虚实混合环境中可视外壳实时建模与优化方法研究

项目名称： 虚实混合环境中可视外壳实时建模与优化方法研究

项目编号： No.60903064

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 化学工业

项目作者： 张淑军

作者单位： 青岛科技大学

项目金额： 19万元

中文摘要： 真实对象的信息采集与三维重建是虚实混合环境构建中的关键问题，可视外壳方法相对于其他基于图像的建模方法而言，具有高效、灵活、稳定性好的特点。本研究针对可视外壳建模的效率改进与精度优化问题展开，提出了一种基于CUDA（图形硬件统一计算架构）的可视外壳重建算法，对算法每个步骤从指令级进行并行加速；提出保持拓扑一致性和边计算简化的准确MC（marching cubes，行进立方体）算法，提高体素模型的网格化效率；通过计算多层深度图同时利用颜色一致性约束来优化网格表面细节；提出了基于像素着色器的网格模型真实感纹理映射方法；从而实现具有较高精度的实时三维建模。本研究具有实时性（摄像机采集帧速的1倍实时）、准确性（凹面建模与残影体去除）、通用性（支持静态/动态/可变形物体，支持物体自遮挡）和可扩展性（多个物体，多个摄像机），可对真实物体进行实时三维重建，并可用于虚实交互、远程沉浸等多个领域。

中文关键词： 虚实混合；可视外壳；实时建模；深度提取；纹理映射

英文摘要：

英文关键词： mixed reality；visual hull；real time modeling；depth extraction；texture mapping