基于图象的虚拟现实机制

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1、复旦大学撰写科学技术报告、学位论文和学术论文专用纸摘要Yt6l吣g、f{IBVR(Image-basedVirtualReality)基于图像的虚拟现实是一个新兴的研究领域，它融合了计算机图形学和图像处理技术。IBVR在配置较低的机器上就可以运行，它不需要昂贵的专用图形加速硬件。在某些情况下，它的图形效果可以与、^，基于几何学的虚拟现实系统相媲美。y。本文首先在第一、二章对现有的各种IBR(Iraage—basedRendering)基于图像的绘制技术进行了简单介绍和分类比较，主要包括几何表示形式的IBR，图像表示形式的IBR以及全视函数表示形式的IBR。

2、在第三章中，我们重点详细地介绍了视图变形法(ViewMorphing)的基本原理，实现过程，以及该方法的一些应用实例。通过视图变形法，可以使用同一场景的两个不同视点的图像变换生成一系列视图。最后，在图像变形法和全景图技术的基础上，我们设计了一个基于图像的虚拟现实机制。对普通相机摄取的一系列相片，经过图像处理，得到全景图。然后从全景图中截取出指定角度的图像，通过图像变形法的处理，得到任意视点的投影视图。该实验的具体结果参见第四章。我们设计的这种基于图像的虚拟现实机制还有一些不完善和不成熟的地方，这些都有待于进一步改进。但是我们相信，基于图像的虚拟现实是一个有

3、着广阔发展前景的领域。我们设计的实验系统将会是该领域的一种新的探索和尝试。关键字：基于图像6：i现实，全景图，视图变形法，柱面视图，场景绘制。／／＼／复旦大学撰写科学技术报告、学位论文和学术论文专用纸Image-basedVirtualRealitySystemAbstract：Image-basedVirtualRealityisanewtechnology,whichconsistsofcomputergraphicsandimageprocessing．IBVRsystemcarlrunoncomputerswithlowconfiguration，

4、SOitdoesnotneedexpensive3-Dgraphicshardware．Insomeapplications，IBVRandGBVR(geometry-basedvirtualreality)havealmostequaleffectsInChapter1andChapter2，someessentialprinciplesofIBRareintroduced，andthenthesummaryoflBRtheoriesisgiven．InChapter3，thetheoriesandapplicationsof‘‘ViewMorphing

5、’’arediscussedindetails．Onthistechnology,wecallproduceaseriesofnewimagesfromtwoviewsofsamescene．Finally,wedesignedavirtualrealitysystemwhichisbasedonviewmorphingandpanoramas．ButwebelievethatIBVRwillhaveabrightfutureandwillbeappliedinwiderareas．Allwedoisabeneficialexperimenttodevel

6、opmentofIBVR．Keywords：Image-basedVirtualReality,Panorama，ViewMorphing，CylindricalView,SceneRendering2复旦大学撰写科学技术报告、学位论文和学术论文专片J纸1．概论第一台电子计算机ENIAC诞生于1945年，这种计算机操纵非常复杂，只有专业人员才能完成这项工作。随着计算机应用的日益普及，计算机也由专业研究机构走进了寻常百姓家，成为人们日常生活必不可少的工具。计算机应用的日益普及，必然对人机交互界面提出越来越高的要求。人机交互界面虽然也是一个技术名词，但它所代表

7、的努力却是要让计算机的操作更加简单易行和更加人性化。让计算机产生绚丽的画面，悦耳的声音，以及身f临其境的感受。或者换一种说法，研究人机交互界面技术的最终目的就是要让我们感觉不到这个界面的存在。也许这样的前景在40年前，已经出现在人类的脑海里：那时，MortHeilig申请的一项专利预言了我们今天称之为虚拟现实(VirtualReality，或译“灵境”，简写作VR)技术的很多细节，而今，这个预言的轮廓已经变得越来越清晰，甚至已经在很多地方成为现实。简而言之，虚拟现实技术的目标就是要达到这样一种目的：生成完全逼真的视觉、听觉和其他感官效果，让人能够完全沉浸(

8、immerse)在这样一个计算机环境中，通过完全自然的交流方式，如