基于重光照的室外场景增强现实真实感合成.pdf

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1、ADisertationSubmittedtoZhejiangUniverityfortheDereeofUnlVers1tY0rtheUegreeolMasterofEngineeringTITLE⑧Author：基望金鱼Q翌g兰hQ望Supervisot：鱼旦翌§h金旦g旦金丑gSubject：￡Q堡乜婪主旦!△巳卫!iQ垒主iQ望College：gQ!!皇g皇Q壬gQ堡乜坠主鱼!墨堡i皇翌曼叟SubmittedDate：2014—93二堑独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在

3、解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：浙江大学硕士学位论文摘要随着计算机技术的不断发展，增强现实己成为近年来计算机视觉领域的研究热点。与室内场景相比，室外场景具有景物几何复杂多样、阴影复杂、光照情况多变等特点，本文主要针对室外场景的增强现实展开工作，解决目前已有算法只能针对单张图片生成同一时刻或者较短时间段内的室外场景增强现实效果的问题，致力于呈现不同光照条件下从早到晚连续动态变化的增强现实效果。针对以上问题，本文主要做了以下工作：第一，基于室外场

4、景光照模型及基图像理论，对室外场景进行重光照，即从四张同一室外场景不同时刻的采样图像中恢复出该场景在一天内任一时刻任意光照强度下的场景图片，该方法无需在预设光照条件下获取采样图像，也无需恢复场景几何。由少量现有的采样图片生成大量的任意光照条件下的图片不仅能够避免采集大量图片，节省大量存储空间，而且可以打造超现实的光照效果。第二，在遮挡物体几何未知的情况下模拟一天中场景地面上阴影随太阳运动而变化的效果。将阴影形状变化视为单个阴影点移动的结果，从运动速度和方向两方面来模拟阴影的变化。第三，将重光照算法与阴影模拟结合起来，在由采样图像打造的重光照场景

5、中无缝添加虚拟物体，实现逼真的大范围时间段内光照条件连续变化的室外场景增强现实应用。关键词：室外场景，重光照，增强现实浙江大学硕士学位论文AbstractAugmentedRealityhasbeenaresearchhotspotinthefieldofcomputervisionalongwiththecontinuousdevelopmentofcomputerscience．Comparedwithindoorscene，theoutdoorscenehascomplexgeometry,shadowandilluminationcon

6、dition．Thispaperisfocusontheaugmentedrealityofoutdoorscene，engagedtoproducetheaugmentedrealityeffectofthesameoutdoorsceneundernovelilluminationwhichchangescontinuouslyfrommorningtonight．Thispapersolvestheproblemthatexistingalgorithmscanonlyproducetheaugmentedrealityeffectofa

7、singleimageorimagesinashortperiodoftime．Thecontributionofthisdissertationarelistasfollows：Firstly,weproduceanovelmethodforrelightingtheimageofoutdoorscenesviewedfromafixedcamerabasedOilasparsesetofimagesofthesamesceneunderdifferentillumination．Unlikepreviousmethodswhichcaptu

8、ringimagesunderpre—designedlightingoremployingthe3Dmodelofthetargetobjects，