基于單幅圖像的虛擬實景漫游技術(shù)研究.pdf

1、基于圖像的建模和繪制技術(shù)是近年來興起的一種倍受關(guān)注的場景建模和繪制技術(shù)，也是目前虛擬場景漫游領(lǐng)域中的主流技術(shù)。其最大的特點就是克服了傳統(tǒng)的基于幾何建模和繪制技術(shù)的不足，可以在只具有普通計算能力的計算機(jī)上實現(xiàn)具有相片般真實感場景的實時漫游。 以計算機(jī)視覺和圖像處理等學(xué)科的理論和方法為基礎(chǔ)的基于圖像的建模技術(shù)中，基于單幅圖像的建模是一個重要的研究領(lǐng)域。本文圍繞由單幅圖像重建具有相片般真實感的三維模型，對單幅圖像的標(biāo)定、場景的三維重建

2、以及從圖像中糾正和映射紋理三個方面進(jìn)行了較深入的研究和探討。 首先，在單幅圖像標(biāo)定方面，利用人機(jī)交互的方式確定三個垂直方向的滅點，在Guillou算法的基礎(chǔ)上，通過引入主點位置的計算，從而可用簡單的幾何關(guān)系得到相機(jī)焦距以及由世界坐標(biāo)系到相機(jī)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，并提高了標(biāo)定算法結(jié)果的精度。 其次，在場景的三維重建方面，先將場景中長方體結(jié)構(gòu)參數(shù)化，并把標(biāo)定階段求出的相機(jī)焦距對這一階段的計算結(jié)果進(jìn)行校正，從而可以得出各頂點的相對

3、深度值，并由此計算出長方體結(jié)構(gòu)的三個參數(shù)以及世界坐標(biāo)系相對于相機(jī)坐標(biāo)系的平移向量。這樣可以在相差一個全局比例因子的情況下重建相片場景的簡單三維模型。 然后，在糾正和映射紋理方面，以三維視覺的分層重建理論為基礎(chǔ)，并結(jié)合OpenGL紋理映射函數(shù)的特點，給出一種改進(jìn)的紋理糾正和映射算法。將提取的紋理圖像變換成為邊長為2n正方形圖像后，映射到三維模型上去，從而得到具有相片般真實感的三維模型。 最后通過實驗，證明了本文提出的改進(jìn)方