虚拟现实论文虚拟现实三维全景特征点检测.doc

虚拟现实论文：虚拟现实 三维全景 特征点检测【中文摘要】基于序列图片的数字三维全景技术,把静态的图片缝合在一起形成360度全景影像,能真实再现现实景象。这些新功能为我们提供新的视角,给浏览者带来“身临其境”的真实感觉。正是因为这种特性,数字三维全景已经开始涉及到城市规划、产品展示、建筑房地产、酒店宾馆展示、旅游风光展示、汽车展示、数字化全景校园等很多领域。因此,全景图像有广泛应用,使得这一技术也成为了虚拟现实技术研究的热点。本论文在三维全景技术理论研究的基础上,注重实践应用,论文的完成结合安阳师范学院虚拟校园的建设,进行实例制作。通过实践应用完成对论文数字三维全景图的应用价值、数字三维全景技术的关键技术及三维全景校园的设计及展示的研究内容。首先,结合目前国内外虚拟全景的发展现状,介绍了虚拟现实的基本概念和特征,以及数字三维全景技术的发展和应用领域。其次,在理论基础研究上,介绍了三维全景图像拼接应掌握的一些基础知识,包括相机成像模型,图像坐标系统,以及图像变换模型。在全景图生成技术中,研究目前常用的全景图生成技术。图像拼接的核心技术主要包括图像配准技术和图像组合技术。最后,结合安阳师范学院虚拟漫游校园的建设,在实践应用领域全面地介绍了全景技术的硬件设备及全景图像采集的技术要求,并结合实际案例对全景图像的拼接、全景图像生成和虚拟漫游校园建设等进行了系统的制作;论文中根据三维全景技术全新的看图形式,探讨研究三维全景影像获取的艺术表现,研究其在视觉传达艺术中的创新应用。随着计算机技术的发展及网络应用的普及化,数字三维全景技术将得到更广泛的应用。因此,对三维全景技术的生成技术及虚拟校园漫游系统的研究将有助于三维全景技术的普及应用和数字化校园建设的进一步发展。【英文摘要】Three-dimensional panorama technology based on sequence of pictures is to stitch static images together to form a 360-degree panoramic picture, which reproduce a true picture of reality. This provides us a new perspective to bring the true feelings of “virtual reality” to viewers. Because of these characteristics, the three-dimensional digital panorama technique has already widely used in many areas, such as city planning, products demonstration, construction and real estate, hotel browsing, tourism landscape display, car show, digital panoramic campus, and etc. Therefore, the panoramic technology were widely used, making this technology has become a hot research area.In this paper, the basic theory of three-dimensional panorama had been analyzed. And then, the paper pays attention to practical application. A virtual campus is constructed based on the theory. Through the practical application, the paper also given a Application prospects analysis.Firstly, combined with the current development status of virtual panorama at home and abroad, the basic concepts and characteristics of virtual reality were introduced. The application area was also deeply studied here.Secondly, the basic knowledge of three-dimensional panoramic image mosaic were introduced, including the camera imaging model, the image coordinate system as well as image transformation model. The core technologies of image mosaic include image registration and image combination techniques. So these two techniques are also studied.And then, from practical perspective, The application skills are comprehensively introduced in the paper, which include the panoramic field of technology hardware and technical requirements of panoramic image acquisition, combined with the actual case of the panoramic image stitching, panorama image generation and virtual roaming campus Building for the production of the system; the artistic expression of three-dimensional panorama are also studied to analysis how to get creative arts of panorama. With the development of computer technology and the popularization of network applications, digital three-dimensional panoramic technology will be more widely applied. Therefore, three-dimensional technology, generation and panoramic virtual campus roaming system will contribute to the popularity of three-dimensional panorama technology applications and digital campus for further development.【关键词】虚拟现实 三维全景 特征点检测 特征点匹配 虚拟漫游【英文关键词】virtual reality three-dimensional panorama feature point detection feature point matching virtual touring【目录】基于虚拟现实的数字三维全景技术的研究与实现摘要4-5ABSTRACT5-6第一章 绪论10-141.1 课题的价值和意义10-111.2 国内外研究现状11-121.3 论文研究的主要内容12-14第二章 数字三维全景技术概述14-212.1 虚拟现实的基本概念和特征14-172.1.1 虚拟现实的基本概念142.1.2 虚拟现实技术的特征14-152.1.3 虚拟现实技术的分类15-172.2 数字三维全景技术的应用领域17-202.2.1 旅游业三维全景的应用172.2.2 酒店宾馆三维全景的应用17-182.2.3 房产三维全景虚拟展示应用182.2.4 商业展示空间展示宣传18-192.2.5 汽车三维全景虚拟展示应用192.2.6 虚拟校园三维全景虚拟展示应用19-202.3 本章小结20-21第三章 三维全景生成技术的理论基础研究21-483.1 相机成像几何基础与图像变换模型21-263.1.1 相机成像几何基础21-243.1.2 图像变换模型24-253.1.3 透视变换模型25-263.2 常用三维全景影像的生成技术研究26-473.2.1 图像特征点提取与匹配技术27-413.2.2 图像的柱面与球面全景变换技术41-433.2.3 图像融合技术43-473.3 本章小结47-48第四章 数字三维全景技术的应用研究48-624.1 全景图像的摄影设备48-544.1.1 相机的选择48-494.1.2 全景用摄影镜头49-534.1.3 全景云台534.1.4 三脚架53-544.2 全景图片的摄影技术54-614.2.1 相机的设置与调解544.2.2 全景云台与节点的设置54-584.2.3 全景图像的拼接软件58-614.3 本章小结61-62第五章 全景图像的艺术表现62-735.1 摄影艺术手法的引用62-655.1.1 全新的视界HDR 高动态密度影像62-635.1.2 全新的视角Ptgui 创意拼接63-655.1.3 红外摄影一种美妙的摄影技术655.2 数字表现的多元化65-695.2.1 蒙太奇数码创意影像665.2.2 数码的超现实主义世界66-675.2.3 数码为艺术插上飞翔的翅膀67-685.2.4 绘画与摄影的结合画意全景摄影68-695.3 视觉艺术的观念表现69-725.3.1 电影导演观念摄影艺术70-715.3.2 观念的表现化妆自拍71-725.4 三维全景创意作品725.5 本章小结72-73第六章 虚拟校园漫游系统的实现73-936.1 虚拟校园概述73-746.2 安阳师范学院虚拟漫游校园的需求分析与设计746.3 虚拟校园漫游系统的实现74-906.3.1 漫游校园的基本结构756.3.2 全景漫游交互技术的实现75-766.3.3 全景图像的生成76-826.3.4 全景图浏览器的设计82-856.3.5 漫游空间的编辑85-906.4 Internet 环境下三维全景浏览90-916