐标系与大地坐标系、空间直角坐标系之间的2种基本对应关系,将真实世界中人的活动空间连续映射到数字地球中;然后,考虑当前硬件条件,提出一种综合使用头盔和手柄进行全球范围漫游浏览的方法,能够对观察方向、移动方向、移动速度进行灵活且准确的控制,并符合人在真实世界的经验和直觉;最后,融合地表影像、高程、高精度倾斜模型数据构建多尺度数字地球场景,设计多种类型漫游任务进行实验,通过完成度、耗费时间、视线偏角等指标,评估漫游方法的有效性、合理性和舒适度.实验结果表明,该方法能够有效地支撑用户在全球虚拟环境中的漫游浏览,可以更自然、高效地完成多种类型的漫游任务,为后续全球范围沉浸式虚拟现实相关工作提供基础.     

5G时代媒介融合视域下的童书沉浸式阅读体验研究

目的 互联网和新媒体技术的飞速发展,使出版行业面临新的发展机遇,VR/AR童书作为5G时代媒介融合下儿童新的阅读媒介,实现了“虚拟与现实”的有机结合,带给了儿童全新的阅读体验,但目前面临的交互效果差、形式单一、沉浸感较弱等问题亟待解决。方法 全面分析媒介融合视域下童书阅读沉浸体验的优势,并以此为目标,深入研究其达成路径与特点,通过精彩的创意、精致的设计及精巧的操作,将文化、艺术与科技完美结合,实现虚拟场景与阅读现实相互渗透、融合的“纸媒+多媒介”阅读形态,可以使儿童在阅读时获得良好的沉浸式体验。结论 对童书沉浸式阅读体验进行的研究,将推动童书出版的快速发展,加速推进媒介融合,为读者提供更加丰富的数字阅读产品和服务,满足新时代人们对精神文化和美好生活的新需求。     

沉浸式边坡工程虚拟仿真实验项目构建探讨

岩土类专业课程实践性较强,以实际边坡治理工程为基础素材,从学生视角出发,设计11项实验任务,采用游戏软件常用鼠标键操作方法,在野外现实场地仿真系统引导提示下进行交互式自主综合实验学习。通过选择不同位置和角度,观察辨识场地稳定性、边（滑）坡地表及其地下特征要素。根据地表变形破坏特征推断主滑方向,自主设计布置剖面线及勘察钻孔,绘制钻孔柱状图、剖面图及视倾角图。通过对各种工况下边坡稳定性及剩余下滑力进行计算,模拟分析抗滑桩及截水沟布置,加强学生对边坡工程勘察和稳定性分析及设计过程的认知与理解。工程地质等课程引入实验项目后,通过形象逼真的场景和震撼的效果,激发学生的学习兴趣,实现岩土类系列课程之间的教学活动关联,加强理论教学与实践相结合,有效促进学生对知识点的理解,并增强了实践动手能力。     

面向流场可视化的沉浸式虚拟现实协作框架

针对现有流场协作分析应用协作模式单一、协作环境搭建成本高等问题,根据流场协作分析的需求,提出面向流场可视化的沉浸式虚拟现实协作框架.首先定义支持流场协作同步的协作消息;然后提出支持流场可视化结果共享的协作管线树;最后设计并实现了沉浸式虚拟现实流场可视化协作分析的演示协作分析模式和自由协作分析模式,用户可以根据实际任务选择合适的协作分析模式,以支持团队进行流场协作分析.通过构建原型系统并对流场数据分别进行演示协作分析和自由协作分析,从不同用户的观察视角出发,展示了2种协作分析模式的协作过程.     

沉浸式营销下品牌形象设计特征与传播策略研究

目的在沉浸式营销的背景下,以互联网企业品牌形象传播的现状及信息爆炸时代所带来的企业品牌形象设计策略革新为视角,探讨当代互联网企业品牌形象设计的特征及其传播在品牌发展和推广过程中的作用。方法结合知乎“不知道诊所”快闪店案例分析,从视觉基本元素的角度,详细论述了沉浸式营销之产物“快闪店”视觉形象的精准色彩匹配、简洁化图形设计等特征,探讨如何以视觉的冲击对互联网企业品牌形象进行有效的视觉传达。由此总结基于沉浸式营销模式下互联网企业品牌形象传播的策略。结论提出沉浸式营销背景下互联网企业利用快闪店的优势进行品牌形象传播的有效途径,传播过程中应注重以内容为主导、建立契合时代背景下消费者需求的品牌理念和输出获得市场认同的品牌价值观几个方面,以此促进良好品牌形象的构建。     

基于游标模型的沉浸式医学可视化非接触式手势交互方法

在高度沉浸式的虚拟环境中,由于用户的整体视觉空间被渲染的可视化映射所覆盖,传统鼠标、键盘以及触控屏幕等交互方式无法直接应用到沉浸式环境下,大大影响了分析和理解3D医学数据的效率与准确性.为实现沉浸式虚拟环境下对3D医学数据的交互操作,提出一种基于游标模型的非接触式手势交互方法.首先借助游标模型快速确定手势状态,定义4种手势动作实现位移、缩放、旋转以及剖切4种医学可视化交互操作,并借助弹簧模型改善手势抖动问题;最后以HTC VIVE+Leap Motion构建沉浸式医学可视化系统,定义6项分析任务,对比鼠标、手柄等交互方式,从训练时间、完成时间、操作难度和用户反馈4个方面验证文中方法的有效性.     

基于“一带一路”历史地理信息系统的视觉传达设计

为了更直观地展示和查证“一带一路”区域在不同历史时期的地理信息演变过程,本文提出一种基于三维全景沉浸式的历史地理信息系统,通过该系统的云平台收集整理历史文化大数据,根据用户需求提供各种通用端口和外接AR/VR设备,使用户在“沉浸式”场景中生动地感受到历史演变过程。本系统以时间轴、内容轴的叠加,展示基于精准位置的数据形成的地图,通过人工智能逻辑整理集成,实现视觉传达视角下的信息可视化。首先,用户可通过各种渠道搜集“历史名人、历史事件、考古遗迹、传统文化”等相关历史地理信息,建立多维数据库存储于系统之中。然后,用户可通过检索