基于圖像的重光照技術(shù).pdf

1、增強現(xiàn)實是虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的一個前沿研究分支，是通過三維圖形技術(shù)和視覺跟蹤技術(shù)，將虛擬物體與現(xiàn)實景象相結(jié)合，使得三維虛擬圖形與現(xiàn)實的周圍環(huán)境從視覺上完美地融合在一起，來達到增強現(xiàn)實環(huán)境和人機交互的效果。隨著計算機科技的飛速發(fā)展和計算機處理圖像技術(shù)的突飛猛進，具有虛實結(jié)合和實時交互的增強現(xiàn)實技術(shù)在文物保護、文化娛樂、電影制作和工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域提出了越來越多新的要求。其中，重光照指的是使用真實世界的光照環(huán)境對虛擬物體進行光影上合成的過程，作為增強

2、現(xiàn)實的重要因素，如何逼真地體現(xiàn)出環(huán)境對目標物體的光照影響，逐漸成為近年來熱門的研究領(lǐng)域。 本文提出并實現(xiàn)了結(jié)合基函數(shù)和圖像建模的重光照技術(shù)，在得到靜態(tài)場景的重光照結(jié)果的同時還可以變化視角觀察目標物體在新的環(huán)境光照下的成像。主要包括以下幾方面工作：首先對基于圖像的建模和渲染的當前研究與發(fā)展進行完整的總結(jié)和具體優(yōu)劣的闡述；然后針對項目具體的需求和問題確定圖像采樣裝置的設(shè)計，從而能夠方便地采集真實環(huán)境中目標物體各個角度的樣本圖像；隨后

3、分別從利用基函數(shù)和圖像建模兩個方向?qū)χ毓庹占夹g(shù)進行探討，利用基函數(shù)計算快捷結(jié)果精確的優(yōu)點獲得靜態(tài)場景下的重光照結(jié)果，再結(jié)合圖像建模方法得到物體在一定視角范圍下幾何模型，結(jié)合兩者的結(jié)果實現(xiàn)視角變換下的重光照。由于使用了圖像建模的方法，并在圖像采樣過程中利用了鏡面反射的特性實現(xiàn)并行采樣，因此避免了對視點和光照方向構(gòu)成的高維空間進行密集采樣。實驗結(jié)果表明，在本文提出的模型框架下能夠達到快速采集樣本圖像和實時高效地完成靜態(tài)場景和變換視角下的重光