CAVE系统中不规则多屏投影变换矩阵

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.009

计算机与现代化

CAVE系统中不规则多屏投影变换矩阵

（1.国网新疆电力公司，新疆乌鲁木齐830000；2.北京洛斯达数字遥感技术有限公司，北京100120；
3.华中科技大学自动化学院，湖北武汉430074）

收稿日期:2016-02-23 出版日期:2016-09-12 发布日期:2016-09-13
作者简介:刘劲松（1963-），男，辽宁锦州人，国网新疆电力公司教授级高工，学士，研究方向：电网规划；戴拥民（1964-），男，新疆人，高级工程师，学士，研究方向：电网规划；孙建刚（1971-），男，上海人，高级工程师，学士，研究方向：电网规划；通信作者：周安（1988-），男，湖北荆州人，北京洛斯达数字遥感技术有限公司工程师，硕士，研究方向：电力信息化建设；明德烈（1974-），男，湖北武汉人，华中科技大学自动化学院副教授，博士生导师，博士，研究方向：图像分析与机器视觉，精确制导。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61273241)

Irregular Projection Transformation Matrix in CAVE System

(1. State Grid Xinjiang Electric Power Corporation, Urumqi 830000, China;2. Beijing NorthStar Digital Remote Sensing Technology Co. Ltd., Beijing 100120, China;3. School of Automation, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)

Received:2016-02-23 Online:2016-09-12 Published:2016-09-13

摘要/Abstract

摘要： 常见的CAVE系统是由4个正方形投影面构成一个立体空间，将复杂的数据以可视化的方式展现，营造一个逼真的虚拟环境，带给用户一种非凡的沉浸式体验。本文在分析投影变换矩阵的基础上，通过构建CAVE投影坐标系，提出构建不规则投影变换矩阵的快速计算方法。该方法使CAVE系统不再局限于标准的立方体空间，并通过获取用户在CAVE投影坐标系下的坐标位置，实时计算投影变换矩阵，满足用户在任意空间位置下的最佳观测视角。

关键词: CAVE系统, 投影变换矩阵, 投影坐标系

Abstract: CAVE system consists of four square projection planes forming a three-dimensional space, and it can visually show complex data and bring users exceptional immersive experience. Based on the analysis of the projection transformation matrix, the paper proposes a fast calculation method of constructing irregular projection transformation matrix by constructing CAVE projected coordinate system. This method enables that CAVE system is no longer limit to the standard cube space. Through obtaining the users’ coordinate position in CAVE projection matrix and realtime computing projection transformation matrix, a best observation position is given to the users by using this method.

Key words: CAVE system, projection transformation matrix, projected coordinate system

中图分类号:

TP391

刘劲松1，戴拥民1，孙建刚1，周安2，明德烈3. CAVE系统中不规则多屏投影变换矩阵[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.009.

LIU Jin-song1, DAI Yong-min1, SUN Jian-gang1, ZHOU An2, MING De-lie3. Irregular Projection Transformation Matrix in CAVE System[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.009.

参考文献

［1］ CruzNeira C, Sandin D J, DeFanti T A. Surroundscreen projectionbased virtual reality: The design and implementation of the CAVE［C］// Proceedings of the 20th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. 1993:135-142.
［2］赵猛,金一丞,尹勇. CAVE立体显示系统的搭建及立体图像的几何校正［J］. 计算机辅助设计与图形学学报, 2008,20(10):1366-1373.
［3］曾鸿,张均东,马理胜,等. 快速多投影画面几何校正与边缘融合方法［J］. 计算机工程与设计, 2013,34(5):1846-1850.
［4］王先进. 三维场景透视投影中梯形修正探讨［J］. 指挥信息系统与技术, 2010,1(6):70-74.
［5］〖JP3〗Juarez A, Schonenberg W, Bartneck C. Implementing a low-cost CAVE system using the CryEngine2［J］. Entertainment Computing, 2010,1(3-4):157-164.
［6］赵猛. 大屏幕多人沉浸式立体显示系统［D］. 大连:大连海事大学, 2010.
［7］林柏纬. PC架构的多投影面沉浸式虚拟环境及其应用［D］. 杭州:浙江大学, 2003.
［8］甘光勇. 采用高层场景管理软件开发基于PC平台CAVE系统的研究［D］. 大连:大连海事大学, 2005.
［9］朱德东. 面向游戏引擎的实时多投影显示系统设计与优化［D］. 上海:复旦大学, 2012.
［10］Yang Ruigang, Gotz D, Hensley J, et al. Pixelflex: A reconfigurable multi-projector display system［C］// Proceedings of the 2001 Conference on Visualization. 2001:167-174.
［11］Raskar R, Brown M S, Yang R, et al. Multi-projector displays using camera-based registration［C］// Proceedings of the Conference on Visualization’99. 1999:161-522.
［12］刘一然. 多投影及移动投影增强现实技术［D］. 上海:上海交通大学, 2010.
［13］宋荆洲,孙汉旭,施法中,等. 多投影面沉浸式虚拟环境的快速构建方法［J］. 系统仿真学报, 2006,18(11):3143-3147.
［14］陶婷婷. 多投影沉浸式教学系统的无缝拼接技术研究［D］. 昆明:云南师范大学, 2014.
［15］甘光勇,尹勇,杜健. 采用OpenGVS开发基于PC平台CAVE系统的研究［C］// 第四届全国虚拟现实与可视化学术会议. 2004.
［16］汪艺杰. 基于多相机的高质量全景视频生成与沉浸式显示技术［D］. 上海:复旦大学, 2009.
［17］贾奇. 基于多窗口管理的多投影显示系统［D］. 上海:复旦大学, 2010.

[1]	付鸿林, 张太红, 杨雅婷, 艾孜麦提·艾瓦尼尔, 马博. 基于生成对抗网络的维语场景文字修改网络[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(01): 41-46.
[2]	王秋忆, 周浩, 郑婷婷. 改进RetinaNet的电力设备目标检测方法[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(01): 47-52.
[3]	林启钊, 彭志平, 郭棉, 崔得龙. 基于双向多步预测的炉管温度场重构方法[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(01): 53-58.
[4]	郑立瑞, 肖晓霞, 邹北骥, 刘彬, 周展. 基于BERT的电子病历命名实体识别[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(01): 87-91.
[5]	李颖颖, 黄文培. 基于优化八叉树的场景视锥体裁剪算法[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(01): 103-108.
[6]	夏千涵, 何胜煌, 吴元清, 赵乐乐. 基于可学习记忆特征金字塔网络的小样本目标检测[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 7-13.
[7]	周成诚, 曾庆军, 杨康, 胡家铭, 韩春伟. 基于高效通道注意力模块的运动想象脑电识别[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 19-23.
[8]	曾伟平, 陈俊洪, Muhammad ASIM, 刘文印, 杨振国. 基于多阶段分形组合的点云补全算法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 24-29.
[9]	白晓波, 江梦茜, 王铁山, 邵景峰, 李勃, . 聚类质心与指数递减方法改进的哈里斯鹰算法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 30-35.
[10]	邱凯星, 冯广. 基于双重特征注意力的多标签图像分类模型[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 41-47.
[11]	杜康, 郭鲁钰, 徐啟蕾, 单宝明, 张方坤. 基于模型种群分析变量选择的红外光谱建模方法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 48-52.
[12]	刘语珵, 贺奇, 董延华, 王晓宇. 结合时间相关度与课程搭配度的课程推荐方法[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 53-58.
[13]	张浩洋, 尹梓名, 乐珺怡, 沈达聪, 束翌俊, 杨自逸, 孔祥勇, 龚伟. 3D-SPRNet: 一种基于并行解码器和双注意力机制的胆囊癌分割模型[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 59-66.
[14]	张伯泉, 麦海鹏, 陈嘉敏, 逄锦聚. 基于高灰度值注意力机制的脑白质高信号分割[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 67-75.
[15]	张在成, 李健. 改进的神经渲染方法在建筑施工场景中的应用[J]. 计算机与现代化, 2023, 0(12): 76-81.

CAVE系统中不规则多屏投影变换矩阵

Irregular Projection Transformation Matrix in CAVE System

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价