人类从各种各样的线索中获取三维信息,其中重要的两种是双目视差(binocular
paraⅡaX)和运动视差(motion paranaX)。双目视差始于Charles
Whea_tstone1838年的研究工作,指的是双眼看到同一物体的不同映像;运动视差始于Helmholtz 1866年的研究工作
[2],指的是头部运动时看到同一物体的不同映像。1833年,Wheatstone用世界上台三维显示装置科学地验证了视差和立体感之间的联系
什么是立体摄像机对
使用立体摄像机对,分别拍摄独立的左、右视图以模拟人类双眼感知立体图像的方式。立体摄像机对包括平行配置和会聚配置两种结构。当平行配置立体摄像机对时:两部摄像机模拟人的双眼,在水平方向分隔一定的距离,这两部摄像机的变焦、会聚、及视频记录都严格地同步,并对所获取的两路视频信号以某种方式进行记录。
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一个摄像机对可获得一个立体图像对,其产生双视点的立体图像。如果将多个摄像机对在同一平面内线性排列,则可产生同处一个平面的多个视点。如果将多个摄像机在空间内以某种特定阵列方式排列,则可产生空间上的多视点。
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什么是深度摄像机
使用深度摄像机,拍摄具有深度映射图的二维视图是一种快速的获取立体图像素材的方法。其将一个红外线激光雷达系统的扫描器集成在传统二维摄像机中,该扫描器产生一面光墙(light wall),通过物体对光的反射,产生物体的印记
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以记录反映物体的深度信息。由这些来自该印记的物体深度信息,可重建出物体的深度映射图。该深度图实际上是一个二维函数,它以一个与图像相关的函数形式,给出了相对于摄像机位置的二维视图上点的深度
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3D图形处理的基本概念和技术
1
三维模型:用于表示物体的三维几何形状的数据结构,常见的表示方法包括多边形网格、曲面、体素等
2
渲染:将三维模型转化为二维图像的过程,包括光照计算、阴影生成、纹理映射、透明度处理等操作
3
光照和阴影:模拟光的效果和物体之间的遮挡效果,使三维模型看起来更加逼真
4
纹理映射:将图像或纹理应用到三维模型表面的技术,赋予模型表面细节和材质效果
5
相机投影和视点变换:将三维场景投影到二维屏幕上,通过改变相机的位置和方向来改变观察场景的视角,动画和变形:通过关键帧插值、骨骼动画、蒙皮等方式实现三维图像的连续变化和形变效果
3D图形处理的应用领域
电影和动画制作:用于创建逼真的特效和场景。
游戏开发:提升游戏的视觉效果和用户体验。
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虚拟现实:创建沉浸式的虚拟环境。
建筑设计:用于建筑设计和展示。
医学图像处理:在医学影像分析和手术模拟中应用广泛
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