多投影及移动投影增强现实技术-计算机应用技术专业论文.docx

第 第 PAGE 6 页 和投影仪参数，用多台投影仪来共同显示。在第三章，本文将依次介 绍系统几何校正，光度补偿和光度一致这三大功能的原理和实现。主 要阐述投影仪图像空间与相机空间的映射关系的建立，单投影补偿的 模型，投影环境参数的获取和整个补偿算法的流程，以及多台投影仪 间重叠区域像素衰减系数的计算方法。在第五章，本文将阐述整个系 统架构的设计思路，并在最后给出采用了多投影补偿的效果，融合的 效果，以及最终整合的效果。这些图片效果和数据分析表明了本系统 很好的实现了上述三大功能。 第四章将介绍对移动投影的研究。第三章涉及的内容是静态的， 其中背景，环境光，投影仪外部参数，用户视点都假设是不变的。本 章将研究这些参数动态变化的条件下，如何获取变化的信息和实现更 有意思的应用。其中，环境光补偿是前人所没有涉及的领域，本文给 出了可行的计算模型和补偿中的要点,在第五章会给出试验效果。而 如果能跟踪投影仪外部参数，用户视点的变化则可以带来更有趣的应 用。第四章第二节将研究一个基于跟踪视点和移动投影仪的，能够投 影虚拟三维物体的渲染系统所涉及的算法和系统架构。 本文主要的创新点有： 1 单相机多投影仪系统实现了多台投影仪的几何校正，光度补偿 和光度一致，即能够将图像投影到一个带纹理的复杂曲面上，为某个 固定视点的用户提供一个几何规则的，补偿了背景纹理的统一图像， 就像一台具备大范围投影能力的投影仪投出的单幅大图像。 2 单相机多投影仪系统采用一种方便快捷的迭代方式来提高投 影表面反射率参数的获取精度，在使用多投影仪单相机的同时可以达 到与单投影媲美的补偿效果，仅需对投影区域增加捕捉 4-6 幅图像。 并且针对多投影补偿计算量增大的问题，通过 GPU 加速加以解决。 3 单相机多投影仪系统对多投影仪重叠区域的融合算法做了改 进，解决了原有方法重叠区域过渡明显的问题。 4 首次给出了单投影单相机条件下的动态光补偿方法，该方法具 有自适应的特点，补偿效果明显。 关键词 迭代补偿，光度补偿，光度融合，多投影系统，动态光补偿。 Muti-Projector and Mobile-Projector-Based Augmented Reality Techniques Abstract Augmented Reality is a cutting-edge research field in virtual reality. Nowadays with the development of visual computation technology and price keep going down with the projector and camera we are able to create a cheap camera-projector system with the ability which can’t be achieved by other kinds of display devices. The projection device is superior to other displaying device in the way that it can project its image onto any surfaces. And by enlarging the number of the projectors, you can have a visible range with almost unlimited expansion , so to get immersed user experience. Single projector radiometric compensation techniques have already made it possible for a projector to display on ordinary surface with colors and textures. However, when applying these methods to multi-projectors, the overlapping area of multi-projectors will bring inconsistence in intensity, also the result will not be as good as with a single projector and will lead to failure of the compensation. Also there is problem with the photometric consistency meth