基于人眼視覺感知的增強顯示模擬.pdf

1、基于計算機真實感圖形的虛擬現實(VR)技術在軍事仿真訓練、大型復雜裝備設計、影視特技合成制作、數字游戲娛樂、文物保護和展示、科普教育、城市規(guī)劃等領域有著廣泛的應用價值。然而現有VR系統(tǒng)的顯示技術普遍存在著與人眼實際感知不相符合的不少缺陷。這些缺陷阻礙了VR技術的普及和推廣。本文提出了一種基于人眼視覺感知的增強顯示新方法來改進現有顯示技術的不足。本文綜合了人眼視覺感知的心理學、生理學知識及圖像高動態(tài)范圍處理技術，模擬出人眼在明暗適應過程和

2、凝視過程中的動態(tài)感知效果。
　　 本文第一章介紹了虛擬現實技術的發(fā)展歷史、應用領域和現狀，指出了其目前存在的問題，簡述了本文的主要研究內容和全文的組織。
　　 第二章介紹了與本文相關的涉及類視覺系統(tǒng)的生理學和心理學理論基礎知識，為此后算法模型的設計和建立提供了依據。
　　 第三章我們提出了一個基于人眼亮度響應機制的明暗適應過程模擬新算法．算法針對視錐和視桿細胞不同的生理反應機制，在不同亮度環(huán)境下建立起亮度與響應的

3、變化；再結合圖像高動態(tài)范圍處理技術及實驗心理學中間視覺因子模型，模擬明暗視覺之間的中間視覺的過渡適應過程；然后通過逆響應變換及顏色適應變換，最終在三維場景中較逼真地模擬出入眼明暗適應過程中的動態(tài)感知變化。
　　 第四章我們提出了一種有效的基于Mipmap金字塔的Foveation濾波算法來模擬人眼凝視效果。算法首先計算臨界頻率，得到空間變化的高斯核半徑；然后用逐像素最小均方差方法進行匹配，將其關聯到對應的Mipmap等級；再利用