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进入式全景漫游系统的研究开发

作　者: 李鹏飞
导　师: 刘红
学　校: 安徽大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 多媒体全景漫游进入式漫游画中游算法视频算法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 85次
引　用: 1次
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内容摘要

随着计算机技术的飞速发展,多媒体越来越多的被应用于生产生活中的各个方面,而多媒体所包含的种类也越来越多,所能表现的效果也越来越多,而一些比较传统的表现方式也越来越无法满足大部分客户对于展示方式的要求。在传统的表现方式中,展示的手段无非是静态的平面图片和动态的视频,也有进行三维建模进行展示的。静态图片只能提供场景的某一角度的图像,即使在拍摄的时候使用广角镜头,也很难做到有效全面的对场景进行充分表现；而拍摄视频虽然可以让用户对场景有全面的了解,可观看的视角依然有所限制,用户观看的方式取决于拍摄者的拍摄方式,并不自由,用户无法进行交互。三维建模的方式可以解决静态图片和动态视频都存在的问题,但是代价很高,真实性也并不总是令人满意。所以,在我们需要真实、全面、直观的表现某一场景时,具备走进去功能的360度全景漫游技术无疑是最好的选择。本文主要研究了具备走进去功能的全景漫游系统的分析、设计以及实现。整个系统包括360度球面全景生成子软件、基于图像的进入式场景生成子软件、基于视频的进入式场景生成子软件以及漫游子软件。整个系统的组织形式是：由360度球面全景生成子软件产生某一点的全视域漫游场景,可以实现水平360度,垂直180度的全景浏览。由基于图像的进入式场景生成子软件产生进入式漫游场景,以实现对某一场景的纵深漫游或连接两个球面场景,使之产生更好的过度效果。基于视频的进入式场景生成子软件同样可以产生进入式漫游场景,使我们可以在进入式场景的类型上有了进一步选择的余地。漫游子软件的作用是将上面各个子软件所生成的漫游场景有机的联系起来,并显示到计算机屏幕上。同时,漫游子软件还包含了简介明了的界面以及完善的交互功能,是整个系统的前端。进入式漫游效果的实现采用了两种方法：一种是画中游(tour into picture)算法,本算法可以在一副照片的基础产生较为逼真的三维效果。另一种是基于视频的算法,本算法可以将视频中的帧提取出来,并作为纹理映射到面集节点上,以产生走进去的效果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 全景的基本理念介绍  9-10
    1.1.1 360全景的概念  9
    1.1.2 使用360度全景的理由  9-10
    1.1.3 虚拟漫游  10
    1.1.4 使用虚拟漫游的理由  10
  1.2. 应用前景  10-13
    1.2.1 多媒体行业360全景技术解决方案  10-12
    1.2.2 网站建设行业360全景技术解决方案  12-13
  1.3 全景漫游技术发展的现状  13-14
  1.4 本课题的意义  14
  1.5 本课题的章节安排  14-16
第二章进入式全景漫游系统分析  16-23
  2.1 系统总体方案设计  16-17
  2.2 系统开发工具的选择及介绍  17-23
    2.2.1 何为Open Inventor  18
    2.2.2 Open Inventor中的对象  18-19
    2.2.3 Open Inventor的主要结构  19
    2.2.4 Open Inventor工具箱  19-20
    2.2.5 Open Inventor组件库  20-21
    2.2.6 Open Inventor文件格式接口  21
    2.2.7 Open Inventor与OpenGL之间的关系  21-23
第三章球面全景漫游设计  23-37
  3.1 球面全景生成模块设计  23-31
    3.1.1 球体节点设计  24-26
    3.1.2 照相机节点设计  26-31
  3.2 球面全景漫游模块设计  31-37
    3.2.1 系统界面设计  31-32
    3.2.2 场景切换方法  32-37
第四章进入式全景漫游设计  37-64
  4.1 画中游算法介绍  37-48
    4.1.1 画中游算法流程  38
    4.1.2 分离前景物体与背景图  38-41
    4.1.3 构建立体场景模型  41-48
  4.2 画中游算法的实现  48-58
    4.2.1 计算消失点以及相关顶点的二维坐标  49-50
    4.2.2 由视角计算焦距  50
    4.2.3 计算消失点及相关顶点的立体坐标  50-52
    4.2.4 纹理校正  52-56
    4.2.5 建立立体漫游场景  56-58
  4.3 全自动进入式漫游设计  58-60
    4.3.1 漫游路线的录制  58-59
    4.3.2 漫游路线的播放  59-60
  4.4 基于视频技术的进入式漫游设计  60-64
    4.4.1 场景节点结构设计  60-61
    4.4.2 主要节点的设计  61
    4.4.3 视频播放算法设计  61-63
    4.4.4 视频播放算法的内存存储策略  63-64
第五章总结与展望  64-66
  5.1 总结  64
  5.2 展望  64-66
参考文献  66-68
附录进入式全景漫游系统功能简介及程序框图  68-77
  1.1 进入式全景漫游系统功能简介  68-70
    1.1.1 360度全景生成子模块  68-69
    1.1.2 360度全景漫游模块  69
    1.1.3 基于图像的进入式场景生成模块  69
    1.1.4 基于图像的进入式场景漫游模块  69
    1.1.5 基于视频的进入式场景生成模块  69
    1.1.6 基于视频的进入式场景漫游模块  69-70
  1.2 主程序框图  70-77
    1.2.1 360度全景生成模块框图  71
    1.2.2 360度全景漫游模块框图  71-72
    1.2.3 基于图像的进入式场景生成模块框图  72-73
    1.2.4 基于图像的进入式场景漫游模块  73
    1.2.5 基于视频的进入式场景生成模块  73-74
    1.2.6 基于视频的进入式场景漫游模块  74
    1.2.7 系统展示  74-77
攻读硕士期间发表的论文  77-78
致谢  78-79

进入式全景漫游系统的研究开发

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