基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.02.001

计算机与现代化

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基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统

1.云南大学信息学院,云南昆明650091；2.西南林业大学计算机与信息学院,云南昆明650224

收稿日期:2015-09-29 出版日期:2016-03-02 发布日期:2016-03-03
作者简介:赵毅力(1978-),男,云南昆明人,云南大学信息学院博士研究生,西南林业大学计算机与信息学院讲师,研究方向：数字图像处理，计算摄影学；徐丹(1968-),女,教授,博士,研究方向：计算机图形学，数字图像处理；张雁(1973-),女,教授,博士,研究方向：遥感图像处理，机器学习。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（61462078）; 云南省教育厅基金资助项目（2015Y285）

Virtual Scene Real Time Navigation Based on Spherical Panorama

1. School of Information Science and Engineering, Yunnan University, Kunming 650091, China；

2. School of Computer and Information, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China

Received:2015-09-29 Online:2016-03-02 Published:2016-03-03

摘要/Abstract

摘要： 设计并实现一种基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统。虚拟场景的实时漫游可以通过对球面全景图进行重投影完成。通过重投影球面全景图的可视部分到视平面上，可以生成虚拟场景在不同视线方向上的透视视图。使用球面全景图的重投影算法可以模拟相机的旋转运动，通过改变相机的视域，可以模拟相机的变焦运动。针对直接使用重投影不能满足球面全景图实时绘制的问题，在对球面全景图的重投影算法进行仔细分析的基础上，提出使用查找表和增量计算进行加速的策略。实验结果表明，优化后的系统能够对基于球面全景图的虚拟场景进行实时漫游

关键词: 球面全景图, 图像重投影, 实时绘制, 查找表, 增量计算

Abstract: A virtual scene real time navigation system is designed and implemented based on spherical panorama. Spherical panorama rendering can be achieved by re-projection method. Different perspective views of the virtual scene can be obtained by re-projecting visible portion of the spherical panorama onto the view plane. Camera rotation can be accomplished with the re-projection of a spherical panorama and image rotation, and camera zooming can be accomplished through changing the camera’s field of view. In order to achieve real-time rendering demand, the paper analyses the re-projection process carefully and uses look-up tables and incremental computing to accelerate spherical panorama rendering. The system can render virtual scene based on spherical panorama in real time with high frame per second.

Key words: spherical panorama, image re-projection, real-time rendering, look-up table, incremental computing

赵毅力1，2，徐丹1，张雁2. 基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.02.001.

ZHAO Yi-li1,2, XU Dan1, ZHANG Yan2. Virtual Scene Real Time Navigation Based on Spherical Panorama[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.02.001.

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