资源描述：
《基于室外场景的光照分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、分类号：单位代码：密级：公开学号：硕士学位论文论文题目：夕卜％胃力‘照林丽丽作者姓名计算机科学与技术学院学院名称计算机软件与理论专业名’称秦学英教授指导教师年月日分类号：单位代码：密级：公开学号：士学位论文论文题目：基于室外场景的光照分析作者姓名林丽丽学院名称计算机科学与技术学院专业名称指导教师合作导师年月日原创性声明和关于论文使用授权的说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。
2、本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：振恥日期：关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本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、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定)山东大学硕士学位论文目录摘要第一章绪论研宄意义相关工作介绍本文的主要研究内容和组织结构第二章预备知识室外场景光照的特点从光源的入射光强到场景表面的照度从场景表面的照度到场景采样点投向视点方向的光亮度从场景采样点投向
3、视点方向的光亮度到图像的像素值室外场景的主要光源太阳光天空光室外光照的复杂性本章小结第三章室外场景的光照分析光照明模型基图像的特点阴影检测本章小结第四章室外场景的光强度求解天空光的求解太阳光的求解太阳位置的线性组合求解太阳光迭代求解实验结果山东大学硕士学位论文本章小结第五章基于能量优化的基图像求解天空光基图像的求解太阳光基图像的求解阴影函数的更新实验结果本章小结第六章总结与展望参考文献致谢攻读学位期间参与的科研项目山东大学硕士学位论文山东大学硕士学位论文山东大学硕士学位论文摘要增强现实是近年来迅速兴起的一个研究热点,它将计算机渲染生成的虚拟景物实时地叠加到一个真实场景中,通过虚
4、拟信息和真实信息的无缝融合,创造出一个和谐统一的环境。由于具有对真实环境进行增强显示的特性,因此这项技术在城市规划建设、军事训练、医疗手术、电影电视行业以及文化遗产保护等领域都有独特的优势,但是,为了要达到虚实场景的完美无缝融合,增强现实技术中仍有很多问题要解决。其中,保证虚拟物体与真实场景的光照一致性对室外场景虚实融合的真实感具有十分重要的作用。室外场景的光照估计是计算机视觉领域的一个重要研宄课题,近年来受到越来越多学者的关注,它在本征图像分解、目标跟踪、增强现实等领域都有着重要意义。在增强现实技术中,虚拟物体跟真实场景共享同一个光照环境,虚拟物体的外观应与真实场景中的物体变
5、化一致并应满足整体的协调性,当真实场景的光照发生变化时,比如有云彩飘过,遮住太阳,光照会变弱,虚拟物体的光照也要随之改变,否则,这种光照的不一致性会影响场景的真实效果以及虚实物体的无缝融合。为了保证虚实场景的光照一致性,本文提出一种基于图像分解的对固定视点所拍摄的一系列室外场景图像进行光照分析的算法,并针对现有算法的不足提出一系列新的解决方法,主要贡献有：通过对图像序列进行分析,采用聚类方法得到真实场景的初始阴影函数,从中得到一些确定为阴影区或光亮区的像素,并基于这些己知阴影函数的像素点来进行下一步的求解工作。假设天空光在一天内是均匀变化的,将一幅室外场景图像表示成太阳光基图像
6、和天空光基图像的线性组合,其组合系数就是所要求解的太阳光和天空光强度。通过预先求得的阴影函数,提出了两种方法来求解天空光基图像：一是拼凑法,二是最小能量优化法,并依次求出太阳光基图像和相应的光照强度,并把天空光强度系数和太阳光强度系数进行归一化,为后面虚拟物体的渲染提供了一个统一的度量标准。山东大学硕士学位论文本算法不需要假设场景的表面为漫反射表面,可以处理镜面反射,在求得的太阳光基图像中会包含镜面反射的效果,对天气条件也没有限制,这是本文工作的一大亮点。此外,本算法无需知道场景的三维信息,也不需要初始输入天空光基图像,加快了渲染效率,使算法效率更高。关键词：增强现实；室外场景
7、；光照一致性；图像分解山东大学硕士学位论文,,,,山东大学硕士学位论文,,,、、山东大学硕士学位论文第一章绪论研究意义近年来,随着科学技术的迅猛发展,增强现实技术也快速发展为当前的研究热点,它旨在使用计算机渲染技术构建一个与现实世界具有相同感知的虚拟世界,并把这个虚拟世界与真实世界完美的结合起来。增强现实技术(将计算机生成的虚拟物体实时的叠加到一个真实场景画面中,通过真实信息和虚拟信息的无缝融合,创造出一个和谐统一的环境,如图所示,最上面一幅图是拍摄的真实场景,中间是计算机濱染出来的虚拟物体
