虛擬三維場景構(gòu)建方法研究.pdf

1、隨著計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)引起越來越多的關(guān)注，并在城市規(guī)劃、旅游宣傳、工業(yè)仿真等各個行業(yè)得到普及應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。其中，虛擬三維場景的構(gòu)建是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的重要環(huán)節(jié)，不僅豐富了人們探索三維空間事物模擬與表達的方式，而且為建立友好的人機交互環(huán)境提供了可靠的基礎(chǔ)。然而三維場景的構(gòu)建數(shù)據(jù)量大、復(fù)雜程度高的問題也成為關(guān)注的焦點，如何構(gòu)建輕量級的模型數(shù)據(jù)以及高效的建模方法成為研究的關(guān)鍵。首先介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和特

2、點，以及國內(nèi)外相關(guān)虛擬三維場景構(gòu)建的研究進展。在此基礎(chǔ)上，分別闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)中三維場景構(gòu)建的不同方法。結(jié)合自己的工作，重點研究了利用三維全景技術(shù)和三維激光掃描與重建技術(shù)進行虛擬三維場景的構(gòu)建。討論了實現(xiàn)這兩種技術(shù)的主要工作流程，全景圖像拼接、點云濾波等步驟的算法實現(xiàn)以及結(jié)果的對比，分析了三維激光掃描技術(shù)在建筑物可量可測方面的優(yōu)勢。最后給出了這兩種方法的應(yīng)用案例：一是虛擬三維全景瀏覽系統(tǒng)的實現(xiàn)；二是宏村古建筑三維場景的實現(xiàn)。
　

3、　本研究主要內(nèi)容包括：⑴討論了三維全景、激光掃描與三維重建這兩種方法實現(xiàn)的原理、特點及優(yōu)勢。并針對特定場景，制定合理的研究技術(shù)路線。⑵研究了三維全景實現(xiàn)的關(guān)鍵問題。討論了全景圖生成的主要工作流程，包括圖像數(shù)據(jù)的采集、坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換、拼接融合以及最終全景圖的發(fā)布。重點討論了不同拼接算法實現(xiàn)的原理，并利用SIFT算法完成圖像的拼接工作，分析了該種算法的優(yōu)缺點。同時實現(xiàn)了基于WEB的校園三維全景虛擬瀏覽系統(tǒng)。⑶研究了利用海量點云數(shù)據(jù)進行三維重建