關于增強現(xiàn)實中虛實融合技術(shù)的研究.pdf

1、隨著計算機圖形學相關理論及計算機圖形硬件的快速發(fā)展，以計算機圖形學為重要理論基礎的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)也取得了長足的進步，并且受到了人們越來越多的關注，成為計算機仿真領域研究的熱點。傳統(tǒng)增強現(xiàn)實系統(tǒng)中虛擬物體和真實背景之間存在較為明顯的視覺差異，不能夠給予用戶良好的真實的體驗。本文針對這一點，將非真實感繪制的方法引入到增強現(xiàn)實系統(tǒng)中，提出了一種借助非真實感繪制技術(shù)的水彩畫風格的增強現(xiàn)實技術(shù)，該方法較大程度的減少了虛擬物體和真實背景之間

2、的視覺上的差異，比較好的解決了視覺感官上虛實無縫結(jié)合的問題。本文還對在虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的三維樹木元素進行了仿真模擬，取得了理想的效果。
　　水彩畫風格的增強現(xiàn)實技術(shù)很好的消除了計算機生成的虛擬物體與攝像機采集的真實背景之間的視覺差異。該方法總體分為顏色區(qū)域簡化和線條提取兩個部分。在顏色區(qū)域簡化部分通過使用二維Voronoi圖處理AR視頻幀得到近似水彩畫效果的視頻幀，該步驟通過簡化視頻幀的顏色信息使得虛擬物體和真實背

3、景風格化融合。輪廓提取部分將對原視頻幀采用線條提取算法提取輪廓線，以模擬水彩畫中風格化的線條，最后將提取得到的輪廓疊加到第一步處理后得到的視頻幀并作為最終圖像輸出。實驗結(jié)果表明輸出畫面細膩，虛與實融為一體，能夠給予用戶更加真實的視覺體驗。
　　植物是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實系統(tǒng)中不可或缺的重要元素，如何高效且逼真的模擬植物是計算機圖形學亟需解決的課題。本文通過OpenGL紋理映射和遞歸算法對虛擬現(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)的三維樹進行了模擬。采用紋理