韓海燕+張靜

摘 要： 針對(duì)傳統(tǒng)的重建過(guò)程在面對(duì)動(dòng)態(tài)景觀的重建過(guò)程中由于采集的數(shù)據(jù)具有一定的連續(xù)性會(huì)產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)干擾以及數(shù)據(jù)躍遷的問(wèn)題，提出一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景重建方案。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的單目視覺(jué)法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，保證在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的數(shù)據(jù)阻斷性，避免連接數(shù)據(jù)的相互躍遷，并最大限度地保證清晰度。對(duì)光度立體視覺(jué)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，能夠保證動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，極大地改善視覺(jué)阻擾的發(fā)生。進(jìn)行三維重建過(guò)程中為了能夠保證動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的連續(xù)性，通過(guò)對(duì)高階紋理以及透明度等數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)參設(shè)，達(dá)到最佳的成像狀態(tài)。經(jīng)過(guò)重建的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景必須經(jīng)過(guò)去燥處理，這樣才能保證成像的完整度。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景重建方案的有效性，設(shè)計(jì)了對(duì)比仿真試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景重建方案趨光性明顯比較平穩(wěn)，可以保證動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)效果達(dá)到最佳狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確連續(xù)的對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景進(jìn)行重建。

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)； 三維動(dòng)態(tài)景觀； 動(dòng)態(tài)場(chǎng)景重建； 數(shù)據(jù)躍遷； 單目視覺(jué)法； 數(shù)據(jù)采集

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34； TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2018）02?0170?04

Abstract： In the traditional reconstruction process in the face of dynamic landscape reconstruction process， as the acquired data has certain continuity， which may produce a certain data interference and data transition， a scheme of 3D dynamic scene reconstruction based on virtual reality is proposed in this paper. The monocular vision method in the virtual reality technology is used for data acquisition and processing to guarantee the data blocking property in the process of data acquisition， avoid the mutual transition of the connection data， and ensure clarity to the maximum extent. The redesign of the photometric stereo vision can ensure dynamic scene rendering， and restrain the occurrence of visual obstruction greatly. In order to guarantee the continuity of dynamic data in the process of 3D reconstruction， the dynamic parameters of high?order texture and transparency are set to achieve the best condition. The drying treatment must be conducted for the reconstructed 3D dynamic scene， so as to ensure the imaging integrity. The comparison and simulation experiments are designed to verify the effectiveness of the designed scheme of 3D dynamic scene reconstruction based on virtual reality. The experimental data shows that the scheme of the 3D dynamic scene reconstruction based on virtual reality has stable phototaxis obviously， can guarantee the dynamic presentation effect in the best status， and can reconstruct the dynamic scene accurately and continuously.

Keywords： virtual reality； 3D dynamic landscape； dynamic scene reconstruction； data transition； monocular vision； data acquisition

三維建模最常用的方法是使用建模軟件，但由于傳統(tǒng)建模不可避免的數(shù)據(jù)阻斷性和連接數(shù)據(jù)的相互躍遷，無(wú)法最大限度地保證清晰度，建模效果不是特別好[1]?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的三維重建技術(shù)良好地解決了這個(gè)問(wèn)題。基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維重建，采用單目視覺(jué)法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理[2]。利用一臺(tái)影像機(jī)作為圖像接收采集器，進(jìn)行綜合的圖像處理、數(shù)據(jù)采集以及視覺(jué)捕捉等三維建模數(shù)據(jù)測(cè)量采集。

利用計(jì)算機(jī)建模程序獲取目標(biāo)物體的三維數(shù)據(jù)信息?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的三維重建技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的一個(gè)重要承接點(diǎn)，以視覺(jué)理論框架為基礎(chǔ)，形成了多種理論方法。

由于捕捉數(shù)據(jù)所使用的影像機(jī)的數(shù)目的不同，一臺(tái)影像機(jī)稱(chēng)為單目視覺(jué)法，兩臺(tái)攝像機(jī)則稱(chēng)為雙目視覺(jué)法，以此類(lèi)推還有三目視覺(jué)法、多目視覺(jué)法； 再或是根據(jù)建模原理的不同，可以分為基于規(guī)則的視覺(jué)方法、基于區(qū)域的視覺(jué)方法、基于特征的方法和基于模型的視覺(jué)方法等； 根據(jù)采集數(shù)據(jù)的方式，又可以分為被動(dòng)視覺(jué)法和主動(dòng)視覺(jué)法等。本文使用的是單目視覺(jué)法。endprint