三维战场态势显示标绘技术

基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发

第45卷 第6A 期2018年6月计算机科学COMPUTER SCIENCE Vol.45No.6A June 2018 本文受龙岩市科技局重点专项基金(2014LY10),龙岩学院百名青年教师攀登项目(LQ2013006) ,龙岩学院协同创新项目和龙岩学院重点学科项目资助.曾 崇(1985-),女,硕士,助教,主要研究方向为图形图像处理二软件工程,E-mail :zen g chon g 111@163.com ;郭华龙(1977-),男,硕士,讲师,主要研究方向为软件工程二信息系统与系统识别;曾志宏(1982-),男,硕士,讲师,主要研究方向为视觉图像处理二大数据;赵 娟(1985-),博士,高级工程师,主要研究方向为信息光学和机器视觉,E-mail :j uanzhao102@163. com .基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发 曾 崇1 郭华龙1 曾志宏1 赵 娟2 (龙岩学院信息工程学院 福建龙岩364000)1 (中国科学院深圳先进技术研究院 广东深圳518055)2 摘 要 近年来,计算机视觉领域出现了一种新型的三维显示技术,即光场三维显示技术.基于光场扫描的真三维立体显示系统通过重构物体光强的空间分布,减少了信息冗余,采用高速投影仪二定向散射反射镜和高速旋转马达等设计而成.通过分析光场三维显示原理和系统工作原理二显示系统架构和立体成像原理等,详细论述了显示系统开发的可行性,并通过实验证明了当达到一定投影输出功率和马达旋转功率时可实现立体成像.观测者可360度裸眼观测立体图像,并且无需佩戴任何辅助工具. 关键词 光场扫描,三维立体显示,定向散射镜,数字微镜元件 中图法分类号 TN873+.7,TN27 文献标识码 A Develo p ment of Real 3D Dis p la y S y stem Based on Li g bt Field Scannin g ZENG Chon g 1 GUO Hua-lon g 1 ZENG Zhi-hon g 1 ZHAO Juan 2 (De p artment of Information en g ineerin g ,Lon gy an Universit y ,Lon gy an ,Fu j ian 364000,China )1(Shenzhen Institutes of Advanced Technolo gy ,Chinese Academ y of Sciences ,Shenzhen ,Guan g don g 518055,China )2 Abstract In recent y ears ,the li g ht field 3D dis p la y technolo gy ,an innovative 3D dis p la y technolo gy ,has been p ro p osed in the field of com p uter vision.This technolo gy is a real 3D dis p la y s y stem based on li g ht field scannin g .B y restructu-rin g the s p atial distribution of li g ht intensit y ,the amount of excessive information will be reduced.In order to desi g n the s y stem ,hi g h s p eed p ro j ector ,directional scatter reflector ,hi g h s p eed s p innin g motors and so on will be a pp lied into the s y stem.The feasibilit y of the dis p la y s y stem will be anal y zed based on the p rinci p les of lithe field 3D dis p la y and its s y s-tem ,dis p la y s y stem structure and stereo ima g in g .The ex p eriment p roves that when the out p ut p ower of the p ro j ector and rotar y p ower of the motor reach a certain level ,the dimensional ima g in g will be achieved.Without an y g o gg les or tools ,observers could watch the 360dimensional ima g es with their naked e y es.Ke y words Li g ht field scannin g ,3D dis p la y ,Directional scatter reflector ,DMD 1 引言真三维立体显示摈弃了传统的二维显示空间,可使观察者不佩戴任何辅助工具即可在三维空间中从任意角度对物体 进行观测.任何物体都可形成自身周围独特的光强分布,包 括自行发光或者其他光源照入使其漫射,而观察者则可通过 观察物体各空间点发出的光场来感知物体的三维信息.已知 的主流三维全息显示技术利用干涉和衍射原理来记录再现物 体的真实三维图像,各物体在光波上的相位二振幅及强度等信 息全部被记录,具有较好的逼真度;但是由于全息图像的信息 量巨大,并且存在一定冗余,其信息需求量是实际物体的3倍 以上,因此高分辨率彩色三维影像较难实现.为实现准三维 全息显示,可以仅重构物体周围的光场,即重构物体光强的空 间分布,而不需重构其相位和强度等信息,从而使观察者能从 任意角度和位置感知到对应物体的三维状态[1-2].2 光场三维显示原理 光场三维显示可分为两种类型,一种可利用高速投影仪 和360度扫描屏幕实现,另一种可利用投影阵列通过三维光 场的空间拼接实现[2].如图1(a )所示,光场扫描三维显示原理为单一高速投影仪投影出各方向图像,通过散射镜的360 度高速旋转,重构出物体任意方向的光线分布.投影阵列的 三维显示原理如图1(b )所示,多图像源投影仪P 1,P 2,P 3等 从不同方向投影,其中发光点A 和B 的光场由不同投影仪投 出,当投影仪密度足够时,重构出空间三维影像 .(a )单图像源投影(b )投影阵列图1 光场立体三维显示原理[3]本文采用改进的DLP 高速投影仪将预先处理好的图片万方数据

基于ArcGIS的Web三维标绘的解决方案

基于ArcGIS的Web三维标绘的解决方案 1.实现技术的创新点 将ArcGIS Engine的globecontrol用ActiveX技术进行封装,通过JavaScript与外界进行业务通信,并集成了基于OpenGL的三维态势标绘技术,旨在借助多个技术形成完整的技术方案。 以下为Winform程序的调用关系: 2.1 ActiveX封装 该部分主要借助GlobeControl封装成ActiveX,进而给浏览器进行调用,旨在解决Web 3D的展示。以下为代码结构图:

通过ArcGlobeSetup构建打包程序,生成浏览器所需的插件,安装后即可在浏览器中加载3d场景。虽然此封装必须安装ArcGIS Engine并有Engine的授权,但对于少量客户指定机器运行配合下完全可以胜任。 2.2 JavaScript通信 该部分技术上主要解决通过JavaScript与ActiveX进行通信的问题。虽然有了ActiveX 的Web 3D,但是如果不能提供数据交互的接口,就无法与业务系统集成,不解决通信问题,扩展性和实用性就无法体现。因此提供JavaScript进行交互的接口后,就不再依赖.Net 环境,开发者可以在J2EE、HTML等环境中调用。

具体客户端调用示例可参见项目WebArcGlobe中的Default.aspx页面。 在态势标绘每次完成后也有通过JavaScript进行传递消息的弹出对话框示例。 2.3 三维标绘 该部分主要是实现三维标绘的算法,提供基于Globe标绘的API,供其它程序调用。 主要思路是将借助二维计算得出Points,由Points求得Z,得出IGeometryCollection

激光全息三维显示技术

激光全息三维图像的研究已经进行了40多年,在工业、经济、生活等方面已具有多种应用。传统的全息摄影技术本质上是一种模拟的非实时性的繁琐的纯光学技术,近年来兴起的数字信息处理技术及其有关器件设备(计算机、数码摄像机、CCD 器件、新型液晶显示屏、空间光调制器、因特网等)和自动化控制技术不断冲击传统的全息摄影技术,使它有了新发展。 一、什么是全息三维? 全息三维显示包括文物,人像,标本,模型,图象的三维逼真空间显示,在这方面传统全息图(彩虹,反射,模压,银盐,明胶,光刻胶等全息图)已有不少的应用,但由于传统全息图的缺点(面积小,视场小景深不够大,颜色不逼真,拍摄处理过程繁琐。不易进行实时处理,模拟成像的局限性,等等。)妨碍了三维显示全息技术的进一步发展和市场化。 二、ZEBRA全息图的原理与优势 1999年美国ZEBRA IMAGING公司推出了、真彩色数字化大面积大视场大景深光聚合物反射全息图,推动了三维显示全息图的进一步发展和市场化。ZEBRA 全息图将全息技术和计算机技术结合起来,形成新的数字化自动化象素全息图技术,全息图颜色鲜艳逼真不变,水平和垂直动态视场分别可达100度,全息图面积可以任意大,使全息三维显示技术在空间显示,广告宣传,文物,人像,标本,模型,实物图象,抽象图象,工业数据,工业设计等等方面的三维逼真空间显示前进了一大步,显示了全息图应用光辉灿烂的前景。 本文出自:https://www.360docs.net/doc/9c4438458.html,/ 深圳市通发激光设备有限公司,专业从事模具激光焊机的开发、销售与维护和模具激光焊技术的推广。转载请注明出处,谢谢 日常生活和工作中常见的图像多半是一维或二维的,例如照片、画片、荧光屏、液晶显示屏、大屏幕上呈现出来的图像文字或信号等等。本文中所研究的图像是指呈现在空间的三维图像,在普通室内漫射光照射下并不呈现明显图像,但用定向白光照明(多媒体投影机灯泡发出的白光)后可在空间再现出三维图像,可看到不同侧面和不同深度,犹如原物一样。

立体显示技术简介

立体显示技术简介 陈 曦 (四川长虹电器股份有限公司多媒体产业公司四川绵阳 621000) 【 摘 要 】 传统显示技术只显示二维平面的信息,而立体显示技术显示的是物体的深度信息,它利用人眼的立体视觉特性来复现立体图像。本文将对立体显示技术的发展历程、显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 【 关键词 】立体显示、光栅法、分时法、分光法 一、引子 随着显示技术的飞速发展,电视机产品正在进行更新换代,以LCD、PDP为代表的新一代高清数字平板显示设备迅速崛起并快速取代了传统的CRT显示设备。这些新的显示技术的应用推广,虽然让电视画面的清晰度和主观效果得到了大幅度的提高,但显示技术仍停留在二维平面显示阶段。 随着3D标准的制定、HDMI1.4版本的发布以及蓝光碟机对3D的支持,3D产业链正在形成。现代显示技术在继数字化、高清化之后,正开始迎来立体化的新一轮升级大发展。美国、日本、韩国等国家或地区纷纷开播3D电视,尤其是2010CES消费电子展上各厂家纷纷推出3D显示设备,以及电影《阿凡达》的上映,在全球迅速掀起3D热潮,包括长虹在内的各大电视厂家纷纷研发出3D电视并上市销售。本文将对立体显示技术的显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 二、立体显示原理 研究人员发现,无论用两只眼睛还是只用一只眼睛观察物体均可以获得立体感觉。总的说来,立体视觉的形成因素包括双眼视觉差异、透视感觉、画面细腻程度的差异、光照造成的阴影深浅变化、物体运动导致其大小及角度的变化等。其中双眼视觉差异是获取立体感觉的主要因素,这是由于人的两只眼睛之间存在约65毫米左右的距离,因此在观察物体时,两只眼睛所获取的图像信息会存在一定的细微差异。正是基于双眼视觉差异产生立体感觉的原理,研究者们绞尽脑汁,设计出了多种不同的方法来重现立体图像。 三、常见立体显示技术 常见的立体显示技术主要有分色法、分光法、分时法、分屏法、光栅法以及全息法等。其中分色法、分光法、分时法、分屏法等均需要佩戴专用的眼镜,而光栅法、全息法属于自由立体显示技术,适用于裸眼观看。 通常在发送端用两台或多台摄像机,从不同方位模拟双眼进行摄像,得到具有视觉差异的图像信号,再通过一定的处理方法融合一路信号传送,电视机接收到上述信号后解码还原成分别供两眼观看的图

浅谈三维显示技术

浅谈三维显示技术 摘要:目前许多研究者已经把三维显示系统作为下一代最有潜力的显示系统,并已经提出了许多三维显示技术,三维立体显示技术在未来几年必将掀起了一场3D 视觉革命。当前研究中的三维立体显示器件可以分成三类:戴眼镜式、多视点 裸眼式、真三维显示。当前市场上可以看到的三维显示器件主要是戴眼镜式和 多视点裸眼式,上述两种显示技术的主要问题是长时间观看会产生视觉疲劳。 真三维显示可以消除视觉疲劳,特别是近几年,全息立体显示技术发展迅速, 包括硅基液晶、光折变材料、表面等离子体等技术实现新型的全息立体显示方 式。三维显示技术的已成为当前的研究得热点,其中可以真实得再现出与真实 物体一样的深度和视差信息的全息显示技术,被认为是最理想的三维显示。可 以预见在未来的5至10年以后,具有高临场感、浸入式的三维立体显示技术将 无处不在。本文首先介绍了三维显示技术的背景和发展概况,接着简要介绍了 各种三维显示技术的原理及特点。 我们生活的世界是立体的,我们的眼睛在现实世界中获取的视觉信息,有很多都具有立体的三维信息。当然我们在现实生活中所接触到的大量图像信息中也有很多都是平面视觉信息,例如在报纸、杂志、电视机上看到的图片或者视频图像,这些信息均是对三维实物或场景的二维投影表达,从而失去了诸如:立体视差,移动视差等的心理暗示,没有真正的立体感。今天我们周围出现了越来越多用计算机模拟出来的三维景物。它们主要应用于各种各样三维显示的软硬技术中。这些技术无一例外都必须符合人眼立体感知的机理,提供足够多的三维感知因素使人们能有一种强烈的立体感。现有的一些三维技术,虽然能实现一定的三维显示功能,但长时间观看会有头晕、疲惫的感觉,主要原因在于技术设计上。没有很好地考虑人眼立体感知的工作机理。目前国内外已有不少这方面的研究,但大多分布在认知心理学、计算机科学等几个领域内的零散文献中。真实地再现世界始终是成像技术的重要发展方向。近几年来,由于计算机性能和处理能力的大大提高,计算机图形图像技术也得到了快速的发展,进而出现了各种各样的三维图像,并且在三维显示方法和系统实现方面也做了不少研究。 按基本工作原理是否为双目视差将三维立体显示分为两大类。基于双目视差原理的三维立体显示主要有眼镜立体显示和光栅式自由立体显示,这类三维立体显示的技术相对成熟并有相应产品;非基于双目视差原理的三维立体显示主要有全息立体显示、集成成像立体显示和体显示等,这类三维立体显示的技术较不成熟,大多没有相应产品。接下来对这些三维立体显示的器件结构、工作原理以及各自的特性进行阐述。 首先,必须了解什么是视差。视差就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角,叫做这两个点的视差,两点之间的距离称作基线。只要知道视差角度和基线长度,就可以计算出目标和观测者之间的距离。 基于戴眼镜的三维立体显示技术的原理如下:此种三维立体显示是在观看者双眼前各放置一个显示屏, 观看者的左右眼只能分别观看到显示在对应屏 上的左右视差图,从而提供给观看者一种沉浸于虚拟世界的沉浸感。这种立体显示存在单用户性、显示屏分辨率低、及易给眼睛带来不适感等固有缺点。

基于二三维一体化GIS的应急预案模拟推演技术研究

基于二三维一体化GIS的应急预案模拟推演技术研究 随着社会经济的快速发展,当前我国进入了一个各类突发性事件发生概率更高、破坏力更大、影响力更强的阶段。为有效应对各类重特大突发性事件,国家相继出台了《国家突发公共事件总体应急预案》《中华人民共和国突发事件应对法》《国家突发公共事件新闻发布应急预案》《突发公共事件新闻报道应急办法》等一系列法律法规。各类突发事件通常会带来严重的人员和财产损失。制定合理、有效的应急预案可以在突发事件发生时快速地作出处理决策,减少事件带来的危害。同时,突发事件的处理时效性要求非常高,处理过程涉及大量的数据,这些数据既有属性数据又有空间数据。GIS 可以支持各类大数据量的集成,处理速度快,可靠性、稳定性高,支持复杂的图形标号等,因此,在应急事件的处理中,离不开GIS 技术的有效支持。 基于二三维一体化GIS 的应急预案模拟推演技术主要是借助于二、三维GIS 技术、计算机图形仿真技术等对应急预案制定的救援过程进行模拟演练,检验预案的合理性和有效性,并对预案进行进一步完善,以保证在突发事件发生时能够迅速、有效地采取应对措施。 深圳市朗图科技有限公司是一家专业从事二三维GIS应用和开发的软件公司,公司在网络通信、突发事件应急处置、应急预案等方面具有独到专长和见解,其开发的基于真三维GIS的态势标绘系统在民防、应急行业及应急指挥领域初露锋芒。 1 基本概念 1.1 二三维一体化GIS 二维GIS和三维GIS是从计算机对真实世界表达方式的角度划分的两种GIS 技术。三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实,同时三维能提供更多信息;而二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点,两者各有所长。将二维GIS 和三维GIS融为一体,有机地结合了二维电子地图的宏观性、整体性、简洁性和三维虚拟场景的局部性、现实性、直观性的优点, 同时又克服了二维电子地图的抽象多样性和三维虚拟场景漫游的方向迷失感。 构建二维与三维一体化的GIS平台,可以实现数据存储、数据管理、可视化、分析功能等多方面的二三维一体化应用,可以保证二维与三维GIS技术的无缝融合,包括二维与三维在数据模型、数据存储方案、数据管理、可视化和分析功能的一体化,海量二维数据(矢量电子地图、卫星、航拍影像数据、DEM数据等)直接在三维场景中的高性能可视化、二维分析功能在三维场景中的直接操作和越来越丰富的三维分析功能。 1.2 应急预案 应急预案是根据历史经验编制的针对可能的重大事件或灾害的应急措施,包括针对此类事件应该派遣的应急救援队伍、车辆、如何选择人员疏散路线等信息。应急预案是一个救援行动进展的过程,制定预案的目的主要是在发生突发公共事件时能够迅速、有效地开展救援行动,减少事件损失。 应急预案库中存储了许多制定好的预案,在重大事件发生时,根据事件信息等关键词可以在预案库中检索、组合,得到几个初始的处置预案供指挥人员参考、选择,指挥员根据实际情况,快速作出处理决策。同时,对突发事件的响应执行过程可以进行检验,根据实际的处理过程对预案进行评价和完善。 1.3 模拟推演

三维立体显示技术发展现状与前景分析

三维立体显示技术现状分析与应用前景

目录 引言: (3) 1、三维立体技术概述 (3) 1.1、概念 (3) 1.2、特点 (3) 2、三维立体显示技术研究 (4) 2.1、眼镜式3D (4) 2.1.1、色差式 (4) 2.1.2、互补色 (4) 2.1.3、偏振光 (4) 2.1.4、时分式 (5) 2.2、裸眼式3D (5) 2.2.1、光屏障式 (5) 2.2.2、柱状透镜 (5) 2.2.3、指向光源 (6) 3、三维立体技术应用 (6) 3.1、应用范围 (6) 3.2、目前已存在的 (6) 4、三维立体技术发展存在的问题 (7) 4.1、技术壁垒 (7) 4.2、消费者体验 (7) 5、三维立体技术发展前景 (8) 【参考文献】 (8)

【摘要】本文主要介绍了3D立体技术在商业应用上的发展现状,以及其发展前景。首先介绍了3D立体技术的概念和相关特征,然后简要说明其分类和技术应用,主要介绍了在显示方面的技术,分析了其存在的技术壁垒、发展存在的问题和适用盲区,最后介绍了它的发展前景。 【关键词】3D立体技术显示技术眼睛式裸眼式现状分析发展前景 引言: 随着计算机技术和和网络技术的飞速发展,3D立体的应用研究也越来越受到广泛关注。它已然不止在高科技的商业上层出现,2008年北奥会开幕式的立体卷轴的设计,2010年欧洲出现了第一张3D报纸,同年在国际消费电子展上出现了3D电视,而电影《阿凡达》将全球影视视角提高到三维立体的角度,国内随后也有《龙门飞甲》的3D特效给观众带来了前所未有的体验。日本京都府精华町的东洋纺阪京研究所开发3D电子模特,也将3D技术应用到虚拟服装领域。目前,国内也出现了很多3D特效的商业广告,在昆明就有公交站台广告,一些整形医院也推出了一系列基于三维立体技术的平面广告,满足了消费者对整体或局部立体感的需求。这些都是三维立体技术在生活中的应用。 1、三维立体技术概述 1.1、概念 (1)、三维立体图:是一类能够让人从中感觉到立体效果的平面图像。观察这类图像通常需要采用特殊的方法或借助器材。 (2)、三维立体技术:利用先进的数码合成技术制作神奇三维立体,选择清晰的照片或底片将其扫描到电脑里,直接在电脑里利用专业的三维立体制图软件进行配图和数字处理,用高精度彩喷机打印出来,再用冷裱机装裱即可。 (3)、三维立体显示技术:将三维影像通过一定的手段显示出来,并被观众体验到的技术。 1.2、特点 (1)、视觉上层次分明色彩鲜艳,具有很强的视觉冲击力。 (2)、立体图给人以真实、栩栩如生,人物呼之欲出,有身临其境的感觉,有很高的艺术欣赏价值。 (3)、利用三维立体图像包装企业,使企业形象更加鲜明,突出企业实力和档次,增加影响力

3D立体显示技术综述

3D立体显示技术综述 Tuesday, May 24, 2011 09:44 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比,在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的,但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映,三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一,通过左右眼信号分离,在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一,3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深,层次,位置全部展现,观察者更直观的了解图像的现实分布状况,从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代,全民步入了3D立体的时代,随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增,3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式,推广三维立体的认知度。 1、3D立体显示原理 3D立体显示的基本原理如图表1所示。图中表示两眼光轴平行的情况,相当于两眼注视远处。内瞳距(IPD)是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同,是产生立体视觉的原因。F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。右面的两眼的视图说明,F点在视图中的位置不同,这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。这就是人类的立体视觉,由此获得环境的三维信息。 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F,所以F点在两个视图中都在中心点。这时,与F相比距离人眼更远或更近的其他点,会存在视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。

基于双眼视觉的立体显示技术概述

基于双眼视觉的立体显示技术概述 摘要:战场环境是一切军事行动的空间基础,战场环境仿真是目前军事作战模拟领域研究的热点。本文讨论了用于实现战场环境感知仿真的基于双眼视觉的立体显示技术。 运用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真)实现战场环境仿真,其目的就是构成多维的、可感知的、可度量的、逼真的虚拟战场环境,借此提高参训人员对战场环境的认知效率。对于大多数应用而言,营造立体视觉效果是实现“沉浸”的关键,即根据人类的双目立体视觉原理,借助于一定的设备,使观察者在生理水平上对被观察的场景产生强烈的立体感。由于在虚拟现实系统中,场景是由计算机生成的(非实地拍摄),为了达到立体效果,就需要对图像的生成、显示与观察各环节进行适人化的处理,因此该技术也被成为“人造立体视觉技术”。 一立体视觉基本原理 透视效果是观看三维世界时的基本规律,是画面产生立体感的基本要求。 人眼在看真实的圆柱体和看屏幕上显示的圆柱体时,视差角有明显的不同,看屏幕时的视差角实际上和看平板玻璃时是一样的,因此不管屏幕上显示的内容如何变化,立体感始终是一个平面,这也是普通显示器无法实现立体显示的原因。既然如此,首先想到的解决办法自然就是把显示器做成圆柱体形状,这样当然可以完美的显示圆柱体,不过这样的显示器不管显示什么内容时都会机械的制造出中间近、两边远的效果。 那么为了完美显示每一种物体,显示电风扇时就得用电风扇形的显示器,显示飞机又要用飞机形状的显示器,如果要显示宇宙该用什么形状的显示器呢?显

然,这样就走入了一条死胡同,因此必须找到其它的方法。 设法分别向两眼输送两个拍摄角度略有不同的画面,给左眼的画面只让左眼看到,给右眼的只让右眼看到,那么如同前面提到的立体眼镜,调节两幅画面之间的细微差距就相当于调节视差角。 既然可以人为的控制视差角,我们就可以在显示圆柱体时调节视差角产生圆柱体的立体感,显示电风扇、飞机时产生电风扇和飞机的立体感,显示宇宙时产生宇宙中每个星球的立体感等等。按照这个方法不就可以实现完美的立体显示了吗?事实上,当今主流的4种立体显示技术都是基于这个原理的。 实现基于双眼视觉的立体显示需要经过两大步骤,首先,要准备好两套分别供左眼和右眼观看的画面。目前,这种画面的来源有三种途径: 一、双机拍摄。拍摄电影或图片时将两台照像机或摄像机并排放置,两机间的角度和距离都模拟人的双眼。 二、从3D场景中提取。由于3D场景本来就被设计用来可供任何角度观看,所以从中提取两套画面自然不难,提取的两套画面相互间的角度要模拟人的双眼。 三、用软件智能模拟。这是利用计算机根据原始画面重新生成两套画面,可用于将现有的普通视频和图片转换为立体显示的片源,但效果略差。 片源准备好以后,第二个步骤就是将它们输送给双眼,并且要点是给左眼观看的画面只能让左眼看到。在输送时其实并不需要刻意的调节两套画面的差距,只要能将上述途径获得的片源按要求输送给双眼,那么人眼就会自动产生与画面对应的立体感了。为了实现这一步,各种立体显示技术采用了不同的方式,4种

三维立体投影显示系统方案

一、单通道三维立体投影显示系统 单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统,该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台,两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像,所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。 采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强,为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境,同时也可以显示非立体影像,而由于虚拟仿真应用的特性和要求,通常情况下均使用其立体模式。 在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序,该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分,在众多的虚拟现实三维显示系统中,单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小(可选择正投或背投)具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统,其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投,应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑,占用的空间更小,投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大,而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上,讲解人不会挡住光线,也不会被强烈的光线损伤视力。 系统结构示意图

二、双通道立体投影显示系统 为了拓宽观察视角,满足控制室与演示中心多面板现实的需要,我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。 双通道显示系统的宽度适宜进行平 板显示(如果是更大的视角,使用柱面环 幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸 感。) 对于双通道立体投影显示系统而言, 各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重 要的技术要求。目前通常采用偏振立体成 像技术实现被动式三维立体成像,就是在 输出左右立体像对的两台高亮度的LCD 或DLP投影机前安装具有不同极化方向 的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具 有高增益指数的金属投影幕,而且投影幅 面一般应该控制在150英寸范围以内,否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”,所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前,一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题,它就是来自德国的Infitec plus,Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术,中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。 偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术(干涉滤波技术)采用高质量滤光技术,分离光谱以便适合人的每只眼睛,生成无重像的被动立体图像,所以,无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜,只需配戴专业Infitec眼镜即可,Infitec 眼镜不需要配备电源和复杂 的电路,因此舒适感和沉浸 感更好,眼镜轻便,由于不 需信号同步发射器,所以配 戴者的头部可随意移动,配 戴者互相之间不会产生干 扰,这样Infitec还可以满足 有大量观众场合的应用。

立体显示技术

3D立体显示技术 虚拟现实是一种新兴的、极有应用前景的计算机综合性技术。采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境。立体显示是虚拟现实的关键技术之一,它使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体显示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。研究立体成像技术并利用现有的微机平台,结合相应的软硬件系统在平面显示器上显示立体视景。一、立体显示原理 由于人眼有 4 - 6cm的距离,所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图象是有差别的。两幅不同的图象输送到大脑后,我们看到的是有景深的图象。这就是计算机和投影系统的立体成像原理。依据这个原理,结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。 只要符合常规的观察角度,即产生合适的图象偏移,形成立体图象并不困难。从计算机和投影系统角度看,根本问题是图象的显示刷新率问题,即立体带宽指标问题。如果立体带宽足够,任何计算机、显示器和投影机显示立体图象都没有问题。 二、四种立体显示技术 下面就介绍4种技术如何将片源输送给双眼,其中前三种,分色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次是在眼睛端: 1)分色技术: 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼,另一部分只进入右眼。我们眼睛中的感光细胞共有4种,其中数量最多的是感觉亮度的细胞,另外三种用于感知颜色,分别可以感知红、绿、蓝三种波长的光,感知其它颜色是根据这三种颜色推理出来的,因此红、绿、蓝被称为光的三原色。要注意这和美术上讲的红、黄、蓝三原色是不同的,后者是颜料的调和,而前者是光的调和。 显示器就是通过组合这三元色来显示上亿种颜色的,计算机内的图像资料也大多是用三原色的方式储存的。分色技术在第一次过滤时要把左眼画面中的蓝色、绿色去除,右眼画面中的红色去除,再将处理过的这两套画面叠合起来,但

立体显示工作原理

立体显示技术介绍 一、.什么是立体显示? 立体显示或者称为3D显示,是指采用光学等多种技术手段来模拟实现人眼的立体视觉特性,将空间物体以3D信息再现出来,呈现出具有纵深感的立体图像的一种显示方式。相比于2D显示,3D显示提供给观看者更加强有力的沉浸感和震撼力。 人们之所以能够轻易地判断出物体在空间中的位置及不同物体间的相对位置,是因为人眼具有立体视觉。人们用以感知空间的主要生理机能有焦点调节、两眼集合、双目视差及单眼移动视差等。其中,双目视差担负着立体空间知觉的核心任务。焦点调节是为了把所注视的物体清晰地成像到视网膜上的眼球动作;两眼集合是当人在注视某个物体时左右眼视线往注视点上交汇而产生的眼球动作;双目视差是指由于人的左右眼从不同角度观看物体,从而成像于左右眼视网膜上的图像略有差异;单眼移动视差是指当观看者或被观看物体发生移动时人眼将看到物体的不同侧面。3D显示就是以人眼的立体视觉特性为基础的。 二、立体显示的实现方法 立体显示的实现方法可分为两大类,为助视3D显示和裸眼3D显示。 ?助视3D显示是靠眼睛佩戴助视设备来实现,如大家熟悉的偏光眼镜,这方面技术已成熟,但是也存在一定的缺陷,如亮度低,佩戴舒适度差等。 ?裸眼3D显示是通过光栅、集体成像、体3D和全息技术来实现3D立体成像,人眼无需佩戴任何设备,应用前景广泛,是目前显示研究的重点课题。 1.什么是光栅3D显示? 光栅3D显示器由光栅和2D显示器精密耦合而成。其中,光栅作为分光元件,对光线传播的路径进行一定方式的控制,使观看者的左右眼观看到不同的视差图像。可应用于手机、笔记本电脑显示和电视。如光栅3D显示手机就是采用双摄像头采集图像形成3D效果来实

三维显示技术介绍

三维显示技术介绍 目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。 其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了,它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉:分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像,从而欺骗大脑,令观察者产生3D的感觉。由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然,它加重了观察者的脑力负担,因此看久了会令人头痛。而全息术则利用的并不是数字化的手段,而是光波的干涉和衍射,它一般只能生成静态的三维光学场景,并且对观察角度还有要求,所以就目前而言,它对于人机交互应用而言还并不适合。 体三维显示则与前三者不同,它是真正能够实现动态效果的3D技术,它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。其中,前者的代表作是Felix3D和Perspecta,而后者的代表作则名为DepthCube。 Felix3D拥有一个很直观的结构框架,它是一个基于螺旋面的旋转结构,如下图所示,一个马达带动一个螺旋面高速旋转,然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上,产生一个彩色亮点,当旋转速度足够快时,螺旋面看上去变得透明了,而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样,成为了一个体象素(空间象素,V oxel),多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面,直到构成一个3D物体,过程很直观,不是么? Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了,它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构,如下图所示,与Felix3D不同,它的旋转结构更简单,就一个由马达带动的直立投影屏,这个屏的旋转频率可高达730rpm,它由很薄的半透明塑料做成。当需要显示一个3D物体时,Perspecta将首先通过软件生成这个物体的198张剖面图(沿Z轴旋转,平均每旋转2°不到截取一张垂直于X-Y平面的纵向剖面),每张剖面分辨率为798×798象素,投影屏平均每旋转2°不到,Perspecta便换一张剖面图投影在屏上,当投影屏高速旋转、多个剖

协同标绘2

地理信息软件工程课程论文 题目基于GIS的协同标绘技术方法研究学院测绘地理信息学院 专业大地测量与测绘工程 学生姓名郭锴 学号 102011236 指导教师李景文 2012年11月10日

基于GIS的协同标绘技术方法研究 郭锴①② (①桂林理工大学测绘地理信息学院,广西桂林,541004;②广西空间信息与测绘重点实验 室(桂林理工大学),广西桂林,541004) 【摘要】以空间数据库为基础而建立的GIS应用系统,使得用户可以通过空间数据库引擎访问数据库中的地理信息数据,极大的提高了系统在管理和分析海量空间数据方面的能力,而且也更适合建立分布式的多节点集群的应用。同时,随着计算机支持的协同工作(CSCW)技术的发展,计算机应用开始走向协同工作的方式,其思想的发展和实现符合协同标绘的实际背景。因此,将GIS技术、CSCW技术以及其它相关技术融合,以此提高GIS标绘应用 的协同性和交互性具有重要的研究意义。 【关键词】地理信息系统(GIS);计算机支持系统协同工作(CSCW);协同标绘 A study of technology and methods of GIScollaborative plotting Abstract: GIS application system which based on spatial database,allow the user to access the database through spatial database engine and improve greatly the ability of the system in the management and analysis of massive spatial data. It is more suitable for the establishment of the application mechanisms of distributed multi-node cluster. Meanwhile, with the development of Computer Supported Cooperative Work (CSCW) technology, computer applications began to work together.The development and realization of this thinking is in line with the actual background of co-plotting.Therefore, putting GIS technology, CSCW technology and other related technologies integration and improving the level of application for GIS plotting collaborative has important research significance. Keywords: Geographic information systems(GIS); Computer Supported Cooperative Work(CSCW); Collaborative plotting GUO Kai①②(①College of Surveying, Mapping and Geoinformation, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China;②Guangxi Key Laboratory for Spatial Information and Geometrics, Guilin 541004, China) 1、引言 伴随着计算机技术的进步和互联网应用的普及,GIS正日趋成为一个开放的、共享的信息资源而被广泛的应用于各个领域。现有的GIS应用都是基于数据库管理系统(DBMS)的管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是GIS与其它数据库管理系统的根本区别,其最突出的特点在于可以有效地集成和管理海量地理信息数据。 尤其是GIS系统的面向对象的构件化开发方法和GIS数据在关系数据库中的存储控制技

最新光学式立体三维显示技术

光学式立体三维显示 技术

光学式立体三维显示技术 人们对客观环境的感知总是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉及味觉等自然地获取的,对系统的控制亦应自然地借助自动跟踪系统,即利用性能先进的传感器对人体位置及力度进行有效的探测。换句话说,人们对客观世界的感知方式有多种,借助视觉所能获取的信息量远远超过了通过听觉、触觉、嗅觉及味觉等其他方式所能获取的信息量,而且视觉可产生客体景物的深度感,即提供客体景物的立体三维信息。临场感是指观看者似乎感到被显示的画面空间与观看者所在的实际空间是在同一个空间内。深度感可被视为依存于进深方向的距离、前后关系反映于人眼视网膜而产生的心理暗示(cue)因素。立体感则是如全息摄像所呈现出的立体三维空间物体的厚度与鼓起等心理暗示因素或表现平面二维图像及绘画所显示出立体三维效果的心理暗示因素。立体感和深度感有时真的还很难截然分开。 立体三维显示的临场感是使人具有"身临其境"逼真感之根本。为要逼真地模拟视觉功能,在很大程度上是依赖于立体三维显示技术的图像处理及理解能力,图像处理的质量愈高,图像处理的速度愈快,图像识别的能力愈强,系统的理解能力愈完善,系统的视觉临场感便愈佳。视觉是提高临场感的重要因素,但并非是唯一的因素。人们曾预言,听觉可能是立体三维显示技术中最先达到逼真程度的领域,触觉是一个刚起步研究与试验的领域,采用数据手套来提供触觉反馈信息。这种由微处理器和传感器构成的数据手套,与视觉、听觉相配合,极大地增强了立体三维显示系统的临场逼真感。而嗅觉与味觉还属于一个尚未实质性开展研究的领域。故提高立体三维显示系统的临场感,尚需进行大量艰苦的工作。

真三维立体显示技术在不动产登记统一平台中的应用研究_陈育新

第39卷第5期测绘与空间地理信息 GEOMATICS &SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol.39,No.5收稿日期:2016-01-12 作者简介:陈育新(1975-),男,福建惠安人,高级工程师,硕士,2009年毕业于华侨大学土木工程管理领域专业,主要从事不动产测 绘地理信息的生产管理和研究工作。 真三维立体显示技术在不动产登记统一 平台中的应用研究 陈育新 (泉州市房地产测绘队,福建泉州362000) 摘 要:随着国家不动产统一登记制度的实施,城市房屋、林地、草原、土地等不动产统一整合、调查和管理工作 迫在眉睫。基于机载多角度倾斜摄影和激光雷达扫描技术的创新,真三维数据可为不动产登记提供真实统一、 高精度、多层次的空间载体,保证了城市不动产登记应用创新和制度创新。关键词:不动产登记;机载激光扫描;倾斜摄影;全景真三维中图分类号:P273 文献标识码:A 文章编号:1672-5867(2016)05-0107-03 Application Research of Real Estate Registration Platform Based on True 3D Display Technology CHEN Yu -xin (Quanzhou City Real Estate Survey Team ,Quanzhou 362000,China ) Abstract :With the establishment of national real estate registration system ,data integration of urban housing ,woodland ,grassland ,and other real estate information is imminent.Based on oblique airborne photogrammetry and airborne LiDARscanning technology ,the Panoramic Photorealistic 3D models will provide 3D true ,high -precision ,multi -level 3D data ,to ensure the city's real estate regis-tration application and system innovation. Key words :real estate registration ;airborne LiDARscanning ;oblique airborne photogrammetry ;panoramic photorealistic 3D models 1不动产登记统一平台的背景 2013年3月14日,第十二届全国人大一次会议在人 民大会堂举行第四次全体会议,会议表决通过了关于“国务院机构改革和职能转变方案”的决定草案。该国务院机构改革和职能转变方案明确提出 :“减少部门职责交叉和分散,最大限度地整合分散在国务院不同部门相同或相似的职责,理顺部门职责关系。房屋登记、林地登记、草原登记、土地登记的职责,城镇职工基本医疗保险、城镇居民基本医疗保险、新型农村合作医疗的职责等,分别整合由一个部门承担。”建立统一的不动产登记制度由此被正式提上日程, 由国土资源部、住房城乡建设部会同法制办、税务总局等有关部门负责。 国务院目的明确,即通过建立不动产统一登记制度,更好地落实2007年颁布实施的《中华人民共和国物权法》,保障不动产交易安全。按照物权法确定的原则, 2014年12月22日,中国政府网正式公布《不动产登记暂行条例》,自2015年3月1日起施行。为贯彻落实《不动产登记暂行条例》 ,积极稳妥、规范有序地推进不动产权籍调查工作,全力保障不动产登记工作的顺利开展,2015年3月31日公布关于做好不动产权籍调查工作的通知,明确了针对不动产进行统一的权籍调查的试行技术方案。该方案细化了不动产权籍调查的内容:以宗地、宗海为单位, 查清宗地、宗海及其房屋、林木等定着物组成的不动产单元状况, 包括宗地信息、宗海信息、房屋(建、构筑物)信息、森林和林木信息等。 2不动产登记统一平台数据层面的问题 为满足不动产登记的相关要求,通过内外业核实、实 地调查测量的方法,完成不动产权属调查和不动产测量等工作后,将产生大量的数据资料,如调查前已有的不动产权籍调查、登记,以及前期审批、交易、竣工验收等成果

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