一种基于单幅图像的;9场景建模方法 - 计算机应用研究.PDF

第 卷第 期 计 算 机 应 用 研 究 年 月 一种基于单幅图像的 场景建模方法 胡春雨 刘弘 陆佃杰 山东师范大学信息科学与工程学院 济南 山东师范大学 山东省分布式计算机软件新技术重点 实验室 济南 摘 要 针对计算机仿真平台上的三维场景建模问题提出了一种基于单幅图像的交互式三维场景建模方法 该方法考虑到场景建模的特性以三种基元为基础通过人机交互基元构建以及基于图像的真实感处理快速 得到逼真的三维场景 实验表明所提出的三维场景建模方法具有成本低鲁棒性好的特点能够快速生成用户 期望的三维场景重建效果 关键词 三维场景建模 基元 计算机仿真 人机交互 中图分类号 文献标志码 文章编号 三维场景建模是虚拟现实及计算机动画的基础随着计算 个重要研究内容国内外许多学者都在这一领域取得了突出 机图形学以及仿真技术的不断发展人们对三维场景建模的真 成就 实感要求与日俱增 传统的三维场景建模技术主要包括基 于几何造型的建模技术和采用高精度设备获取场景几何信息 的建模技术 前者虽然成本较低但构建的三维场景真实感 差而后者虽然能够得到高精度的三维模型但成本很高 本 文以单幅图像为基础进行三维场景建模在控制成本的同时实 现了高逼真度的要求 图像是非常容易获得的灵感来源获取 单幅图像的简单性也使得其在数量和丰富程度上远远优于其 图三维几何建模效果 他的创作来源除此之外所拍摄到的场景以其最真实也是最 传统的三维建模方法通常需要专门的设备对实际场景进 自然的样貌呈现给使用者 因此以图像为基础所创建的三维 行数据采集如使用三维激光扫描仪获取场景的几何信息 场景模型能够更好地模拟现实场景给人以身临其境的感受 这种建模方式虽然满足较高的精度要求但数据采集过程复 然而在仅有单幅图像的情况下构建一个复杂的三维场景是 杂成本较高并且该方法的使用受到使用环境以及被测物体 很困难的 文献 提出了一种长方体代理的思想并将其应 的限制影响了它的应用 另一种传统的建模方式是起源于 用到了图像真实感处理中本文借鉴了这一思想并将其应用 世纪 年代的基于几何造型的建模方式这种建模方式是 于三维场景建模中 针对三维场景建模的特点本文提出了长 利用点线面体等几何元素对它们进行组合相互作用最 方体圆柱圆锥三种基元并利用这三种基元实现了对单幅图 终产生用户所需要的三维造型 文献 提出了一种基于 像中的场景实现三维恢复建模效果如图 所示 电子图纸的复杂场景快速建模技术该方法具有快速精 确的特点但需要电子图纸作为输入不适合对缺少电子设计 相关研究