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拍摄领域寻求突破3D技术需解决舒适度问题

2019-12-09| 发布者: www.d83w.com | 查看: 1695|原作者: 东部三维网

摘要:北京工业大学光电学院在光学系统设计和CAD领域处于领先地位。它成功开发了资源卫星中继光学系统,飞行模拟头位置跟踪球幕视觉系统和高速动态物质状态测量光学系统。大型,军事,复杂的光学系统。目前正在系统地

北京工业大学光电学院在光学系统设计和CAD领域处于领先地位。它成功开发了资源卫星中继光学系统,飞行模拟头位置跟踪球幕视觉系统和高速动态物质状态测量光学系统。大型,军事,复杂的光学系统。目前正在系统地研究自由曲面的光学设计,加工和检查技术。该研究团队依靠光电成像技术和系统教育部的重点实验室,并得到了教育部“ 211”和“ 985”工程建设项目的持续支持。它具有CODEV和LightTools光学工程软件以及系列光学干涉仪。

近年来,国家杰出青年基金项目,国家自然科学基金会仪器专项项目,国家863计划,国防预研究项目,教育部长姜学者和创新团队发展计划项目,北京市科技计划项目和广东省厅厅在重大产学研研究项目的支持下,在头盔式立体显示技术,肉眼立体显示技术,真三维立体等方面进行了卓有成效的研究。显示技术及其应用。

寻求摄影领域的突破

视差立体显示器通过为用户的左眼和右眼生成两个具有视差的图像来产生深度感知(立体视觉)。在视差立体显示技术方面,北京理工大学的研究小组开发了一种简单的3D立体显示器,轴对称立体头盔显示系统和一种自由形式的光学透视头盔显示器。

在裸眼立体显示技术中,研究小组开发了多投影仪圆柱网格立体显示系统,基于倾斜立体图的自动立体显示以及360°浮动显示方法和系统。

在立体显示技术的研究中,我们发现,由于人眼的视觉生理机制和立体显示原理不同,因此立体图像经常会出现失真。失真使立体图像缺乏真实的深度感并影响立体显示。同时,在一些对深度信息有严格要求的应用领域,例如遥感遥测,机器人视觉,手术导航和立体观察,要求立体图像与真实场景尽可能一致,否则将影响观看者充分利用立体声显示器的空间深度。信息,无法做出准确的形状和位置判断。 2006年,研究团队提出了一种可以消除失真的立体拍摄显示系统的设计方法。首次全面考虑了拍摄,显示和查看系统。用户在观看小视野时可以使用这种设计方法来获得一定的深度范围。图像不失真。

此外,当前基于视差屏障的自动立体显示器仍然具有不完善的重要链接。它的图像源是通过计算机技术处理的图像,无法解决真实性和实时性的问题。意义重大,图像动画开发周期长,投资大,表面内容不丰富。在医疗手术,机械装配,气象分析和空中交通管理,军事指挥以及广告和娱乐等领域,这一问题更加突出。目前,我们正在开发一种多视图立体摄像机设备,该设备通过硬件同步收集多视图图像,并对图像进行实时编码处理,并使用现有的自动立体显示器恢复真实的立体场景。

舒适性问题有待解决

大屏幕立体显示系统具有良好的三维显示效果,并且具有很强的临场感。它在大型立体声剧院中深受观众欢迎。特别是,2009年发行的3D电影《阿凡达》将视差立体显示技术发挥到了极致,并取得了空前的成功,标志着立体电影时代的开始。然而,在实际应用中,大屏幕立体显示系统也暴露出一些问题。例如,长时间观看3D电影会导致头晕和视觉疲劳。观看位置,屏幕尺寸会影响观看效果,并且立体图像会失真。图片缺乏真实深度。问题。

北京理工大学研究小组从2009年开始进行立体显示舒适度研究,并将影响舒适度的因素分为系统安装和制造引起的失真(视差形状和色差,投影仪安装,刷新率)和失真。由人眼的立体显示机制和视觉生理引起。前者可以通过大量的实验研究来解决,以满足根据相应标准进行系统安装和调试的要求;后者可以进行理论研究,选择合适的拍摄来显示观看参数,并将不适感降低到人体可接受的范围。目前,这方面的研究正在进行中。同时,我们仍在研究符合人眼主观观看效果的立体显示系统的失真检测方法。研究完成后,可以指导3D程序制作(实物拍摄或计算机制作)。测试和评估显示系统和观看地点的设计。

专注于真正的3D触摸技术

除了研究视差立体显示技术和裸眼立体显示技术外,2007年,研究团队还成功开发了基于投影机的具有完全独立知识产权的全彩色真彩色三维显示系统。基于该系统,该研究小组申请了发明专利“基于多投影仪旋转屏幕的车身3D显示系统”,并在2009年获得了广东省工业,研究和重大项目的支持。致力于第二代原型的开发,力求进一步扩大展示空间。

为了使用户能够零距离触摸真实的三维图像并与真实的三维显示系统进行交互,研究小组于2008年开始研究真实的三维显示触摸技术,并申请了发明专利-基于多投影仪旋转的可被三维图像触摸的真实的三维显示方法。该系统结合了光学悬浮成像技术,人机交互技术和真实的三维显示技术,使用户能够通过不同的手的位置和姿势进行平移,旋转,缩放等实时三维图像的实时操作,以实现虚拟装配和虚拟化,三维雕刻,虚拟三维绘画等功能。时间上,用户还可以通过手指或三维鼠标选择和控制三维体素,实现划伤功能手指点击等图像的主要部分,使系统具有较高的实时性,鲁棒性和用户舒适度。水平。

我们的下一步包括:

首先,为了提高头盔显示器的舒适度,使用了新的光学组件来改进头盔光学系统的设计,从而进一步降低了系统的体积质量,从而降低了整体系统质量。

其次,为了满足高分辨率高场的要求,探索了新的结构,研究了新的设计方法,并实现了高度浸入的3D头盔显示技术。

第三,建立立体显示舒适度评价标准和客观检测方法,进一步扩大基于多投影仪的真实三维显示系统的显示空间,提高图像亮度,并在图像显示中的应用。医疗和游戏娱乐领域得以实现。

第四,执行非扫描运动机制,无噪音,无振动,可靠性高,成本相对较低,无需佩戴任何辅助设备,无需头部跟踪,360度可视,水平视差和垂直视差3D研究显示系统。



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