基于人眼視覺感知的增強(qiáng)顯示模擬.pdf

1、基于計(jì)算機(jī)真實(shí)感圖形的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)在軍事仿真訓(xùn)練、大型復(fù)雜裝備設(shè)計(jì)、影視特技合成制作、數(shù)字游戲娛樂、文物保護(hù)和展示、科普教育、城市規(guī)劃等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。然而現(xiàn)有VR系統(tǒng)的顯示技術(shù)普遍存在著與人眼實(shí)際感知不相符合的不少缺陷。這些缺陷阻礙了VR技術(shù)的普及和推廣。本文提出了一種基于人眼視覺感知的增強(qiáng)顯示新方法來改進(jìn)現(xiàn)有顯示技術(shù)的不足。本文綜合了人眼視覺感知的心理學(xué)、生理學(xué)知識(shí)及圖像高動(dòng)態(tài)范圍處理技術(shù)，模擬出人眼在明暗適應(yīng)過程和

2、凝視過程中的動(dòng)態(tài)感知效果。
　　 本文第一章介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域和現(xiàn)狀，指出了其目前存在的問題，簡(jiǎn)述了本文的主要研究?jī)?nèi)容和全文的組織。
　　 第二章介紹了與本文相關(guān)的涉及類視覺系統(tǒng)的生理學(xué)和心理學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)，為此后算法模型的設(shè)計(jì)和建立提供了依據(jù)。
　　 第三章我們提出了一個(gè)基于人眼亮度響應(yīng)機(jī)制的明暗適應(yīng)過程模擬新算法．算法針對(duì)視錐和視桿細(xì)胞不同的生理反應(yīng)機(jī)制，在不同亮度環(huán)境下建立起亮度與響應(yīng)的

3、變化；再結(jié)合圖像高動(dòng)態(tài)范圍處理技術(shù)及實(shí)驗(yàn)心理學(xué)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(yīng)過程；然后通過逆響應(yīng)變換及顏色適應(yīng)變換，最終在三維場(chǎng)景中較逼真地模擬出入眼明暗適應(yīng)過程中的動(dòng)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(jì)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(jìn)行匹配，將其關(guān)聯(lián)到對(duì)應(yīng)的Mipmap等級(jí)；再利用