虚拟现实技术专题

1、虚拟现实技术专题：一、指南说明本专题围绕虚拟拟现实新方法法和新技术、虚虚拟现实学科科交叉与融合合以及相关应应用领域中的的关键技术和系统统集成技术等等开展研究，同同时考虑虚拟拟现实与数字字媒体技术的的结合。20008年度重点支持三三维物体输入入技术，新型型立体显示技技术，力触觉觉交互技术，高高精度跟踪技技术，多通道人机机交互技术，高高性能微型投投影设备关键键技术，3DDTV内容制制作、编码和和重构技术，全景动态态光场采集与与处理技术，虚虚拟场景生成成技术，快速速动画生成技技术和大幅面面多用户交互桌面面技术等方向向。本专题20088年度经费总总预算为70000万元。支支持课题分两两类：探索导导向类

2、课题和和目标导向类课题。探索导导向类课题共共安排5个研研究方向，经经费预算为11800万元元；目标导向向类课题共安排7个研究方方向，经费预预算为52000万元。课课题支持强度度参见相关研研究方向的说说明，课题研究期限不超过过2010年年12月311日。探索导向类课题题中，每个研研究方向下的的研究内容均均可独立申请请，申请者可可在规定研究究内容范围内，选择择其一并自定定课题名称进进行申请；目目标导向类课课题中，申请请课题内容应应涵盖指南规定的全全部研究内容容与指标，不不得用研究方方向直接做课课题名称。同同一个单位（企企业、研究所或高高校的院系）在在同一方向上上支持的课题题最多不超过过2项。二、指

3、南内容（一）探索导向向类课题1高效逼真的的高精度三维维物体输入新新技术主要研究内容：（1）真实实物体表面光光学属性获取取与重建技术术；（2）大大规模复杂场场景的快速获取及建模模技术；（33）动态三维维物体的信息息获取与快速速建模技术；（4）支持持动态场景高逼真再现现的数据采集集与处理技术术。说明与要求：要要求在关键算算法上取得突突破，研发原原型系统，申申请发明专利利。本方向20088年拟支持课课题3-4项项，每个课题题支持强度不不超过1000万元。2交互式新型型立体显示技技术和设备主要研究内容：(1)真三三维显示可触触摸技术；(2)轻便型型大视场透视视式头戴显示示技术；(33)大型多方位悬悬浮

4、显示技术术；(4)多多视差立体图图像的实时获获取/显示技技术；(5)可交互的新新型虚实融合透视视式显示装置置。说明与要求：面面向不同的交交互模式和应应用，利用新新型光学机理理，探索构造造虚拟空间和和支持自然交互的新新型立体显示示原理、技术术和设备。要要求提供原型型样机或演示示装置，申请请发明专利。本方向20088年拟支持课课题3-4项项，每个课题题支持强度不不超过1000万元。3力触觉交互互技术及装置置主要研究内容：（1）基于于物理特征或或生物机理的的力触觉模型型及其技术;（2）形状状、柔性、纹理、摩擦、温温度等触觉交交互技术和装装置；（3）多多自由度、通通用型的力反反馈人机交互互装置；（4）

5、包包括力触觉等等多种感觉信信息的融合及及交互技术。说明与要求：要要求在关键算算法上取得突突破，形成面面向工业、医医学、娱乐等等领域的原型型系统，申请发明专专利。本方向20088年拟支持课课题3-4项项，每个课题题支持强度不不超过1000万元。4高精度跟踪踪新方法和新新技术主要研究内容：（1）大范范围光电跟踪踪技术；（22）新型便携携式跟踪技术术；（3）多多特征融合的视频目标跟跟踪技术；（44）基于多源源信息的高精精度跟踪技术术。说明与要求：针针对虚拟现实实和增强现实实系统对跟踪踪技术与装置置的精度要求求，研究显示示器件上达到亚像素素级精度的跟跟踪新方法和和新技术。要要求在关键算算法上取得突突破

6、并研制原原型系统，申请发明明专利。本方向20088年拟支持课课题3-4项项，每个课题题支持强度不不超过1000万元。5多通道人机机交互技术与与装置主要研究内容：（1）多重重光电触控装装置；（2）多多人多触点大大型表面交互互装置；（33）基于视觉的大范围围多人三维互互动技术与装装置；（4）虚虚实融合的多多通道交互技技术与装置；（5）轻便式、低低功耗人机交交互设备。说明与要求：要要求提供原型型系统或演示示装置，申请请发明专利。本方向20088年拟支持课课题3-4项项，每个课题题支持强度不不超过1000万元。（二）目标导向向类课题1高性能微型型投影设备关关键技术及样样机研究研究目标：自主主研究开发高

7、高性能微型投投影系统的关关键技术及器器件，构建高高性能的微型型投影系统。主要研究内容：微型显示的的小尺寸、高高分辨显示芯芯片；投影显显示的小体积积、高效率光光源模组；高输出光光效率的微小小光学系统；微型投影显显示中的色彩彩真实再现技技术；电子驱驱动系统的紧凑设计计与散热技术术等。主要技术指标：a)实现微型投投影显示系统统，体积不大大于12080700mm，显示示芯片小于00.6英寸，像像素分辨率不低于SVVGA(80006000)，最大光光输出效率(ANSIllm/W)指指标先进、可可行；b)微型投影仪仪重量不超过过600克；c)具有对不同同信号源的兼兼容能力并支支持全彩色显显示。说明与要求：

8、要要求提出明确确的最大光输输出功率指标标，申请发明明专利，提交交微型投影显显示元部件样品与投投影装置样机机。优先支持持产学研结合合。本方向20088年度拟支持持课题2个，每每个课题支持持强度不超过过400万元元。23DTV内内容制作、编编码和重构关关键技术及原原型系统研究究研究目标：研究究面向3DTTV的内容制制作、编码传传输和重构的的关键技术，构构建一套直播播和点播的实时立体多多视角3DTTV处理系统统。主要研究内容：基于运动特特征的静动态态场景深度图图的实时生成成技术；二维维转三维中遮遮挡处理技术；自标标定与校正、色色彩校准和同同步技术；基基于场景三维维几何信息的的实时立体重重构方法；基于

9、高高效编解码的的多视角3DDTV传输技技术等。主要技术指标：a)建立立体采采集装置，摄摄像机运动速速度达到100度/s，图图像采集速度度达到30帧帧/s；b)开发二维转转三维视频处处理平台，分分辨率达100247668，立体重重构的帧率达达50帧/ss；c)提出满足立立体实时直播播和点播的高高效实时压缩缩和传输方案案；d)实现支持多多种显示器（包包括立体手机机）的立体显显示。说明与要求：要要求申请发明明专利，提交交系统装置样样机和二维转转三维平台。优优先支持产学学研结合。本方向20088年度拟支持持课题2个，每每个课题支持持强度不超过过400万元元。3复杂运动对对象的全景动动态光场采集集与处理

10、系统统研究目标：研究究全景动态光光场采集与处处理的关键技技术，构建不不同照明环境境下复杂运动动对象的多视角实时时图像获取与与再现系统。主要研究内容：基于光源及及其空间分布布的照明环境境光学设计；图像采集过过程中光源快快速切换、CCD摄摄像同步等光光机电控制技技术；高速CCCD摄像机机的图像快速速获取、压缩缩与硬件处理技术；摄像机机与光源空间间位置的标定定技术；物体体表面几何信信息与反射特特性的估计；动态物体和人物在在全新光照环环境中的真实实感再现等； 主要技术指标：a)建立全景光光场采集装置置，其中光源源不少于10000个，摄摄像机不少于于60台；b)具有模拟远远场照明与近近场照明、快快速变换

11、照明明环境、实时时获取不同照照明环境下多多视角图像等能力，实实现在全新光光照环境下非非规则、多运运动对象的真真实感再现。说明与要求：要要求申请发明明专利，提交交采集装置样样机。本方向20088年度拟支持持课题2个，每每个课题支持持强度不超过过400万元元。4. 基于视频频素材的虚拟拟场景生成系系统研究目标：研究究基于视频的的虚拟场景构构建关键技术术，设计和构构建具有语义义信息的虚拟拟场景视频素材库，研研制视频虚拟拟场景快速生生成系统。主要研究内容：视频素材的的结构分析和和虚拟场景对对象的快速提提取技术；基基于视频素材材关联关系的虚拟场场景对象编辑辑与空洞填补补技术；基于于语义信息的的视频素材库

12、库构建与组织织管理技术；内容敏敏感的虚拟场场景快速缩放放技术；视频频光照效果融融合技术；虚虚拟场景的空空间遮挡处理与无缝缝拼接技术；视频虚拟场场景的风格化化处理技术等等。主要技术指标：a)支持视频场场景分割和半半自动化编辑辑，视频切分分的平均准确确率达到900%，完成交交互工作后视频对象的提取取时间小于33秒/帧；b)支持硬件加加速的虚拟场场景生成和风风格化处理，支支持不同视频频源的场景的的快速一致性性融合；c)建立具有语语义标注的视视频库，总场场景不少于22000个，情情节不少于2200个，视视频素材的场场景对象不少于5500个。说明与要求：要要求申请发明明专利，提供供与共享构建建虚拟场景的

13、的视频素材库库，提供视频频虚拟场景快速生成成系统。本方向20088年度拟支持持课题2个，每每个课题支持持强度不超过过400万元元。5高真实感全全景虚拟场景景生成关键技技术与系统研究目标:面向向航空、航海海等大场景领领域，研究高高真实感全景景虚拟场景生生成关键技术术，形成具有自主知识识产权的软硬硬件平台，开开发指挥调度度、运行监管管、驾驶培训训、工程方案案论证等应用示范系系统。主要研究内容：超大范围自自然景物中巨巨量纹理和大大范围光场等等的获取、实实时建模及生生成；自然或人为气气象和环境变变化的逼真实实时绘制；虚虚拟场景与应应用系统中实实物的整定；大畸变自动几何校校正、多重重重叠边缘自动动无缝融

14、合等等全景显示技技术；能支持持多种绘制工工具的多机协调GPPU并行绘制制软硬件平台台等。主要技术指标：a)有效支持数数十到数百公公里的自然景景物的建模与与无缝全景显显示，水平视视角360度度、垂直视角不低于1800度；b)支持至少330种以上自自然场景的建建模和绘制，支支持360度度柱面以及穹穹顶拼接投影影等领域特殊显示需求，支支持多重重叠叠投影，重叠叠边缘缝合误误差1像素素，相邻通道道视觉颜色一一致；c)提供自主知知识产权的平平台样机，并并形成2个以以上的应用示示范。说明与要求：要要求申请发明明专利，示范范系统有重大大显示度和应应用前景。优优先支持产学学研结合。本方向20088年度拟支持持课

15、题2个，每每个课题支持持强度不超过过400万元元。6半自动化快快速动画制作作技术与系统统研究目标：突破破可实用化的的半自动动画画制作中的关关键技术，研研究建立相应应的动画智能能化制作流程，面向向特定领域完完成系统和试试验平台。主要研究内容：动画故事、情情节、分镜头头剧本的描述述与生成；基基于情节和剧剧本的动画素素材库的创建技术术；个性化人人物形象与复复杂动作的规规划技术；色色彩和环境的的合成与控制制技术等；主要技术指标：a)针对特定领领域，完成半半自动动画生生产实验平台台，动画制作作的自动化程程度高于600；b)完成支撑自自动动画制作作的、具有知知识标注的素素材库，库中中元素不少于于2000例

16、例；c)完成动画制制作流程技术术规范，并依依据该规范和和相应技术制制作10分钟钟动画短片一一部。本方向20088年度拟支持持课题2个，每每个课题支持持强度不超过过300万元元。7大幅面多用用户交互桌面面关键技术及及样机研究研究目标：研究究可交互的大大幅面高分辨辨率共享显示示环境等软硬硬件关键技术术，构建支持持多用户协同操作和和友好人机交交互的物理工工作桌面环境境。主要研究内容：符合人体工工程学、同时时具有显示和和多通道输入入能力的桌面面系统的软硬硬件架构设计与实现现；桌面上多多光点轨迹跟跟踪的算法和和技术；基于于笔式、手势势的自然交互互技术；多通道并发发交互机制和和多用户身份份区分识别机机制；多用户户共享的交互互机制的研究究与实现等。主要技术指标：a)完成大幅面面无缝显示桌桌面系统样机机，显示表面面对角线长度度不小于4000cm，提提出的样机净净高指标先进可行行，系统分辨辨率不低于227727