基于图像的绘制技术

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于图像的绘制技术,传统图形学,难以达到真实感效果,建模复杂,计算和显示开销大,基于图像的绘制,直接从拍摄的图像合成新视点的视图,建模简单,显示速度快,真实感强,相关领域,基于图像的光照（,Image Based Lighting),从图像中获取场景物体的光照属性,计算机视觉,从图像中获取场景物体的几何信息,基于图象的绘制与计算机图形学和视觉的关系,基于图像的绘制过程,基于图像的绘制中的重要方法,几何和图像混合建模(,Hybrid Geometry- and Image-based Approach DTM96),视图插值和变形,(View Interpolation,CW93 / View Morphing,SD96),全视函数(,Plenoptic Function-based,),图象拼接（,mosaic),立体视觉(Stereo Vision),几何和图像混合建模过程（图示）,几何和图像混合建模过程,拍摄照片，交互指定建筑物边缘,生成建筑物粗模型,利用基于模型的立体视觉算法精化模型,利用基于视点的纹理映射合成新视图,几何和图像混合建模特点,可以通过拍摄的几张照片合成逼真的新视图，简单快捷,只能适用于普通建筑物等外形规整的景物,视图插值方法,(View Interpolation),要求新视点位于两参考图象视点所决定的直线(基线，baseline)上。由参考图线性插值产生新视图。,一般情况下不能产生正确的透视投影结果，而只生成近似的中间视图。,视图变换方法(,View Morphing),利用参考图像上像素点重投影生成新视图,利用投影知识决定的变形位置,视图插值/变换方法特点,简单方便，只要求几幅参考图像,漫游范围受限，只能在几幅参考图像的视点连线之间作有限运动,常用于加速图形学中的绘制速度,基于全视函数的IBR,全视函数原型AB91,基于光场的显示,Light Field RenderingLH96 and Lumigraph GGSC96,基于光场的显示：特点,基于“自由空间中沿一条光线传递的辐射能不变”的假设，把全视函数简化为描述离开或进入一封闭自由空间(如空立方体)的完全光流分布,由于只考虑视流信息，因此不必对反射属性作假设，不需要立体对应关系,数据量大，采样困难,全景图(,Panorama,),在一个视点拍摄的几幅图像，通过整合(registration)拼接成一个视点周围的场景视图，投影在圆柱面或者球面上成为全景图。,全景图方法特点,只需在一个视点拍摄的几张照片，数据量小，采样方便。,视点不能移动，但是可以转动观察方向，通过放大缩小（zoomin/zoom out)进行近似的前后运动,同心拼接(,Concentric Mosaics,),通过沿一系列同心圆切线方向拍摄的狭缝图像(slit images)拼合成同心拼接,利用同心拼接合成视图原理,使用普通照相机获取狭缝图像,同心拼接方法特点,只需在一个圆上拍摄的一系列图像，采样方便。,视点可以在采样圆内做平面移动，生成场景真实感强,数据量较光场等全视函数方法为小,移动范围受限，基于狭缝图象的绘制：有场景畸变现象,同心拼接的畸变,基于狭缝图象段的绘制,将同心拼接中使用的狭缝图象进一步分为狭缝图象段,测定不同距离上对应狭缝图象段的伸缩比例,利用狭缝图象段的伸缩进行正确的绘制,基于狭缝图象段的绘制：采样,在两个同心圆上采集场景图象，分别称为参考图象和数据图象,分割成狭缝图象段,建立参考图象和数据图象之间的狭缝图象对应关系,基于狭缝图象段的绘制：绘制,基于全视函数的方法比较,演示程序,Demo,