多投影增強現(xiàn)實系統(tǒng)的研究.pdf

1、增強現(xiàn)實研究的目的是創(chuàng)造真實世界與虛擬世界的高度融合。其中，投影顯示技術的優(yōu)勢在于是一種更自然的人機工程方法，理論上可成像在任意表面。通過增加投影儀的數(shù)量，更可近乎無限的擴充可視范圍，任意的顯示分辨率，來獲得沉浸式的用戶體驗，是目前國內外增強現(xiàn)實技術研究的一個熱點。多投影的顯示效果必須是無縫的，給用戶的體驗就如一個投影儀投影的一般，所以幾何與顏色的校準是保證在任意環(huán)境下任意表面上投影無縫隙圖像的最重要技術。 在總結國內外相關工作

2、的基礎上，考慮到系統(tǒng)的魯棒性與易用性，論文提出了基于相機的幾何和顏色校準算法。幾何校準方面，采用統(tǒng)一坐標系的圖像變換算法，將幾何失真的兩類形式置于一個算法流程中解決。通過投影棋盤格模式圖，再由相機捕捉，來獲取投影表面的幾何信息反饋。用棋盤格模式的扭曲失真來模擬表面形變，將曲面問題細化為了多個平面問題，既保證了幾何校準的準確性又兼顧了校準的時間效率。 顏色校準方面，針對人眼的視覺特性和投影儀的光學屬性，我們結合了邊緣融合以及基于相

3、機的光度一致性的方法，在光度上調整了原始圖像，達到了一致性的要求，簡化了預處理過程。整個校準算法能保證在復雜幾何表面上生成基于用戶視點的無縫校準效果。方法健壯且精確，使用民用設備即可很方便的實現(xiàn)并投入應用。 在校準算法研究的基礎上，本文利用通過網(wǎng)絡互連的PC 集群系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圖形工作站，利用多臺投影儀進行投影拼接。在通用的分布式繪制系統(tǒng)的基礎上，做針對多投影應用的研究，開發(fā)了面向用戶的多投影系統(tǒng)。系統(tǒng)在一次性的校準預處理之后