三维动态显示技术研究

计算机科学与技术， 2010， 硕士

【摘要】 随着多媒体技术的不断发展,简单的平面二维显示已经不能满足人们的需求,人们希望能够更直接地反映现实世界,而二维图像只能使人们了解到世界的某个空间侧面信息,从而限制了人们对世界的全面认识,因此三维动态显示将成为未来显示领域的研究热点。近几年来,由于计算机性能和处理能力的大幅提高,三维动态显示技术已取得了突破性的发展。三维动态显示是经典的二维平面视频的扩展,相比于二维视频,三维动态显示可以给用户提供全方位沉浸式的感受。三维动态显示技术可以广泛应用于数字电视、远程教育、远程工业控制、三维视频会议系统、虚拟现实系统等诸多方面。真三维显示是一种无需借助其它器具就能够实现360度视角观察、观看显示出的三维物体与观看真实物体完全一样的三维显示技术。显示出的视景具有真实三维性,能提供几乎所有的视觉深度暗示,视点不受限制,完全符合人类对真实三维物理世界的观看方式。本文首先对真三维显示系统进行分析,在此基础之上,对三维动态显示技术中三个关键技术进行了深入研究。首先,对面向真三维系统的人机交互技术进行了研究,提出了适用于真三维静态显示的三维光笔交互系统,并用理论证明了该方法的可行性。其次,对三维视频压缩技术进... 更多还原

【Abstract】 With the continuous development of multimedia technology, simply two-dimensional display already cannot satisfy people’s needs, people want to know the real world more directly. But two-dimensional image can only show people some sides of the world, which make people can’t know the whole world comprehensively. Therefore three-dimensional dynamic display will become a hotspot in the field of display in the future.In recent years, due to great improvement of computer’s performance and processing c... 更多还原

【关键词】 三维动态显示； 真三维显示； 人机交互； 差分GPS； 三维视频压缩； 多路视频帧同步；
【Key words】 Three-dimensional dynamic display； True three-dimensional display； Human-computer interaction； DGPS； Three-dimensional video compression； Multiple video frame synchronization；

表目录 6-7

图目录 7-9

摘要 9-10

ABSTRACT 10

第一章 绪论 11-20

1.1 课题背景及意义 11-13

1.1.1 三维立体成像原理 11-12

1.1.2 三维显示的应用范围 12-13

1.2 三维动态显示研究现状 13-18

1.2.1 基于视差挡板的三维显示技术 13-14

1.2.2 基于多视图柱镜光栅集成成像的三维显示技术 14-15

1.2.3 基于旋转和视觉暂留效应的三维显示技术 15-17

1.2.4 基于全息图的三维显示技术 17-18

1.3 课题研究内容和主要工作 18-19

1.4 论文结构 19-20

第二章 真三维动态显示系统 20-29

2.1 真三维动态显示的概念 20-21

2.2 真三维动态显示的基本原理 21-26

2.2.1 真三维动态显示机理 21-22

2.2.2 三维空间采集与再现理论研究 22-26

2.3 真三维动态显示系统的构成 26-27

2.4 本章小结 27-29

第三章 面向真三维系统的人机交互技术 29-40

3.1 虚拟现实技术背景与分类 29-31

3.1.1 虚拟现实技术的概念及基本特征 29-30

3.1.2 虚拟现实技术的分类 30-31

3.2 一种适用于真三维静态显示的三维光笔交互系统设计 31-38

3.2.1 三维光笔的基本原理 32

3.2.2 差分GPS 定位系统 32-35

3.2.3 再现物象坐标的确定 35-38

3.3 小结 38-40

第四章 面向真三维系统的视频压缩技术 40-60

4.1 视频压缩编码技术 41-42

4.2 三维视频压缩研究进展 42-46

4.2.1 基于深度图压缩的三维视频压缩技术 42-43

4.2.2 基于小波变换的三维视频压缩技术 43-44

4.2.3 基于视频流的三维视频压缩技术 44-45

4.2.4 基于多视角视频编码的三维视频压缩技术 45-46

4.3 基于全景采集的时空同步三维视频编码 46-59

4.3.1 时间压缩 47-50

4.3.2 空间压缩 50-52

4.3.3 基于时间和空间压缩的三种模式 52-54

4.3.4 评价标准 54-55

4.3.5 实验仿真与结论 55-59

4.4 小结 59-60

第五章 多路视频帧同步、控制和播放技术 60-70

5.1 引言 60-61

5.2 系统构成 61-63

5.3 多路视频帧同步、控制和播放软件设计 63-69

5.4 实验仿真与结论 69-70

第六章 结束语 70-72

6.1 工作总结 70-71

6.2 展望 71-72

致谢 72-73

参考文献 73-78