散乱点云的无垂直视差立体图像生成.pdf

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1、第10期机械设计与制造2013年lO月MachineryDesign&Manufacture散乱点云的无垂直视差立体图像生成刘华东，孙殿柱，宋洋，李延瑞(山东理工大学机械工程学院，山东淄博255091)摘要：散乱点云的立体显示能直观形象地还原被扫描物体。针对OpenGL未对Off-axis立体投影模型提供内建支持致使难以生成正负视差过渡平滑的立体图像，提出了一种Of-axis立体投影模型的OpenGL实现方法，依据双目成像原理与Off-axis模型推导投影矩阵，用以替换OpenGL中的投影矩阵，并利用OpenGL的四缓冲技术对散乱点云

2、进行透视投影，从而生成符合深度感要求的无垂直视差立体图像，以便对散乱点云进行评估。实验证明，该方法能简单自然的实现无垂直视差的立体图像生成，且基于硬件加速渲染场景，能有效保证渲染速率，可广泛应用于对逼真度要求较高的立体显示环境。关键词：立体图像；Of-axis模型；OpenGL；垂直视差；散乱点云中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)10—0097—03GenerationofBinocularStereoPictureWithoutVerticalParallaxforScatteredPoint

3、sLIUHua—dong，SUNDian—zhu，SONGYang，LIYan-rui(SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ShandongZibo255091，China)Abstract：Stereoscopicdisplayofscatteredpoint-cloudcanshowtheoriginalshapeofthescannedobjectintuitivelyandvividly．AnOpenGLimplementationmetho

4、disproposed，basedontheof-axisstereographicprojectionmodelwhichhastheadvantageofsmoothtransitionwithoutabruptchangeofpositiveandnegativeparallaxinthegenerationofbinocularstereopicturethatOpenGLcan’tdirectlysupport．Inordertoevaluatescatteredpoint-cloud，theprojectionmatrix

5、isdeducedbasedonbinocularimagingtheoryandQaxismodeltoreplacethecurrentprojectionmatrix，andthenprojectthescenewithOpenGLquad—buferedtechnologytogeneratethesuitablestereopairswhichconformstodepthperceptionrequirements．Theexperimentalresultsshowthatthismethodcangeneratethe

6、binocularstereopictureeasilyandnaturly，andguaranteetherenderingspeedbasedonhardwareaccelerationrenderingscenes，andCanbewidelyappliedto劬-fidelitystereodisplayenvironment．KeyWords：Stereopicture；Of-AxisModel；OpenGL；VerticalParallax；ScatteredPoints1引言的Off-axis模型解决了不能显示屏幕前面物

7、体的问题[71，且无垂直视差，可实现正负视差的自然过渡，是目前较为理想的模型，但散乱点云的立体显示能直观形象地还原被扫描物体，相较目前的OpenGL图形库并不能直接支持该模型。于平面显示更能准确的对散乱点云进行评估以获取高质量的点提出Off-axis模型的OpenGL实现方法，依据双目成像原理云，而散乱点云质量的优劣直接影响逆向工程的各个环节。和模型原理推导投影矩阵，将其设置为当前投影矩阵，对虚拟场立体显示基于双目视差原理模拟人眼生成立体图像，这种景进行透视投影获得立体图像。该方法能简单自然的实现无垂直技术的显示效果取决于双目系统的数

8、学模型构造的准确性。建立视差的立体图像生成，且基于硬件加速渲染场景，能有效保证渲双目数学模型的关键是建立正确的双目投影模型，以生成符合深染速率。度感要求的立体图像。文献嘲用汇聚双目投影模型生成立体图像，该模型由两个在轴上