一种基于单幅图像的3D场景建模方法.pdf

《一种基于单幅图像的3D场景建模方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3l卷第6期计算机应用研究Vo1．31No．62014年6月ApplicationResearchofComputersJun．2014一种基于单幅图像的3D场景建模方法术胡春雨，刘弘陆佃杰(1．山东师范大学信息科学与工程学院，济南250358；2．山东师范大学山东省分布式计算机软件新技术重点实验室，济南250014)摘要：针对计算机仿真平台上的三维场景建模问题，提出了一种基于单幅图像的交互式三维场景建模方法。该方法考虑到场景建模的特性，以三种基元为基础，通过人机交互、基元构建以及基于图像的真实感处理，快速得到逼真的三维场景。实验表明，所提出的三维场景建模方法具

2、有成本低、鲁棒性好的特点，能够快速生成用户期望的三维场景重建效果。关键词：三维场景建模；基元；计算机仿真；人机交互中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1001—3695(2014)06—1909—05doi：10．3969／j．issn．1001-3695．2014．06．073Monocularimagebased3D．scenereconstructionmethodHUChun．yu。r．LIUHong一．LUDian—jie一．(1．SchoolofInformationScience＆Engineering，ShandongNormalUn

3、iversity，Jinan250358，China；2．ShandongProvincialKeyLaboratoryofDistributedComputerSoftwareNovelTechnology，ShandongNormalUniversity，Jinan250014，China)Abstract：Inordertobuild31)scenemodelsontheplatformofcomputersimulation，thispaperputforwardamonocularimagebasedinteractive3D—scenereconstr

4、uctionmethod．Thealgorithmtookthecharacteristicof3Dscenemodelingintoae-count，andwasbasedonthreekindsofprimitives．Theimplementationincludeedhuman—computerinteraction，primitivecon—structionandrealisticprocessingbasedonimages．Finally，itgottherealistic3Dscenesfast．Experimentalresuhsshowtha

5、tthealgorithmislowcostandrobust，andtheusercangetthedesired3D—scenequickly．Keywords：3Dscenemodeling；primitives；computersimulation；human—computerinteraction三维场景建模是虚拟现实及计算机动画的基础，随着计算个重要研究内容，国内外许多学者都在这一领域取得了突出机图形学以及仿真技术的不断发展，人们对三维场景建模的真成就。实感要求与日俱增。传统的三维场景建模技术主要包括基于几何造型的建模技术和采用高精度设备获取场景几何信

6、息的建模技术。前者虽然成本较低，但构建的三维场景真实感差，而后者虽然能够得到高精度的三维模型，但成本很高。本文以单幅图像为基础进行三维场景建模，在控制成本的同时实现了高逼真度的要求。图像是非常容易获得的灵感来源，获取(a)源图像(b)三维建模效果单幅图像的简单性也使得其在数量和丰富程度上远远优于其图1三维几何建模效果他的创作来源；除此之外，所拍摄到的场景以其最真实也是最传统的三维建模方法通常需要专门的设备对实际场景进自然的样貌呈现给使用者。因此以图像为基础所创建的三维行数据采集，如使用三维激光扫描仪获取场景的几何信息J，场景模型能够更好地模拟现实场景，给人以身临其

7、境的感受。这种建模方式虽然满足较高的精度要求，但数据采集过程复然而，在仅有单幅图像的情况下，构建一个复杂的三维场景是杂、成本较高，并且该方法的使用受到使用环境以及被测物体很困难的。文献[2]提出了一种长方体代理的思想，并将其应的限制，影响了它的应用。另一种传统的建模方式是起源于用到了图像真实感处理中，本文借鉴了这一思想，并将其应用20世纪70年代的基于几何造型的建模方式，这种建模方式是于三维场景建模中。针对三维场景建模的特点，本文提出了长利用点、线、面、体等几何元素，对它们进行组合、相互作用，最方体、圆柱、圆锥三种基元，并利用这三种基元实现了对单幅图终产生用户所需

8、要的三维造