基于視景仿真虛擬校園系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事、醫(yī)療、數(shù)字城市、文化教育、航空航天、文物保護(hù)、交通、建筑、空間技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)是當(dāng)今世界前十大優(yōu)先發(fā)展技術(shù)之一。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是INTERNET互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，基于圖像的繪制技術(shù)的虛擬實(shí)景技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能研究的熱點(diǎn)并得到廣泛的應(yīng)用，可應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品、商品展示以及制作公司、企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)等全景漫游系統(tǒng)。本文介紹了展示虛擬校園的幾種方法，特別是基于3D

2、的建模(動畫\交互)與全景圖的區(qū)別，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)后。著重對全景漫游技術(shù)進(jìn)行了研究討論，并用全景漫游技術(shù)解決了三個(gè)具體實(shí)際問題：全景圖的生成、漫游空間的編輯、瀏覽器的設(shè)計(jì)。 全景圖的生成方法有很多，主要包括兩種，一種采用專門的全景拍攝設(shè)備，另外一種是基于圖像拼接的思想來生成全景圖。由于專門的全景拍攝設(shè)備價(jià)格昂貴且使用復(fù)雜，目前的研究和應(yīng)用一般采用基于圖像拼接的思想來生成全景圖。本文在討論三種全景圖模型的基礎(chǔ)上，提出一種基于兩

3、張魚眼圖像的球面全景圖生成方法。該方法能使全景視角范圍達(dá)到水平方向360度，豎直方向360度無觀察死角的全景圖像。 在球面全景圖的生成技術(shù)上，本文對使用普通數(shù)字相機(jī)的球面全景生成技術(shù)作簡單的討論，重點(diǎn)討論使用魚眼鏡頭拍攝的兩幅圖像生成球面全景的方法。本文通過基于兩幅圓魚眼圖像的球面全景生成方法，對魚眼圖像的預(yù)處理、建立圖像拼接的空間模型、自動確定最優(yōu)拼合參數(shù)和全景圖像的生成四個(gè)部分來完成一張球面全景圖的生成，使得拼合參數(shù)尋優(yōu)過程

4、中將空間模型的8個(gè)自由度降為4個(gè)，很大程度上縮短了拼合參數(shù)尋找的計(jì)算量和時(shí)間，且可以自動完成拼接工作。該方法克服了以往全景圖像制作拼合時(shí)要通過人為的反復(fù)設(shè)定拼合界線和各種拼合參數(shù)的缺點(diǎn)，能夠自動的查找到。能夠在只拍攝兩張圓魚眼圖像作為原始素材的情況下，快速拼合出高質(zhì)量的球面全景圖。 利用球面全景生成方法生成場景的全景圖和本文所討論的全景漫游技術(shù)，結(jié)合溫州大學(xué)和浙江師范大學(xué)對全景漫游系統(tǒng)的實(shí)際工程需求，開發(fā)了溫州大學(xué)校園實(shí)景漫游系

5、統(tǒng)和浙江師范大學(xué)實(shí)景漫游系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通過校園實(shí)景漫游系統(tǒng)，觀者有身臨其境的感受，仿佛置身于校園，可以觀看校園里所有的景點(diǎn)，對所有的場景均可以俯視、仰視、環(huán)視、變焦(拉遠(yuǎn)，拉近)等操作。對學(xué)校的校園環(huán)境，硬件設(shè)施取得了良好的展示效果?？梢妼?shí)景漫游是一種較新的、生動形象、真實(shí)感強(qiáng)、效果較好的宣傳技術(shù)，在三館(圖書館、科技館、博物館)、網(wǎng)絡(luò)宣傳等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但場景的空間位置、真實(shí)性技術(shù)還不如3D建模，還需努力突破。圖像組合和幾何評價(jià)