基于多视点的裸眼体视动画技术与应用

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1、２０１２年１２月计算机工程与设计Ｄｅｃ．２０１２第３３卷第１２期ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮＶｏｌ．３３Ｎｏ．１２基于多视点的裸眼体视动画技术研究与应用董芳菲１，黄心渊１，２＋（１．北京林业大学信息学院，北京１０００８３；２．中国传媒大学动画与数字艺术学院，北京１０００２４）摘要：为有效解决裸眼体视动画片源紧缺的市场现状，改善可视角度受限的关键问题，提出了开发基于多视点的３ｄｓＭａｘ２０１０裸眼体视动画插件。根据裸眼体视动画技

2、术流程，设计多视点摄像机阵列模型来实现三维动画的多视点数据获取，在此基础上，利用多视点采样合成算法进行多帧渲染合成。实验通过与双视点裸眼体视动画进行比较，验证了利用插件生成的多视点裸眼体视动画可视角度增大，对于多人多角度观看、拓展虚拟三维软件的立体显示功能具有现实意义。关键词：裸眼体视动画；３ｄｓＭａｘ２０１０；插件；多视点摄像机阵列；采样合成中图法分类号：ＴＰ３９１．４１文献标识号：Ａ文章编号：１０００－７０２４（２０１２）１２－４６１９－０５Ｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈａｎ

3、ｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１，ＨＵＡＮＧＸｉｎ－ｙｕａｎ１，２＋ＤＯＮＧＦａｎｇ－ｆｅｉ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｔｉｏｎａｎｄＤｉｇｉｔａｌＡｒｔ，ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎｓｈｏｒｔａｇｅａｎｄｌｉｍｉｔｅｄｖｉｓｉｂｌｅａｎ

4、ｇｌｅ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎ３ｄｓｍａｘ２０１０ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｆｕｎｃ－ｔｉｏｎｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｃａｐｔｕｒｅｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｃａｍｅｒａｓｍｏｄｅｌａｎｄｍｕｌｔｉ－ｆｒａｍｅｓｒｅｎｄｅｒｅｄａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｓｔｅｒｅｏｉｍａｇｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｏｔｈｅｄｏｕｂｌｅ

5、－ｖｉｅｗｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｎａｋｅｄ－ｅｙｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎｈａｓｓｏｍｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｖｉｓｉｂｌｅａｎｇｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｉｔｈａｓｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｓｆｏｒｍａｎｙｐｅｏｐｌｅｗａｔｃｈｉｎｇｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｅｗａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｖｉｒｔｕａｌ３Ｄｓｏｆｔｗａｒｅｓｔｅｒｅｏｄｉｓｐｌａｙｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｋｅｄ－ｅｙ

6、ｅｓｔｅｒｅｏａｎｉｍａｔｉｏｎ；３ｄｓＭａｘ２０１０；ｐｌｕｇ－ｉｎ；ｍｕｌｔｉ－ｖｉｅｗｃａｍｅｒａｓ；ｓｔｅｒｅｏｉｍａｇｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ等也研制出了基于透镜阵列的多视点裸眼立体显示设备；０引言目前国内首个基于透镜柱面技术的８视点裸眼立体显示设［１］，由于双眼之间存在水平距备也由ＴＣＬ研发出来用于商业应用。然而立体显示设备的每个人都拥有一双眼睛离，因此会看到具有细微角度区别的同一物体，即双目视推广不只是硬件本身的问题，还包括节目内容制作、传输差，人类大脑通过对视网膜上具有视差的图像进行分析处与接收技术，于是各大立体显示制造商纷纷开发面向主

7、流理，从而判断物体的景深位置。裸眼立体显示则利用双目建模软件的插件来配备相应的硬件设备生成体视片源，如视差和运动视差两种效应，在观看屏幕上图像时，观看者２００７年合肥工业大学实现了双视点裸眼立体显示功能实［９－１０］进行水平方向的位置偏移，景深不同的物体会随着观看者现，２００８年和２００９年Ｍａｙａ的ＶｉｓｕＭｏｔｉｏｎＤｅｐｔｈ立体观看位置的变化存在观看移动的速度不同，这样不同景深相机插件以及Ｖｉｒｔｏｏｌｓ的立体显示行为模块等也应运而生，的物体之间的深度关系由此可以判断出来。２０１１年物理引擎Ｕｎｉｔｙ３Ｄ也推出了ＵｎｉｔｙｇｅｔＲｅａｌ３Ｄ立体显

8、［１１－１２］随着光学电子技术的发展，如何甩掉沉重的立体眼镜示插件。通过插件的开发，迪士尼、梦