關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中虛實(shí)融合技術(shù)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)理論及計(jì)算機(jī)圖形硬件的快速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為重要理論基礎(chǔ)的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，并且受到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，成為計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中虛擬物體和真實(shí)背景之間存在較為明顯的視覺差異，不能夠給予用戶良好的真實(shí)的體驗(yàn)。本文針對(duì)這一點(diǎn)，將非真實(shí)感繪制的方法引入到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，提出了一種借助非真實(shí)感繪制技術(shù)的水彩畫風(fēng)格的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，該方法較大程度的減少了虛擬物體和真實(shí)背景之間

2、的視覺上的差異，比較好的解決了視覺感官上虛實(shí)無縫結(jié)合的問題。本文還對(duì)在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的三維樹木元素進(jìn)行了仿真模擬，取得了理想的效果。
　　水彩畫風(fēng)格的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)很好的消除了計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體與攝像機(jī)采集的真實(shí)背景之間的視覺差異。該方法總體分為顏色區(qū)域簡化和線條提取兩個(gè)部分。在顏色區(qū)域簡化部分通過使用二維Voronoi圖處理AR視頻幀得到近似水彩畫效果的視頻幀，該步驟通過簡化視頻幀的顏色信息使得虛擬物體和真實(shí)背

3、景風(fēng)格化融合。輪廓提取部分將對(duì)原視頻幀采用線條提取算法提取輪廓線，以模擬水彩畫中風(fēng)格化的線條，最后將提取得到的輪廓疊加到第一步處理后得到的視頻幀并作為最終圖像輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明輸出畫面細(xì)膩，虛與實(shí)融為一體，能夠給予用戶更加真實(shí)的視覺體驗(yàn)。
　　植物是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中不可或缺的重要元素，如何高效且逼真的模擬植物是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)亟需解決的課題。本文通過OpenGL紋理映射和遞歸算法對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)中經(jīng)常出現(xiàn)的三維樹進(jìn)行了模擬。采用紋理