虛擬現(xiàn)實技術總結

1、虛擬現(xiàn)實技術總結虛擬現(xiàn)實技術概述總結一、虛擬現(xiàn)實的概念內(nèi)涵及應用領域虛擬現(xiàn)實技術又稱“靈境技術”、“虛擬環(huán)境”、“賽伯空間”等，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機技術，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合交互式的三維動態(tài)視景和 實體行為的系統(tǒng)仿真，可借助傳感頭盔、數(shù)據(jù)手套等專業(yè)設備，讓 用戶進入虛擬空間，實時感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而通過視覺、觸覺和聽覺等獲得身臨其境的真實感受。虛擬現(xiàn)實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學、 人機接口技術、多媒體技術、傳感技術和網(wǎng)絡技術等多種技術的融合，是 一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術。虛擬現(xiàn)實技術正在廣泛地應用于軍事、建

2、筑、工業(yè)仿真、考古、醫(yī)學、文化教育、農(nóng)業(yè)和計算機技術等方面，改變了傳統(tǒng)的人機交 換模式。二、虛擬現(xiàn)實的基本特征虛擬現(xiàn)實技術的基本特征可以簡潔地表征為沉浸性、交互性和構想性。沉浸性是指用戶作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度。理想的虛擬環(huán)境應該達到使用難以分辨真假的程度例如可視場景應隨著視點的變化而變化甚至超越真實如生成比現(xiàn)實更逼真的照明和音響效果等。?交互性交互性是指用戶對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度包括實時性。 例如用戶可以用手直接取虛擬環(huán)境中的物體, 這時手應該有觸摸感, 并可以感覺物體的重量, 場景中被取的物體也立刻能夠隨著手的移動而移動。 ?構想性構想是指用戶沉

3、浸在多維信息空間中 , 依靠自己的感知和認知能力全方位地獲取知識 , 發(fā)揮主觀能動性, 尋求解答方式 , 形成新的概念。三、虛擬現(xiàn)實的硬件設備與軟件技術在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中， 硬件設備主要由 3 個部分組成： 輸入設備、輸出設備、 虛擬世界生成設備。 此外系統(tǒng)還需要虛擬現(xiàn)實的相關技術。1、虛擬現(xiàn)實的輸入設備有關虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入設備主要分為兩大類： 一類是基于自然的交互設備，用于對虛擬世界信息的輸入； 另一類是三維定位跟蹤設備，主要用于對輸入設備在三維空間中的位置進行判定， 并送入虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中。虛擬世界與人進行自然交互的實現(xiàn)形式很多，有基于語音的、基于手的等多種形式，如數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、三維控制

4、器、三維掃描儀等。在人手是我們與外界進行物理接觸及意識表達的最主要媒介, 機交互設備中也是如此。 基于手的自然交互形式最為常見， 相應的數(shù)字化設備很多，在這類產(chǎn)品中最為常用的就是數(shù)據(jù)手套。數(shù)據(jù)手套是美國 VPL公司在1987年推生的一種傳感手套的專有名稱?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)手套已成為一種被廣泛使用的傳感設備。數(shù)據(jù)手套戴在用戶手上， 作為一只虛擬的手用于與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進行交互，可以在虛擬世界中進行物體抓取、移動、裝配、操縱、控制等操作，并把手指和手掌伸屈時的各種姿勢轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給計算機，計算機通過應用程序識別出用戶的手在虛擬世界中操作時的姿勢，執(zhí)行相應的操作。在實際應用中，數(shù)據(jù)手套還必須配有空間位

5、置跟蹤器，檢測手在空間中的實際方位及其運動方向。2、虛擬現(xiàn)實的輸出設備人置身于虛擬世界中， 要體會到沉浸的感覺， 必須讓虛擬世界能模擬人在現(xiàn)實世界中的多種感受，如視覺、聽覺、觸覺、力覺、痛感、味覺、嗅覺等?；谀壳暗募夹g水平， 成熟和相對成熟的感知信息的產(chǎn)生和檢測技術僅有視覺、聽覺和觸覺（力覺） 3 種。感知設備的作用是將虛擬世界中各種感知信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿怂芙邮艿亩嗤ǖ来碳ば盘枺?現(xiàn)在主要應用的有基于視覺、聽覺和力覺感知的設備，基于味覺、嗅覺等的設備有待開發(fā)研究。3、虛擬現(xiàn)實的生成設備在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，計算機是虛擬世界的主要生成設備， 所以有人稱之為“虛擬現(xiàn)實引擎”， 它首先創(chuàng)建出虛擬世界的場景

6、， 同時還必須實時響應用戶各種方式的輸入。通常虛擬世界生成設備主要分為基于高性能個人計算機、 基于高性能圖形工作站、 高度并行的計算機系統(tǒng)和基于分布式計算機的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)四大類。 基于高性能個人計算機虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要采用普通計算機配置圖形加速卡，通常用于桌面式非沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)； 基于高性能圖形工作站虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一般配備有SUN或SGI 公司可視化工作站； 高度并行的計算機系統(tǒng)采用高性能并行體系； 基于分布式計算機的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)則采用網(wǎng)絡連接的分布式結構計算機系統(tǒng)。4、虛擬現(xiàn)實的相關技術虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的目標是由計算機生成虛擬世界， 用戶可以與之進行視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等全方位的交互，并

7、且虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能進行實時響應。虛擬現(xiàn)實的相關技術主要有立體視覺顯示技術， 環(huán)境建模技術，真實感實時繪制技術， 三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術， 自然交互與傳感技術等等。?立體視覺顯示技術人類從客觀世界獲得的信息的80 以上來自視覺，視覺信息的獲取是人類感知外部世界、 獲取信息的最主要的傳感通道， 視覺通道成為多感知的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。?環(huán)境建模技術在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，營造的虛擬環(huán)境是它的核心內(nèi)容， 要建立虛擬環(huán)境，首先要建模，然后在其基礎上再進行實時繪制、立體顯示，形成一個虛擬的世界。虛擬環(huán)境建模的目的在于獲取實際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)， 并根據(jù)其應用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應的虛擬環(huán)境模

8、型。只有設計出反映研究對象的真實有效的模型， 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)才有可信度。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，環(huán)境建模應該包括有基于視覺、聽覺、觸覺、力覺、味覺等多種感覺通道的建模。但基于目前的技術水平， 常見的是三維視覺建模和三維聽覺建模。而在當前應用中，環(huán)境建模一般主要是三維視覺建模，這方面的理論也較為成熟。三維視覺建模又可細分為幾何建模、物理建模、行為建模等。1) 幾何建模是基于幾何信息來描述物體模型的建模方法，它處理物體的幾何形狀的表示，研究圖形數(shù)據(jù)結構的基本問題；2) 物理建模涉及物體的物理屬性；3) 行為建模反映研究對象的物理本質(zhì)及其內(nèi)在的工作機理。?思想?yún)R報專題真實感實時繪制技術要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的

9、虛擬世界， 僅有立體顯示技術是遠遠不夠的，虛擬現(xiàn)實中還有真實感與實時性的要求， 也就是說虛擬世界的產(chǎn)生不僅需要真實的立體感，而且虛擬世界還必須實時生成，這就必須要采用真實感實時繪制技術。所謂真實感繪制是指在計算機中重現(xiàn)真實世界場景的過程。 真實感繪制的主要任務是要模擬真實物體的物理屬性， 即物體的形狀、光學性質(zhì)、表面的紋理和粗糙程度，以及物體間的相對位置、遮擋關系等等。三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中加入與視覺并行的三維虛擬聲音， 一方面可以在很大程度上增強用戶在虛擬世界中的沉浸感和交互性， 另一方面也可以減弱大腦對于視覺的依賴性， 降低沉浸感對視覺信息的要求， 使用戶能從既有視覺感受又

10、有聽覺感受的環(huán)境中獲得更多的信息。四、虛擬現(xiàn)實技術展望虛擬現(xiàn)實技術依賴于計算機的高速運算和傳輸。 高速運算和傳輸能解決虛擬現(xiàn)實環(huán)境的復雜逼真的環(huán)境構造和海量數(shù)據(jù)處理的問題，從而解決因計算和傳輸滯后引起參與者的心理疾病。虛擬體的基本屬性是與幾何、 物理和生物行為融合的。 再好的真實感也離不開虛擬體的仿真行為。 虛擬現(xiàn)實技術的真實感主要體現(xiàn)在視覺和聽覺上， “多感知交互”正在成為熱點。 對力反饋系統(tǒng)的進一步研究、嗅覺、味覺和體表感受都是未來虛擬現(xiàn)實的內(nèi)容?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實伴隨互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而成為熱點。我國的虛擬軟件還處于起步的階段， 希望國內(nèi)有更多的自主知識產(chǎn)權的開發(fā)平臺。廣闊的應用領域又向虛擬

11、現(xiàn)實技術提出了新的創(chuàng)意和難題， 應進一步推動虛擬現(xiàn)實的發(fā)展， 目前虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展僅限于人們的想象力。五、論文小結虛擬現(xiàn)實技術是一個極具潛力的前沿研究方向，是面向 21 世紀的重要技術之一。 它在理論， 軟硬件環(huán)境的研究方面依賴于多種技術的綜合，其中有很多技術有待完善。可以預見，隨著技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術及其應用會越來越廣泛。本論文概述了虛擬現(xiàn)實的定義、硬件、軟件和應用，并對虛擬現(xiàn)實技術和應用的新熱點做了展望， 最后對學習“虛擬現(xiàn)實技術”這部分知識進行了總結。任雨佳1205170202計本 1202 班篇二：虛擬現(xiàn)實技術要點小結虛擬現(xiàn)實技術要點小結1. Virtual Reality ：用

12、計算機技術來生成一個逼真的三維視覺、 聽覺、 觸覺或嗅覺等感覺世界； 讓用戶可以從自己的視點出發(fā)，利用自然的技能和某些設備對這一生成的虛擬世界客體進行瀏覽 和交互考察。2. 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有四個重要特征： 臨境性， 交互性， 想象性， 多感知性。3. 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包含： 虛擬世界 （包含三維模型或環(huán)境定義的數(shù)據(jù)庫） ； 虛擬現(xiàn)實軟件 （提供實時觀察和參與虛擬世界的能力） ； 計算機；輸入設備；輸出設備。4. 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)類型： 桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)， 沉浸式虛擬現(xiàn)實系 統(tǒng)，分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，混合虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。5. 虛擬現(xiàn)實的硬件：跟蹤系統(tǒng)；知覺系統(tǒng)；音頻系統(tǒng)；圖像生成與顯示系統(tǒng)。6. 位置跟蹤技

13、術： a. 磁跟蹤技術： 用磁場進行位置和方位跟蹤，優(yōu)點是不受視線阻擋的限制， 適用于手的跟蹤。 b. 光學跟蹤技術c.機械跟蹤技術d. 聲學跟蹤技術e. 慣性位置跟蹤技術。7. VR 系統(tǒng)中人的因素：眼睛（信息量最大），耳朵，身體感覺，平衡和運動眩暈。眼睛視覺暫留：視網(wǎng)膜的電化學現(xiàn)象造成的視覺的反應時間。眼睛一臨界熔合頻率（ Critical Fusion Fregnency , CFF）效 果會產(chǎn)生把離散圖像序列組合成連續(xù)視覺的能力，CFF最低20Hz,并取決于圖像尺寸與亮度。眼睛立體視覺8. MultiGen 軟件：3DMax VRML OpenGL等。9. 基于幾何的傳統(tǒng)計算機圖形學建

14、模方法： a. 真實感圖形的實時繪制； b. 多層次細節(jié)模型（LOD）；c. 碰撞檢測。10. LOD（ Level of Detail ，多層次細節(jié)模型）技術： a. 在圖形繪制時， 通常將連續(xù)曲面離散為一系列的多邊形或三角形， 三角面片是圖形系統(tǒng)中通用的繪圖元語。 b. 三角形數(shù)目越多，場景中幾何模型的描述和繪制質(zhì)量越高， 但同時繪制速度越慢?；舅枷耄?a. 對場景中的不同物體或物體的不同部分， 采用不同的細節(jié)描述方法； b. 在繪制時，如果一個物體離視點比較遠，或物體比較小，用較粗的 LOD莫型繪制；c.反之，如果一個物體離視 點比較近，或物體比較大，則必須用較精細的LOD莫型繪制；d

15、.運動的物體，對運動速度快或者運動中的物體，采用較粗的LOD，對靜止的物體，采用較細的LOD。11. 碰撞檢測技術：在虛擬環(huán)境中，由于用戶的交互和物體的運動，物體間經(jīng)?？赡馨l(fā)生碰撞，此時為了保持環(huán)境的真實性，需要及時檢測這些碰撞，并計算相應的碰撞反應，更新繪制結果，否則， 物體間會出現(xiàn)穿透現(xiàn)象， 破獲虛擬環(huán)境的真實感和用回的沉浸感。12. 虛擬現(xiàn)實的應用： a. 數(shù)字工程 b. 專項應用：建筑環(huán)境；電力管理；礦產(chǎn)資源；水資源與水環(huán)境；大氣與海洋；交通模擬與管理；戰(zhàn)場模擬；古地理環(huán)境重建； E-Life 。13. 數(shù)字地球的技術支撐：信息高速公路，計算機寬帶高速網(wǎng)絡技術，高分辨率衛(wèi)星影像，空間信

16、息技術，大容量數(shù)據(jù)處理與存 儲技術，科學計算及可視化，虛擬現(xiàn)實技術。14. 地形三維顯示中的數(shù)據(jù)類型：矢量型和柵格型兩大類。矢量型數(shù)據(jù)主要包括：等高線矢量數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)主要包括：數(shù)字高程模型DEM紋理圖像數(shù)據(jù)。15. DEM數(shù)據(jù)獲?。篴.野外實地直接測量得到；b.利用攝影測 量方法獲??；c.從地形圖中采集。其他獲取DEM勺方法：用航天遙感立體像對獲取 DEM INSAR （干涉合成孔徑雷達）獲取 DEM激光 掃描測高儀等。三種獲取DE楸據(jù)方法的區(qū)別：野外實地直接測量適用于大比 例尺、精度要求高、采集面積范圍較小，優(yōu)點是可以獲取高精度的DE楸據(jù)，缺點是勞動強度較大、效率較低，僅適用于小范圍面積內(nèi)

17、作業(yè)。利用攝影測量的方法獲取數(shù)據(jù)較快、周期短，但是數(shù)據(jù)源獲取的成本較高、采集作業(yè)要求具備專業(yè)的儀器設備和訓練有素的攝影測量專業(yè)技術人員。采用從地形圖上獲取DE晰需的數(shù)據(jù)源容易獲取，對采集作業(yè)所需的儀器設備和作業(yè)人員的要求也不太高， 采集速度也比較 快，易于進行大批量作業(yè)，但是它的精度最低。16. DEM 的獲取與建立：規(guī)則格網(wǎng)，不規(guī)則三角形，混合數(shù)據(jù)模型。 （ 詳細的自己了解）17. 地形三維顯示的基本過程：a.數(shù)據(jù)準備；b.DEM遞歸細分； c. 透視投影變換； d. 光照模型； e. 消隱和裁剪； f. 圖形繪制和存貯； g. 三維圖形的后處理； h. 基于三維地形圖的分析。18. DEM

18、的遞歸分析原理：首先對DEM§一格網(wǎng)進行細分，第i次細分后得到 4i 個子格網(wǎng)，每子格網(wǎng)的節(jié)點的高程和平面位置有上一級網(wǎng)格結點經(jīng)雙線性內(nèi)插得到。 遞歸終止的標準是每個子格網(wǎng)在計算機屏幕上的投影面積在 4 個像素之內(nèi)。 遞歸細分的次數(shù)可由程序控制， 然后對于每個子格網(wǎng)用兩條對角線分為四個三角形， 格 網(wǎng)中線點的坐標由四周網(wǎng)格結點內(nèi)插得到。19. 投影變換數(shù)學模型：如下圖，DEM任一點M在地面坐標系OJ XTYTZT a中的坐標為（Xm,Ym Zn）,它在投影平面 P上 的像點為rn,則m點在投影坐標系 O- xy中其中：（XT,YT,ZT）是視點S在地面坐標系 O-XYZ中的坐標；是投

19、影平面與地面坐標系的平面間的夾角；e是地面坐標系的xt軸與投影坐標系的 X軸之間的夾角。之后，考慮到屏幕坐標系的特點和值域，還必須將像點 m的坐標（xm,ym）進行平0?xm?x?xc?x0?0?yy?ym?c?y0?面相似變換，最后變換為屏幕坐標（ xc,yc ）：不難看出，上述坐標變換的數(shù)學模型具有以下特點：1）該數(shù)學模型在理論上是嚴密的；2）改變視點 S 的位置，就可以在屏幕上繪制出在不同方位觀察地面的立體透視圖；3）若視點位置不變，只改變參數(shù)e,這意味著代表地形表面的DEMfC據(jù)場繞視點和投影平面P旋轉(zhuǎn)不同的角度，也同樣可以在屏幕上生成不同視角條件下的立體透視圖。20. 消隱常見算法：

20、 1）畫家算法（優(yōu)先度法）； 2） Zbuffer（深度緩沖器）算法；3）光線跟蹤法。21. 光照模型：根據(jù)光學物理的有關定律計算畫面上勁舞表面?zhèn)€點投影到觀察著眼中亮度和色彩組成的公式。一個好的光照模型應滿足： 1 ） 能產(chǎn)生較好的立體視覺效果； 2） 在理論上具有一定的合理性或嚴密性；3）較小的計算量，以保證較快的繪制速度。22. 光照模型要考慮的影響： a. 光源的位置； b. 光源的強度；c. 視點的位置； d. 地面的漫反射特性； e. 地面對光的反射和吸收特性。23. 分形（ Fractal ）概念：部分與整體以某種形式相似的形稱 為分形。3）某4）其分形分形集的五個特征： 1）精細

21、的結構，具有任意小尺度下的細節(jié)； 2 ）分形集因不太規(guī)則而不能用傳統(tǒng)的幾何語言來描述；種自相似性，可能是近似的自相似或統(tǒng)計上的自相似；維數(shù)常大于其拓撲維數(shù)； 5）在多數(shù)情況下可遞歸定義。分形維數(shù)是描述分形最主要的參量， 簡稱分維。 它反映了復雜形體占有空間的有效性，是復雜形體不規(guī)則性的度量。 常用的分形維數(shù)有： Hausdorff 維數(shù)；盒維數(shù)；填充維數(shù)；相似維數(shù)。24. 紋理映射是真實感圖像制作的一個重要部分，運用它可以方便的制作出極具真實感的圖形而不必花過多時間來考慮物體的表面細節(jié)。紋理映射算法的基本思路： 選擇或找到該目標地區(qū)的地形紋理圖， 依據(jù)各種圖像間的映射關系， 從而將紋理圖像按規(guī)

22、定的要求貼在三維地形圖表面， 使所產(chǎn)生的三維地形圖既有立體感更有真實感。25. 基于地形要素矢量數(shù)據(jù)的三維地形圖的繪制方法： 1） 紋理映射法；2）直接繪制法。紋理映射法流程：直接繪制法流程：26. 紋理庫的建立實際上是一系列柵格圖像的獲取和管理，主要包括： a. 紋理的分類； b. 紋理圖像的存放和檢索方法； c. 紋理圖像的壓縮； d. 紋理圖像的處理和相應軟件包。紋理庫的優(yōu)點： 可以保證地形三維可視化軟件系統(tǒng)的廣泛適用性和較好的逼真效果，紋理庫用以存儲和管理各種地貌紋理圖像。紋理圖像的獲取途徑： 1 ）從專業(yè)攝影圖片中獲??； 2）實地攝影獲取紋理圖像； 3）從航天、航空遙感圖像中獲取紋理

23、； 4）直接以該地區(qū)的地形圖或者它專題圖經(jīng)掃描得到的數(shù)字圖像作為紋理5）將該地區(qū)的矢量數(shù)據(jù)與地貌紋理圖像復合，生成紋理圖像。紋理映射算法中的反混淆處理措施： a. 保證紋理圖像的較高分辨率； b. 紋理圖像的預處理； c. 重采樣。27. 遙感影像的優(yōu)點：強現(xiàn)勢性和紋理真實性。28. 制作三維地形實景圖的基本思路：在獲取區(qū)域內(nèi)的地形數(shù)據(jù)的基礎上，在數(shù)字化航攝圖像上按一定的點位分布要求選取一定數(shù)量的明顯特征點，量測其象坐標的精度值以及在地面的精確位置， 據(jù)此按航攝像片的成像原理和有關公式確定紋理圖像與相應地面之間的關系， 解出變換參數(shù)；同時利用生成三維地形圖的透視變換原理， 確定紋理圖像與地形立

24、體圖之間的映射關系；接著，DE楸據(jù)遞歸細分之后的每一地面點可依透視變換參數(shù)確定其在遙感圖像中的位置， 經(jīng)重采樣后獲得其影像灰度，最后經(jīng)透視變換、消隱、灰度轉(zhuǎn)換等處理，將結果顯示在計算機屏幕上， 生成一副以真實影像紋理構成的三維地形實景圖。29. 建立數(shù)字遙感影像和景物空間的映射關系需要選取遙感圖像中具有明顯特征的點作為待求的目標點來確定而這之間的關系，常用來在數(shù)字影像上目標點高精度的計算方法： 重心法， Forstner定位算子，橢圓中心法，模板匹配法，求直線交點法。30. 航攝像片和相應地面間映射關系確定的方法： 1） 直接線性變換法；2）空間后方交會法。直接線性變換（DLT Direct

25、Linear Tranformation ）：是一種直接描述遙感圖象與地面相應坐標之間透視關系的解析表達式，它包含XXX個參數(shù)，含有對影像坐標的線性誤差改正的作用。具體公式為：其中（ x ， y ）為遙感圖像上任一點的象坐標，（X, Y, Z）為該點的地面坐標；L1, L2,，L11為XXX個變換參數(shù)。后方交會法： 是通過定義遙感圖像成像時傳感器的內(nèi)、 外部姿態(tài)參數(shù)來描述這種中心投影關系的，計算公式為：其中（x。，y0 ， -f ）、（ ai 、 bi 、 ci ， i=1 ， 2，3。 a2、 a3 、 b3 三個是獨立的方向余弦）、（ Xs，Ys， Zs ）為 9 個姿態(tài)參數(shù)。兩種方法區(qū)別

26、： 與 DLT 相比，空間后方交會的變換參數(shù)幾何意義比較明顯，所需的控制點數(shù)略少。但在實際迭代解算中，空間后方交會對初始值的準確性要求較高， 因此地形三維影像圖繪制中在內(nèi)方位元素未知的情況下， 大多數(shù)情況下可采用 DLT 算法來求解變換參數(shù)。31. 灰度重采樣（ resampling ）意即在原重采樣的基礎上再進行一次采樣。也就是說，當欲確定不位于矩陣（采樣）點上或圖象坐標值不為整數(shù)的灰度值時需在一定領域內(nèi)內(nèi)插計算。 重采樣四種方法： 1) 最臨近象元法； 2) 雙線性內(nèi)插； 3 ) 雙三次樣條函數(shù)； 4)拉格朗日多項式。32. 三維地形航空影像圖的繪制過程： 1) 依遞歸細分算法，得到子網(wǎng)格

27、和相應的三角形面素； 2) 依視點、視角等參數(shù)，按投影變換公式求其屏幕位置； 3) 按直接線性變換法的公式計算紋理圖像上的坐標； 4) 重采樣得到灰度值； 5) 對灰度值進行簡單的光照模型處理； 6) 同時進行消隱、裁剪、反混淆等處理； 7) 三維影像圖顯示與輸出。33. 獲取三維影像圖的三種傳感器的比較：一) 利用 Landsat 衛(wèi)星遙感圖像制作三維影像圖： 可以不受地區(qū)和國界限制，獲得全球性的影像資料；圖象數(shù)據(jù)能迅速獲得， 現(xiàn)勢性強； 最大優(yōu)點為有7 個波段， 覆蓋面大， 可在分析和應用中發(fā)揮出高效益。二)基于SPOT!像的三維影像圖制作：具有特殊的立體觀察功能和穩(wěn)定的幾何結構及較高的影

28、像分辨率。三)基于SAR圖像的三維影像圖制作：星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture RadarSAR 是有源輻射的主動式高分辨力微波成像系統(tǒng)，具有全天候、全天時、側視力強、能穿透云霧等獨特優(yōu)點。33. 在三維地形圖上實現(xiàn)可測量性的兩種途徑： 1) 基于數(shù)據(jù)文件來實現(xiàn)查詢空間的功能；2)基于投影變換關系的求交計算。1） 在三維地形圖上通過數(shù)據(jù)文件實現(xiàn)可量性， 主要分 2 步來實現(xiàn)： a. 地形圖上的空間信息按一定結構存貯； b. 空間信息的查詢功能的實現(xiàn)。 基本過程是：在繪制三維圖的同時，按一定的數(shù)據(jù)結構在三維地形圖上逐點存貯所對應的地面點的空間信息（ Xi ， Yi ，Zi

29、），構成相應的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件。在三維地形圖量測時，以三維圖形中的位置（ Xi ， Yi ）作為索引，從相應的數(shù)據(jù)庫（或數(shù)據(jù)文件）中查詢、顯示出該點的地面空間信息。2） 基于投影變換原理解算三維地形圖上任一點對應的地面坐標，其實質(zhì)就是透視投影成像的逆過程。 即從任一屏幕象點出發(fā)，逆向投影光線交出地面點（第一個交點）的空間位置的過程。實現(xiàn)這一過程的數(shù)學基礎就是攝影測量學中的單片后交算法， 其數(shù)據(jù)支持是區(qū)域的DEM。篇三：虛擬現(xiàn)實選修學期總結虛擬現(xiàn)實選修學期總結報告轉(zhuǎn)眼就到了學期末，很慶幸自己專業(yè)方向是VR在經(jīng)過這個課程的學習了解，我對自己的方向更加清楚、目標更加明確、對未來充滿了期待。 學習心得

30、在這個課程中我首先接觸的是什么事VR什么是VR?這個問題在老師剛提出來的時候我居然啞言， 課上得其他同學也和我一樣，教室一片寂然，有羞澀默不做答，或者其他我不知道的原因，這些都不重要，重要的是我是真的不知道，至少在言語表達上，我也安慰自己說：我知道，這么簡單的事還用說嗎，對于工科生來說我只要會用就可以。是的，我會做，你告訴我做什么我會做好，可我從來沒想過我做的是什么，VR是什么？我用3Dmax建模，用unity建場景，寫代碼，我做的就是VR?這就是VR?當何老師問什么是VR的時候，就那么短短幾個字的問題卻又萬鈞之力狠狠的給我醒了一下腦門。那時我研究生也過了算半年多了，跟過項目，做過邊邊角角的事

31、， 總有一種感覺 好像我什么也沒做， 甚至越來越對自己的方向困惑，覺得研究生和大學沒什么區(qū)別，現(xiàn)在我意識到我確實什么也沒做，當忽視主題零零散散的去做一些事的時候只不過是一點點腦力更多的是體力勞動， 而這些正是我時常會感覺自己一事無成的根結。 課程細節(jié)回到最開始的問題：什么是VR？VR是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)的技術。它利用計算機生成一種模擬環(huán)境， 利用多源信息融合的交互式三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。這是在網(wǎng)絡上比較普遍的一種定義， 每個人的理解不一樣定義也會有所不同，但從這個定義我可以清楚的認識到我該做什么， 在何老師的進一步的講解下，我又了解了 V

32、R在目前以及將來的應用，課后自己也收集了各種各樣的相關資料，我對 VR的認識如下：虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality ,簡稱VRR ,是由美國 VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（ Jaron Lanier ） 在 20 世紀 80 年代初提出的。 其具體內(nèi)涵是：綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實及控制等接口設備， 在計算機 上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術。其中，計算機生成的、可交互的三維環(huán)境成為虛擬環(huán)境（即 Virtual Environment ，簡稱VE）。VR （虛擬現(xiàn)實）技術可廣泛的應用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設計、工業(yè)仿真、古跡復原、橋梁道路設計、房地產(chǎn)銷售、旅游教學、水利電力、地

33、質(zhì)災害、教育培訓等眾多領域，為其提供切實可行的解決 方案。在把我們領進 VR的學習進程中，經(jīng)過認識 VR到熟悉VR作 為未來為VR事業(yè)發(fā)展推動力的我們，何老師開始跟我們講述VR最本質(zhì)的、看起來很神秘的技術， 在這里我感觸最深的是何老師的教 學方法，以學生為課堂的中心，全面調(diào)動學生的學習自主性，通過 布置任務、 推薦參考書讓學生成為學習的主體， 能動的去思考問題， 希望學校也能借鑒這種教學模式。在之后的課程中，何老師依次布置了很多作業(yè)，通過分組、小組討論、小組分工， 在課業(yè)中我主要的工作重點是實現(xiàn)立體消隱和空間曲線循跡顯示動畫，何老師給我們推薦了計算機圖形學， 經(jīng)過重點學習了三維變換， 初步完成

34、了作業(yè)的基本要求， 實現(xiàn)效果圖如 下：課業(yè)重點在這里面首先我做的事立方體消隱問題， 起初是聽了何老師對消隱原理的講解， 然后完全根據(jù)自己對消隱的理解， 思路是這樣的，根據(jù)觀察以及平時的生活經(jīng)驗知道立方體最多可以看到三個面， 還有就是一個面，兩個面，就這三種情況。這是在設計之初的分析過程， 由于一個立方體被看到三個面的概率最大， 所以先考慮對看到三個面的消隱，首先定義立方體的數(shù)據(jù)結構，有八個定點，在看到三個面時， 恰恰又一個點看不到， 所以根據(jù)對比哪個點相對攝像機最遠就可以確定哪個點被遮擋， 跟著可以確定哪三條線， 三個面試被遮擋。最后顯示出未被遮擋的面線，從而實現(xiàn)消隱。而對與只能看到一個面的情況， 這是特殊情況， 出現(xiàn)這種情況的條件是同時有四個點離攝像頭距離一樣， 所以只要判斷是否有四個點同時和攝像頭相距最遠，然后顯示出另外的四個點以及它們共同構成的面線。同理，當顯示兩個面時，只有兩個點同時