Moritz解析延拓解与Bjerhammar虚拟球面解的等价性

利用调和函数的性质以及球谐函数展开理论,并根据实数域上函数的幂级数展开式证明了Moritz解析延拓解与Bjerhammar虚拟球面解的等价性,同时分析了两种解的内在区别。

基于图象渲染的球面虚拟空间生成及实时漫游算法研究

在基于图象渲染 (Image Based Rendering)技术的虚拟现实系统中 ,球面虚拟空间与柱面虚拟空间相比 ,具有不受上下观察范围限制等优点 .特别是用于表现三维室内场景 ,球面虚拟空间比柱面虚拟空间优越得多 .本文提出了球面虚拟空间生成 。

面向球面虚拟实景底部空洞的快速修补算法

本文提出一种针对球面虚拟实景底部空洞的快速修复算法,首先获取球面全景与球面虚拟实景间映射关系,并基于不同时刻球面虚拟实景间的空间位置关系建立位置映射模型,然后通过求解得到不同时刻球面全景之间的对应关系并实现缺失部分的修补,最后通过对修补区域亮度的调整及边缘融合,对修补结果进行优化.理论分析和实验结果均表明,该方法利用底部空洞位置固定这一特点建立复杂度仅为O(n)的修补算法,能够快速有效的实现球面实景底部空洞的修复.

基于网格的球面虚拟实景空间搭建方法

提出了一种基于网格的球面虚拟实景空间搭建方法.首先针对采集的图像进行畸变校正,获得无畸变的图像;然后结合二维像素坐标和三维空间坐标之间的关系,构造初始模型的球面网格,并利用纹理映射的方法将图像投影到球面上;最后利用网格调整的方法调节图像边缘处场景缺失和场景错位现象,实现球面虚拟实景空间的搭建.与传统球面虚拟实景空间搭建方法相比,本方法只对网格点进行调整,时间代价低且场景具有较高的清晰度.

面向3D动画球幕电影的鱼眼图像制作方法

近年来,随着3D动画球幕电影的需求量不断提高,需要解决使用3D动画软件制作鱼眼图像存在的功能少、效率低等问题。基于球幕电影定义的等距鱼眼投影的数学模型,针对不同规格球幕影院的放映需求,利用虚拟球面变换,提出了制作鱼眼图像的具体方法和实现步骤。首先,将二维鱼眼图像中的每个像素映射到三维虚拟球面上,针对不同剧场放映特点,对球面坐标进行变换,再将球面坐标与3D动画空间坐标建立映射关系,最后对生成鱼眼图像进行抗锯齿处理优化。该方法可以通过编写可执行程序或者3D动画软件插件的形式实现,可调度CPU或GPU执行。使用该方法已参与完成制作多部球幕电影,并在国内外多个球幕影院中播放,能够有效地还原3D动画中所制作物体的形状比例,无任何扭曲,且使用场景灵活,易并行。

内投式球幕投影系统的实现算法

针对内投式球幕投影中涉及的计算机处理过程,提出了基于虚拟球面变换和虚拟鱼眼透镜投射的内投式球幕投影算法,并针对不规则鱼眼透镜导致的球幕映像扭曲,提出了基于等立体角投影函数的六阶函数校正算法,该六阶函数的系数可通过简单求解六元一次方程获得。实验结果表明,该方法能完全消除不规则鱼眼透镜导致的球幕投影扭曲。针对球幕投影导致的图像亮度分布变异提出了基于投射角余弦修正的球幕光强校正算法。实验结果表明,该算法成功地把与输入二维图像亮度分布差异明显的球幕投影图像校正至与原始图像亮度分布高度一致的状态。该方法对球幕投影系统的设计和软件开发具有重要的理论指导意义和实践应用价值。