imagebasedrendering-浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)

1、基于圖像的繪制技術(shù),（Image Based Rendering, IBR),傳統(tǒng)圖形學(xué),,難以達(dá)到真實(shí)感效果建模復(fù)雜計(jì)算和顯示開(kāi)銷大,基于圖像的繪制,直接從拍攝的圖像合成新視點(diǎn)的視圖建模簡(jiǎn)單 顯示速度快真實(shí)感強(qiáng),相關(guān)領(lǐng)域,基于圖像的光照（Image Based Lighting)從圖像中獲取場(chǎng)景物體的光照屬性計(jì)算機(jī)視覺(jué)從圖像中獲取場(chǎng)景物體的幾何信息,基于圖象的繪制與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和視覺(jué)的關(guān)系,基于圖像的繪制過(guò)程,基于圖像

2、的繪制中的重要方法,幾何和圖像混合建模(Hybrid Geometry- and Image-based Approach [DTM96])視圖插值和變形(View Interpolation[CW93] / View Morphing[SD96])全視函數(shù)(Plenoptic Function-based )圖象拼接（mosaic)立體視覺(jué)(Stereo Vision),幾何和圖像混合建模過(guò)程（圖示）,,幾何和圖像混合建模過(guò)

3、程,拍攝照片，交互指定建筑物邊緣生成建筑物粗模型利用基于模型的立體視覺(jué)算法精化模型利用基于視點(diǎn)的紋理映射合成新視圖,幾何和圖像混合建模特點(diǎn),可以通過(guò)拍攝的幾張照片合成逼真的新視圖，簡(jiǎn)單快捷只能適用于普通建筑物等外形規(guī)整的景物,視圖插值方法(View Interpolation),要求新視點(diǎn)位于兩參考圖象視點(diǎn)所決定的直線(基線，baseline)上。由參考圖線性插值產(chǎn)生新視圖。一般情況下不能產(chǎn)生正確的透視投影結(jié)果，而只生成近似

4、的中間視圖。,視圖變換方法(View Morphing),利用參考圖像上像素點(diǎn)重投影生成新視圖利用投影知識(shí)決定的變形位置,視圖插值/變換方法特點(diǎn),簡(jiǎn)單方便，只要求幾幅參考圖像漫游范圍受限，只能在幾幅參考圖像的視點(diǎn)連線之間作有限運(yùn)動(dòng)常用于加速圖形學(xué)中的繪制速度,基于全視函數(shù)的IBR,全視函數(shù)原型[AB91],基于光場(chǎng)的顯示,Light Field Rendering[LH96] and Lumigraph [GGSC96],基于光場(chǎng)

5、的顯示：特點(diǎn),基于“自由空間中沿一條光線傳遞的輻射能不變”的假設(shè)，把全視函數(shù)簡(jiǎn)化為描述離開(kāi)或進(jìn)入一封閉自由空間(如空立方體)的完全光流分布由于只考慮視流信息，因此不必對(duì)反射屬性作假設(shè)，不需要立體對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)量大，采樣困難,全景圖(Panorama ),在一個(gè)視點(diǎn)拍攝的幾幅圖像，通過(guò)整合(registration)拼接成一個(gè)視點(diǎn)周圍的場(chǎng)景視圖，投影在圓柱面或者球面上成為全景圖。,全景圖方法特點(diǎn),只需在一個(gè)視點(diǎn)拍攝的幾張照片，數(shù)據(jù)量小，

6、采樣方便。視點(diǎn)不能移動(dòng)，但是可以轉(zhuǎn)動(dòng)觀察方向，通過(guò)放大縮?。▃oomin/zoom out)進(jìn)行近似的前后運(yùn)動(dòng),同心拼接(Concentric Mosaics),通過(guò)沿一系列同心圓切線方向拍攝的狹縫圖像(slit images)拼合成同心拼接,利用同心拼接合成視圖原理,使用普通照相機(jī)獲取狹縫圖像,同心拼接方法特點(diǎn),只需在一個(gè)圓上拍攝的一系列圖像，采樣方便。視點(diǎn)可以在采樣圓內(nèi)做平面移動(dòng)，生成場(chǎng)景真實(shí)感強(qiáng)數(shù)據(jù)量較光場(chǎng)等全視函數(shù)方法為小