全视技术的数字内容快速获取技术研究

【摘要】立体显示技术提出至今已有170多年的历史。立体显示的提出突破了二维平面显示的局限性，更真实的反映了客观世界，给人们带来了身临其境的感官刺激。目前立体显示技术多种多样，其中全视技术是研究重点。全视技术是1908年由G.Lippmann提出的，具有全彩色显示、连续视差、明显的空间透视关系以及不需要佩戴特殊观看设备等优点，并且实现成本低，关键性设备只需要一块透镜阵列。全视技术分为分辨率优先全视技术和景深优先全视技术，后者是主要研究方向。全视技术通过透镜阵列对被摄物体进行图像信息采集，在透镜阵列的每个小透镜后面都生成一张单元图片，所有的单元图片拼接到一起就形成了一张立体元图片。显示时，将立体元图片放置于透镜阵列后进行显示，根据光路可逆性，就会还原被拍摄物体的像。现在大部分全视技术的研究，单元图片的采集都是通过计算机虚拟采集来实现，本文就是采用Maya软件中生成的相机阵列对被摄物体进行图像信息采集。随着相机阵列中相机个数的增多，单元图片的采集时间会急剧增加，已然成为全视技术面临的一大瓶颈。本文基于映射方式采集单元图片，成功的缩短了拍摄时间。利用单元图片的映射原理，在Maya软件中生成映射相机阵列，利用Maya中相机的移轴功能，对被摄物体进行单元图片采集。映射采集成功的缩短了单元图片的采集时间，并且映射相机的数量只与单元图片的像素个数相关，随着原相机阵列个数的增多，映射相机数量保持不变，拍摄时间增长特别缓慢。研究对比了由3dsMax软件中目标摄像机生成的映射摄像机阵列和由Maya软件中摄像机移轴功能的映射摄像机阵列，后者消除了前者拍摄的水平误差和角度误差，利用映射相机拍摄的立体元图片与用传统相机阵列拍摄的立体原图片差异细微，用肉眼很难分辨。文中对映射方式的单元图片采集原理进行了深入分析，对映射相机生成位置和生成过程进行了详细描述。对景深优先全视技术的性能参数做了简要介绍。并且首次利用映射采集方式成功的实现了能够同时显示实像与虚像的立体元图片的计算机虚拟采集，使全视技术显示的立体图像景深较单方面显示实像或虚像时扩大了一倍。
【作者】邸宝辉；
【导师】金福寿；
【作者基本信息】吉林大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】全视技术；Maya；相机移轴；单元图片；采集时间；映射相机阵列；

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