多Kinect实时室内动态场景三维重建_邓念晨

《三维动画场景制作》大纲

《三维动画场景制作》课程设计大纲 一、课程简介 课程名称：三维动画场景制作 英文名称：Design of 3D Animation Background 课程代码：0320107 课程类别：集中实践环节 学分：2 总学时：32 先修课程：MayaⅠ、动画场景设计 课程概要： 三维动画场景制作是动画专业的集中实践课程。该实践教学重点从三维软件使用和动画场景设计两个课程来诠释，主要锻炼学生的场景概念设计意识，同时配合计算机辅助设计手法来实现三维虚拟场景环境，并为三维动画片的创作打下良好的基础。 二、目的与性质 通过理论学习和实践研究相结合的手法，培养学生对客观生活、对自然景象的敏锐观察力，提高审美水平，并对研究、分析和理解二维、三维动画场景设计产生积极作用，为创作出较高水平的动画作品打下良好的基础。 三、主要内容与要求 1、主要内容 动画场景3D创作，掌握动画场景设计的技法，能够独立创作场景设计概念效果图，结合所学到的3D软件理论知识创造出3维虚拟场景。重点创作场景CG效果图。 2、要求 在三维动画场景制作之前，要求同学回顾并掌握场景设计理论知识，了解动画片的基本组成，明确美术设计的任务和范畴，如何确立和设计动画片的主场景，动画片场景设计的不同类型与风格注意场景设计中的色彩处理，具体场景设计的诸多程序和相关知识。 四、方式、程序及时间安排 1、设计方式 学生的课程设计可以由学生根据设计的内容与要求，结合自己的兴趣自主选题，也可由指导教师负责拟定题目。鼓励学生通过参加科技立项、校内、外设计基地实习、相关企事业单位实习等方式完成课程设计。 2、设计程序及时间安排

（1）设计动员（设计内容、要求、分组）及准备工作2学时； （2）前一周（课上14学时）完成资料收集、场景制作分析、技术分析、场景艺术设计分析、色彩设计分析； （3）后一周（课上16学时）完成三维动画场景制作及课程设计报告。 五、考核与成绩评定 1、成绩评定 课程设计成绩 =课程设计作品×70% + 平时×30% 2、评分标准 （1）90—100分：能认真完成课程设计大纲所规定的任务。设计过程中积极主动、虚心好学、严格要求自己，服从指导教师安排，遵守各项规章制度。设计过程中能充分灵活地运用所学的知识、技能，具有一定的独立工作能力和好的接受新知识、新技能的能力，能很好地完成设计任务； （2）80—89分：能完成设计大纲所规定的任务。设计态度认真，服从指导教师安排，遵守纪律。设计报告总结比较完整，并能较好地运用所学知识。考核时能较好地回答有关问题； （3）70—79分：达到设计计划中规定的主要要求，设计期间表现尚好，能按时参加设计，设计报告有一定质量，考核时能回答主要问题； （4）60—69分：能达到设计计划中所规定的基本要求，设计期间表现一般。服从指导教师安排，遵守纪律。设计报告质量一般。考核时能回答问题，但不够完整准确； （5）60分以下：未达到设计计划中所规定的基本要求。设计期间表现较差。设计报告不认真或有原则错误。考核时不能正确回答主要问题。 六、其它 1、对教师的要求 指导教师应具备较高的业务水平和较丰富的指导课程设计经验、责任心强。能及时、正确地对学生出现的问题给予指导。 2、对学生的要求 （1）课程设计是教学过程的重要实践性教学环节，不允许免修；不及格者，按照学生学籍管理规定处理； （2）在课程设计期间，要求保证时间，全心投入、认真设计，确保课程设计按期完成； （3）在课程设计期间，要求态度端正，不允许复制或抄袭别人的设计，应独立完成自

医学图像三维重建的体绘制技术综述

医学图像三维重建的体绘制技术综述 摘要：体绘制技术是目前医学图像三维重建的主要方法之一，是一种能够准确反映出数据内部信息的可视化技术，是可视化研究领域的一个重要分支，是目前最活跃的可视化技术之一。本文首先分析了医学图像三维重建的两大方法及其基本思想，并将体绘制技术与面绘制技术进行了比较；然后分别描述了射线投射法、足迹法、剪切-曲变法、基于硬件的3D纹理映射、频域体绘制法以及基于小波的体绘制等典型算法；最后通过比较分析给出了各类算法的性能评价，并在此基础上展望了体绘制技术研究的发展前景。 关键字：体绘制；三维重建；可视化；性能评价 Abstract：Volume rendering techniques is one of the main methods of 3D reconstruction of medical images currently. It's also an important branch of visual technology which can reflect the inside information of data.It is one of the most active visualization technology.This paper first introduces are the two methods of 3D reconstruction of medical image and the basic thought of them,then volume rendering technology and surface rendering technology are compared.Secondly,the author introduces some kinds of algorithm for volume rendering：Ray Casting ,Splatting,Shear-Warp,3D Texture-Mapping Hardware,Frequency Domin V olume Rendering,Wavelet .Based V olume Rendering.The differences of their performances are compared and discussed in the last. Then some results are presented and their perspective are given in the end. Key words:Volume rendering techniques;3D reconstruction of medical images;visual technology;Performance evaluation

图像三维重建技术

1概述 随着计算机软硬件技术的快速发展，大规模复杂场景的实时绘制已经成为可能，这也加快了虚拟现实技术的发展，又对模型的复杂度和真实感提出了新的要求。虚拟场景是虚拟现实系统的重要组成部分，它的逼真度将直接影响整个虚拟现实系统的沉浸感。客观世界在空间上是三维的，而现有的图像采集装置所获取的图像是二维的。尽管图像中含有某些形式的三维空间信息，但要真正在计算机中使用这些信息进行进一步的应用处理，就必须采用三维重建技术从二维图像中合理地提取并表达这些 三维信息。 三维建模工具虽然日益改进，但构建稍显复杂的三维模型依旧是一件非常耗时费力的工作。而很多要构建的三维模型都存在于现实世界中，因此三维扫描技术和基于图像建模技术就成了人们心目中理想的建模方式；又由于前者一般只能获取景物的几何信息，而后者为生成具有照片级真实感的合成图像提供了一种自然的方式，因此它迅速成为目前计算机图形学领域中的研究热点。 2三维建模技术 三维重建技术能够从二维图像出发构造具有真实感的三维图形，为进一步的场景变化和组合运算奠定基础，从而促进图像和三维图形技术在航天、造船、司法、考古、 工业测量、 电子商务等领域的深入广泛的应用。3基于图像的三维重建技术 基于图像的建模最近几年兴起的一门新技术，它使用直接拍摄到的图像，采用尽量少的交互操作，重建场 景。 它克服了传统的基于几何的建模技术的许多不足，有无比的优越性。传统的三维建模工具虽然日益改进，但构建稍显复杂的三维模型依旧是一件非常耗时费力的工作。考虑到我们要构建的很多三维模型都能在现实世界中找到或加以塑造，因此三维扫描技术和基于图像建模技术就成了人们心目中理想的建模方式；又由于前者一般只能获取景物的几何信息，而后者为生成具有照片级真实感的合成图像提供了一种自然的方式，因此它迅速成为目前计算机图形学领域中的研究热点。 4 基于图像重建几何模型的方法 4.1 基于侧影轮廓线重建几何模型 物体在图像上的侧影轮廓线是理解物体几何形状的 一条重要线索１当以透视投影的方式从多个视角观察某一空间物体时，在每个视角的画面上都会得到一条该物体的侧影轮廓线，这条侧影轮廓线和对应的透视投影中心共同确定了三维空间中一个一般形状的锥体１显然，该物体必将位于这个锥体之内；而所有这些空间锥体的交则构成了一个包含该物体的空间包络１这个空间包络被称为物体的可见外壳，当观察视角足够多时，可见外壳就可以被认为是该物体的一个合理的逼近。鉴于此类算法一般需要大量的多视角图像，因此图像的定标工作就变得非常复杂。 4.2采用立体视觉方法重建几何模型 基于立体视觉重建三维几何是计算机视觉领域中的经典问题，被广泛应用于自动导航装置。近年来，立体视觉 图像三维重建技术 康皓，王明倩，王莹莹 （装甲兵技术学院电子工程系，吉林长春130117） 摘要:基于图像的三维重建属于计算机视觉中的一个重要的研究方向，从提出到现在已有十多年的历史。文章首先对三维重建技术做了详细阐述，并着重从计算机图形学的研究角度对基于图像建模技术进行了综述，介绍了 具有代表性的基于图像建模的方法及其最新研究进展,给出了这些方法的基本原理， 并对这些方法进行分析比较,最后对基于图像建模技术的未来研究给出了一些建议和应解决的问题。关键词:三维建模技术；图像建模技术；计算机图形学；虚拟现实中图分类号：TP271文献标识码：A 文章编号1006-8937（2009）11-0042-02 Three-dimensional image reconstruction technique KANG Hao,WANG Ming-qian,WANG Ying-ying （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｒｍｏｒｅｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３０１１７，Ｃｈｉｎａ） Abstract:Image-based Three-dimensional reconstruction is an important research direction in computer vision ,from now more than ten years'history.This article first describes three-dimensional reconstruction technique in detail and review image-based modeling techniques from the perspective of computer graphics research,introduce a representative of the method of image-based modeling and the latest research progress,give the basic principles of these methods,analysis and compare these methods,finally,give a number of recommendations and problems which should be solved on image-based modeling technology for future research. Keywords:three-dimensional modeling techniques;image modeling techniques;computer graphics;virtual reality 收稿日期：2009-03-19 作者简介：康皓（1978-），女，吉林长春人，硕士研究生，讲师，研 究方向：计算机辅助设计与编程。 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2009年6月Jun.2009 企业技术开发 第28卷

三维动画场景 教学大纲

《三维动画场景》教学大纲 一、课程基本信息 课程编号： 课程名称：三维动画场景 英文名称： 授课对象：动画专业 课程安排：二年级第二学期 课程时数及学分：56学时，3.5学分 教学方式：讲授 考核方式：考试 课程简介：3ds Max是一套功能强大的，32位的面向对象的三维建模、动画和渲染程序。3ds Max 在全球拥有数十万正版用户，并同时拥有上百万的使用者。尤其在中国，数以万计的影视广告公司、游戏公司、建筑公司、展览展示公司、动画公司……大量使用3ds Max 软件制作3d模型、动画。3ds Max软件系统被广泛应用于电影图像、视频、高清晰度电视、广播电视、交互游戏和网页制作中。3ds Max在广泛的应用领域中成为动画设计师必不可少的工具。3ds Max教学课程主要介绍3ds Max软件应用知识，以及三维动画的制作流程。它具有很强的实践性与应用价值，是动画艺术及动画技术本科生的必修课。 二、课程教学目的和要求 1．使学生熟练掌握3ds Max软件基础知识，能够独立运用3ds Max软件进行三维动画片的材质、灯光、渲染。 2．掌握材质、灯光、渲染的工作流程，及VRAY渲染器。 3．能够灵活运用已掌握的基本软件知识进行各种场景的创作。 三、教学内容、要点与学时分配 第一章基本材质与贴图制作（一）：窗台场景（4学时） 1、三个概念：SHADER、贴图纹理、贴图坐标 2、材质编辑器 3、指定贴图的基本方法 第二章基本材质与贴图制作（二）：窗台场景（4学时） 1、材质类型和贴图类型

2、MIX贴图的使用 3、使用PS处理贴图 4、反射折射贴图 第三章基本材质与贴图制作（三）：窗台场景（4学时） 1、多维材质和材质ID指定 2、遮罩贴图和贴图绘制 3、噪波和凹凸贴图 第四章基本材质与贴图制作（四）：窗台场景（4学时）1、UNUVMAP的使用方法1 第五章基本材质与贴图制作（五）：窗台场景（4学时）1、UNUVMAP的使用方法2 第六章灯光设置方法（一）（4学时） 1、灯光基本参数 2、灯光类型 3、三点光源 4、室外灯光阵列1 第七章灯光设置方法（二）（4学时） 1、室外灯光阵列2：黄昏、夜晚灯光设定 第八章灯光设置方法（三）（4学时） 1、泛光灯参数 2、室内灯光阵列 第九章 VRay渲染器的基础使用（4学时） 1、VRay渲染器的调用、使用流程、工作原理 2、利用窗台场景对比灯光阵列和全局光 第十章 VRay室外灯光设置（4学时） 1、山坡场景的灯光设置 2、VRay shadow的参数设置 3、环境天光的设定方法 第十一章 VRay材质、摄影棚灯光设置（一）（4学时） 1、VRay灯光的参数设定 2、金属、磨砂金属、玻璃、陶瓷材质的设置方法 3、制作红酒杯 第十二章 VRay材质、摄影棚灯光设置（二）（4学时）1、HDR贴图的使用

基于Kinect深度信息的实时三维重建和滤波算法研究

第29卷第1期 计算机应用研究 V ol.29 No.1 2012年1期 Application Research of Computers Jan. 2011 ——————————————— 作者简介: 陈晓明(1987－)，男（汉），浙江临海人，在读硕士，主要研究方向为嵌入式、图像处理 (xmchen2009@https://www.wendangku.net/doc/026328963.html,)；蒋乐天（1975-），男，博士，副教授，研究方向：嵌入式系统、软件可靠性和可用性研究；应忍东(1975-)，男，博士，副教授，主要研究方向为导航信号处理、嵌入式系统、SoC 、数字信号处理。 基于Kinect 深度信息的实时三维重建和滤波算法研究 陈晓明，蒋乐天，应忍冬 (上海交通大学 电子工程系,上海市 200240) 摘 要: 三维重建技术是计算机视觉、人工智能、虚拟现实等前沿领域的热点和难点。本文分析了基于Kinect 输出的深度数据进行场景的实时三维重建的算法。针对实现过程中出现的深度图像噪声过大的问题，根据其信号结构的特点给出了改进的双边滤波算法。新算法利用已知的深度图像噪声范围，将权值函数修改为二值函数，并结合RGB 图像弥补了缺失的深度信息。实验表明，新算法无论在降噪性能还是计算效率上，都大大优于已有的双边滤波，其中计算速度是原始算法的6倍。 关键词: 实时三维重建；Kinect ；三维点云；噪声分析；深度图像；双边滤波；联合双边滤波 中图分类号: TP391 文献标志码: A Research of 3D reconstruction and filtering algorithm based on depth information of Kinect CHEN Xiaoming, JIANG Letian, Ying Rendong (Dept. of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China ) Abstract: 3D reconstruction is one of the research hotspots. This paper analyzed and improved 3D reconstruction algorithm using the depth information from Kinect. To reduce noise, it proposed an improved bilateral filtering algorithm based on the signal structure. This new algorithm used a two-valued function to compute the weights of the filter, because the range of depth image data was already known. It also combined the RGB values and depth information of surrounding pixels to complement some missing depth information. The results show that the proposed algorithm has much better performance and efficiency, namely 6 times as fast as the original algorithm. Key words: real-time 3D reconstruction; Kinect; 3D point cloud; noise analysis; depth image; bilateral filter; joint bilateral filter 0 引言 三维重建技术是计算机视觉、人工智能、虚拟现实等前沿领域的热点和难点，也是人类在基础研究和应用研究中面 临的重大挑战之一，被广泛应用于文物数字化、生物医学成像、动漫制作、工业测量、沉浸式虚拟交互等领域。 现有的三维重建技术，按照获取深度信息的方式，可分为被动式技术和主动式技术。被动式技术利用自然光反射，一般通过摄像头拍摄图片，然后通过一系列的算法计算得到物体的三维坐标信息，如Structure from Motion[1]和Multi-View Stereo[2]。Structure from Motion 技术利用不同时间的图像建立对应关系，因此只适用于刚性物体；Multi-View Stereo 技术使用于刚体，但是计算量非常大，现阶段很难做到实时。主动式技术包含一个光源，直接测量物体的深度信息，因而很容易做到实时效果，如采用结构光技术的Kinect[3]和采用Time of Flight 技术的CamCube[4]。而相对于CamCube ，采用结构光技术的Kinect 价格更便宜，更容易推广。 本文着重解决动态场景建模，选用Kinect 技术作为三维重建的方法。Kinect 具有反应速度快、价格便宜的优点，但是得到的深度图像精度低，并包含大量噪声。因此在三维重建之前需要对得到的深度图像进行滤波，降低噪声。相对于RGB 图像滤波，深度图像滤波的研究工作还较少。文献[5]中采用双边滤波的方法降低噪声，采用多图像融合的方法修补未得到的深度信息，取得了很好的效果。但是该方法只适合静态场景，对于动态场景并不适合。对于缺失的深度信息，本文结合RGB 图像将其补全，并针对深度图像对双边滤波器进行改进，处理一般的噪声，提高了性能和计算速度。 本文首先阐述了三维重建的流程，然后针对重建过程 中噪声过大的问题分析并降低噪声，最后给出了实验结果和 结论。 1 三维重建算法 图1是三维重建的流程图。Kinect 设备的RGB 摄像头和红外摄像头分别得到RGB 图像和深度图像，为了消除因为两个摄像头位置不同而产生的图像中心不一致，首先将深度图像经过一定的坐标变换与RGB 图像对齐，之后计算出空间点的XY 坐标，最后将三维点云数据（X,Y,Z,R,G,B ）通过PCL 开源库显示。 下面针对图中信号处理流程中各个环节具体分析。 红外摄像头 RGB 摄像头 坐标变换 XY 坐标计算 深度图像 RGB 图像 三维点云（X,Y,Z,R,G,B ） 显示 Kinect 图1 三维重建流程图 1.1 Kinect 摄像头信号标定 在使用Kinect 设备之前，需要对其进行标定，包括RGB 摄像头和红外摄像头 的标定，以及确定深度与RGB 图像间的坐标变换关系。 摄像头标定是一项比较成熟的技术，这里不加以详细叙述。文献[6]中，标定前的深度图像误差已经很小，标定后

4-1 三维动画场景设计试题3

《三维动画场景设计》试题三 （附参考答案） [1]、在渲染环节，渲染的相关工具及设置是一部分非常重要的内容，正确的设定能提高工作效率。例如在渲染时经常会因忘记激活需要渲染的相机视图而渲染出错误的画面，为避免这一问题的发生，最有效的做法是（）。 【答案】C 【分数】1分 【选项】 A、每次都记得激活正确的渲染视图 B、记得快速渲染的快捷键 C、在渲染场景对话框中，将窗口最下角的视口设置成需要渲染的相机，并单击右边的锁定按钮，这样就可以锁定一直要渲染的视图 D、在渲染场景对话框中，将窗口最下角的视口设置成需要渲染的相机 [2]、3ds Max除了有自身扫描线渲染器，还将其它一些高级的渲染器植入进来，以提高渲染效果。为了使用更高级的渲染器来实现下面图1所示的渲染效果，打开【mental ray】渲染器的方法是（）。 图1 图2 【答案】C 【分数】1分 【选项】 A、单击渲染场景对话框，在弹出的窗口中，单击Render Elements标签，选择指定渲染器，单击产品级

后面的按钮，在打开的选择渲染器窗口中单击mental ray 渲染器 B、单击渲染场景对话框，在弹出的窗口中，单击渲染器标签，选择指定渲染器，单击产品级后面的 按钮，在打开的选择渲染器窗口中单击mental ray 渲染器 C、单击渲染场景对话框，在弹出的窗口中，单击公用标签，选择指定渲染器，单击产品级后面的按钮，在打开的选择渲染器窗口中单击mental ray 渲染器 D、单击渲染场景对话框，在弹出的窗口中，单击高级照明标签，选择指定渲染器，单击产品级后面的 按钮，在打开的选择渲染器窗口中单击mental ray 渲染器 [3]、对物体运动的控制是3ds Max很有用的工具。如下图1所示，我们希望控制相机的运动，已经建立好相机、螺旋线和茶壶，如果希望相机沿着螺旋线运动，而且目标盯住茶壶进行动画，相关操作描述正确的是（）。 图 1 图2 【答案】D 【分数】1分 【选项】 A、在运动工具栏中为相机的位置增加一个【位置约束】工具，按下【添加路径】按钮单击茶壶，按下【拾取目标】按钮，单击螺旋线 B、在运动工具栏中为相机的位置增加一个【位置约束】工具，按下【拾取目标】按钮单击茶壶，按下【添加路径】按钮，单击螺旋线 C、在运动工具栏中为相机的位置增加一个【路径约束】工具，按下【添加路径】按钮单击茶壶，按下【拾

基于Kinect的三维重建

项目源码详见：https://www.wendangku.net/doc/026328963.html,/forum/viewtopic.php?f=1&t=13042 前几天刚入手了期待已久的Kinect ，用于实验室机器人项目的视觉导航与环境理解。 首先要做的是破解-->连接PC-->获取深度数据和图像数据-->三维点云显示这么几项基本工作。 开始仿照的是饮水思源[1]博客的方法（使用VS2008在windows平台上试用Kinect[2]），利用CL-NUI-Platform 来破解，它的最新版是1.0.0.1210，但我在XP上用会当机，后来换 1.0.0.1121 版的就可以用了。CL NUI 提供了十分简便易用的接口，在OpenCV 上调用很简单，另外它还提供了Kinect 底座马达的控制接口和LED 灯颜色的选择接口，其例程中可以操控Kinect 上下摆动。如果只需要获取深度数据和图像数据，CL NUI 就够用了。不过要做深入的应用，比如人体姿态识别、骨架提取、深度数据与图像数据的合并等等，就该用到OpenNI 了。 国内的CNKINECT[3]是个不错的Kinect 开发论坛，版块丰富，有很多资料可供借鉴。我通过论坛介绍的方法[4]成功配置了OpenNI + Kinect，先是用最新版的OpenNI+SensorKinect+NITE ，但在XP 下不能正常运行，可能跟 .net 平台有关，老实按上面论坛的方法装就成功了。另外用CMake + VS2008 装了最新的OpenCV_SVN，开始试过在CMake 里选择With TBB，但诡异的是TBB 似乎只适用于VS2005，在VS2008 编译后试用里面的samples 老是提示报错找不到msvcp80.dll，重新用CMake 配置取消了With TBB，就一切正常了。

基于虚拟现实的三维重建复原技术

基于虚拟现实的三维重建复原技术 产品简介 基于虚拟现实的三维重建复原技术, 集成了三维360度全景照相技术、三维虚拟现实动态仿真技术（增强现实技术）为一体，北京金视和科技股份有限公司致力于VR技术在各行业的研发，结合实际情况，并联合相关的高校专家共同研发制成，完全满足现在公安系统里现场全景照相、全景三维测量、三维重建、模拟、和分析的应用。基于虚拟现实的三维重建复原技术生成高度逼真的三维场景图片和动画片，把这些全景图片、三维场景、动画片和声音、文字结合，为侦查、技术、指挥人员生成各种三维虚拟案件现场场景的多媒体影音和影像材料。对这些数字化多媒体信息进行分析、演示，并可以在网络服务器上发布、保存、修改案例，其他用户可以通过网络服务器进行查询、观看案例。为案件的侦破、记录、汇报、存档查询，都提供了便利的直观方便。 产品特点 全自动拍照 刑侦人员将设备架好后，无需人工调整角度，挪动设备。特制照相设备自动将现场记录到设备里。 照片拼接 具备多照片全自动智能拼接功能，对白墙、同色区域等单张照片边缘特征不明显的情况也可准确全自动拼接，无需手动拼接；平均一组全景拼接≤30秒；具备100组及以上批量照片全自动、快速拼接功能，批量拼接无需编程或设置（平均一组图像拼接≤50秒）；具备处理超大、超高清晰度图像的全景合成能力（能够拼接图像尺寸≥20000*10000像素的全景图）。 全景图预览 可以生成多种格式的三维全景图（html、flash、mov、exe等），可自动可视化生成雷达导航效果，使雷达与全景方向同步；可以生成exe可执行文件，跨平台播放；可以全满屏观看全景图，现场细目、导航栏、工具栏、现场地图等均可自由隐藏、显现。 全景图热点编辑 可在全景图中快速方便的添加热点，热点可添加文字标注、并具备超链接常见格式的图片（bmp、jpg、tiff）、视频（avi、mpg、wmv、mp4）、音频（mp3、wma）、动画、其他文档等功能；具备鼠标拖动、释放即实现热点链接功能，自动对热点进行分类，自动为热点添加三态图标。 全景图转换编辑 全景图自动生成平面示意图；全景图内可以任意截取照片。 全景测量 具备真正的空间三维测量功能，可测量全景图内任意两点间的空间距离，误差符合工程误差标准；三维测量时，被测物体无需地面有投影，无需预先构建图形；测量过程无条件限制。

机器视觉—三维重建技术简介

三维重建技术简介 一、视觉理论框架 1982年，Marr立足于计算机科学，首次从信息处理的角度系统的概括了心理生理学、神经生理学等方面已经取得的重要成果,提出了一个迄今为止比较理想的视觉理论框架。尽管Marr提出的这个视觉理论框架仍然有可以进行改进和完善的瑕疵,但是在近些年,人们认为,计算机视觉这门学科的形成和发展和该框架密不可分。 第一方面,视觉系统研究的三个层次。 Marr认为,视觉是一个信息处理系统,对此系统研究应分为三个层次:计算理论层次,表示与算法层次,硬件实现层次,如下图所示: 计算机理论层次是在研究视觉系统时首先要进行研究的一层。在计算机理论层次，要求研究者回答系统每个部分的计算目的与计算策略，即视觉系统的输入和输出是什么，如何由系统的输入求出系统的输出。在这个层次上，将会建立输入信息和输出信息的一个映射关系，比如，系统输入是二维灰度图像，输出则是灰度图像场景中物体的三维信息。视觉系统的任务就是研究如何建立输入输出之间的关系和约束，如何由二维灰度图像恢复物体的三维信息。 在表示与算法层次，要给出第一层中提到的各部分的输入信息、输出信息和内部信息的表达，还要给出实现计算理论所对应的功能的算法。对于同样的输入，如果计算理论不同，可能会产生不同的输出结果。 最后一个层次是硬件实现层次。在该层次，要解决的主要问题就是将表示与算法层次所提出的算法用硬件进行实现。 第二方面，视觉信息处理的三个阶段。 Marr认为，视觉过程分为三个阶段，如表所示：

第一阶段，也称为早期阶段，该阶段是求取基元图的阶段，该阶段对原始图像进行处理，提取出那些能够描述图像大致三维形状二维特征，这些特征的集合构成所构成的就是基元图(primary sketch)"。 第二阶段也称中期阶段，是对环境的2.5维描述，这个阶段以观察者或者摄像机为中心，用基元图还原场景的深度信息，法线方向(或一说物体表面方向)等，但是在该阶段并没有对物体进行真正的三维恢复，因此称为2.5维。 第三阶段也称为后期阶段，在一个固定的坐标系下对2.5维图进行变换，最终构造出场景或物体的三维模型。 二、三维重建技术现状 目前三维重建的方法大致可分为三类，即:用建模软件构造的方式，多幅二维图像匹配重建的方式以及三维扫描重建的方式。 对于第一种方式，目前使用比较广泛的是3D Max, Maya, Auto Cad以及MultiGen-Creator等软件。这些三维建模软件，一般都是利用软件提供的一些基本几何模型进行布尔操作或者平移旋转缩放等操作，来创建比较复杂的三维模型。这样所构建出来的模型，比较美观，而且大小比例等非常精确。然而，这需要建模者精确知道三维场景的尺寸、物体位置等信息，如果没有这些信息，就无法建立精准的模型。 第二种方式是利用实时拍摄的图像或者视频恢复场景的三维信息。这种方式是基于双目立体视觉，对同一物体拍摄不同角度的图像，对这些图像进行立体匹

《动画场景设计》自考教学大纲

04507《动画场景设计》自考教学大纲 第一部分课程性质与设置目的 一、课程性质与特点 《动画场景设计》课程是动画专业的一门专业设计类课程。是高等教育自学考试动画专业（独立本科段）的专业基础课之一。是一门理论联系实际、应用性、操作性较强的课程。要求同学们首先要理解影视动画场景设计在影片中具有的造型意义以及基本理论，进而能够进一步训练对动画场景设计原则、方法、技巧及具体创作步骤进行训练。 二、课程目标与基本要求 通过本课程的学习，要求基本掌握动画场景设计的学习方法和思维方法，能够理论联系实际，真正具备完成设计、绘制动画作品中主要场景的设计与制作的基本知识和技能。动画场景设计课程的主要任务是学会从深入研究影片的体裁、内容及导演总体艺术风格的构想上，进行主要场景、道具陈设方面的设计与表现。 三、与本专业其他课程的关系 《动画场景设计》与动画专业的许多其他课程有着密切的关系，如《视听元素》、《动画概论》等课程为其奠定了理论知识；并与《动画设计稿》、《角色设计》、《原画设计》等架构了动画设计体系；另外又与《二维动画》、《三维动画》互相衔接配合，互为知识补充，密不可分，是本科阶段提高学生动画制作的综合能力的关键设计课程之一。 第二部分课程内容与考试目标 第一章影视动画场景设计概述 一、学习目的和要求 充分明确影视作品中场景的含义、内容、功能、特性以及设计的基本要求。这是进行有效学习与技巧性训练的关键性理论铺垫；通过本章的学习，使学生能够建立科学的系统的整体意识，这对将来的构思方法与专项训练非常关键。 二、课程内容 第一节影视动画场景设计概念及任务 （一）明确“场景”与“背景”的不同 （二）明确“场景”设计的内容以及特点 第二节场景在动画影片中的功能 （一）交待时空关系 重点：明确物质空间（叙事空间）与社会空间 （二）营造情绪氛围 重点：明确从故事出发，从角色出发表达各种复杂的情绪，即“用景说情” （三）刻画角色 重点：明确角色与场景的关系是不可分割的，用景表达不用语言描述的角色主客观心理空间。 （四）场景是动作的支点

基于Kinect的三维重建

基于Kinect-OpenNI-OpenCV-OpenGL的环境三维重构 项目源码详见：https://www.wendangku.net/doc/026328963.html,/forum/viewtopic.php?f=1&t=13042 前几天刚入手了期待已久的Kinect ，用于实验室机器人项目的视觉导航与环境理解。 首先要做的是破解-->连接PC-->获取深度数据和图像数据-->三维点云显示这么几项基本工作。 开始仿照的是饮水思源[1]博客的方法（使用VS2008在windows平台上试用Kinect[2]），利用CL-NUI-Platform 来破解，它的最新版是1.0.0.1210，但我在XP上用会当机，后来换 1.0.0.1121 版的就可以用了。CL NUI 提供了十分简便易用的接口，在OpenCV 上调用很简单，另外它还提供了Kinect 底座马达的控制接口和LED 灯颜色的选择接口，其例程中可以操控Kinect 上下摆动。如果只需要获取深度数据和图像数据，CL NUI 就够用了。不过要做深入的应用，比如人体姿态识别、骨架提取、深度数据与图像数据的合并等等，就该用到OpenNI 了。 国的CNKINECT[3]是个不错的Kinect 开发论坛，版块丰富，有很多资料可供借鉴。我通过论坛介绍的方法[4]成功配置了OpenNI + Kinect，先是用最新版的OpenNI+SensorKinect+NITE ，但在XP 下不能正常运行，可能跟 .net 平台有关，老实按上面论坛的方法装就成功了。另外用CMake + VS2008 装了最新的OpenCV_SVN，开始试过在CMake 里选择With TBB，但诡异的是TBB 似乎只适用于VS2005，在VS2008 编译后试用里面的samples 老是提示报错找不到msvcp80.dll，重新用CMake 配置取消了With TBB，就一切正常了。

基于双目立体视觉三维重建系统的制作流程

本技术公开了一种基于双目立体视觉三维重建系统，涉及三维重建系统技术领域；机箱的底部四角处均固定安装有行走轮，机箱的内部分别固定安装有蓄电池与处理计算机，机箱的上端分别固定安装有显示器与安装架，安装架上通过轴承座固定安装有主轴，主轴的下端固定安装有安装齿轮，安装齿轮与驱动齿轮相啮合，驱动齿轮固定安装有驱动电机的轴上，驱动电机通过螺栓安装在安装架上，主轴的上端固定安装有连接轴，连接轴为横向设置，连接轴的两端固定安装有双摄像头，连接轴的中上端固定安装有照明灯；本技术能够实现快速控制，稳定性高，且控制准确，操作简便，能够节省时间；使用方便，结构简单，且效率高，能够在检测时进行补光。 技术要求

1.一种基于双目立体视觉三维重建系统，其特征在于：包括机箱、行走轮、蓄电池、处理计算机、显示器、安装架、驱动齿轮、驱动电机、安装齿轮、主轴、连接轴、双摄像头、照明灯；机箱的底部四角处均固定安装有行走轮，机箱的内部分别固定安装有蓄电池与处理计算机，机箱的上端分别固定安装有显示器与安装架，安装架上通过轴承座固定安装有主轴，主轴的下端固定安装有安装齿轮，安装齿轮与驱动齿轮相啮合，驱动齿轮固定安装有驱动电机的轴上，驱动电机通过螺栓安装在安装架上，主轴的上端固定安装有连接轴，连接轴为横向设置，连接轴的两端固定安装有双摄像头，连接轴的中上端固定安装有照明灯，蓄电池通过导线与处理计算机、显示器的电源端电连接，双摄像头通过导线与处理计算机的输入端电连接，处理计算机的输出端分别与驱动电机、照明灯电连接，显示器与处理计算机的输入、输出端电连接。 2.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉三维重建系统，其特征在于：所述显示器为触摸式显示屏。 3.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉三维重建系统，其特征在于：所述行走轮为减震式万向行走轮。 4.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉三维重建系统，其特征在于：所述驱动电机为低速电机。 5.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉三维重建系统，其特征在于：所述照明灯为LED灯。 技术说明书 一种基于双目立体视觉三维重建系统 技术领域 本技术属于三维重建系统技术领域，具体涉及一种基于双目立体视觉三维重建系统。 背景技术

三维动画场景的空间设计

三维动画场景的空间设计 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《三维动画场景的空间设计》的内容，具体内容：在这个影视动画蓬勃发展的时代，影视动画是时代发展的产物，是集艺术、技术和文化创意于一身的艺术表现形式。那么，，你了解多少呢?以下是有我为大家整理的，希望能帮到你。三维动画场景空... 在这个影视动画蓬勃发展的时代，影视动画是时代发展的产物，是集艺术、技术和文化创意于一身的艺术表现形式。那么，，你了解多少呢?以下是有我为大家整理的，希望能帮到你。 三维动画场景空间设计的分类和构成 三维动画场景空间是立体开放的，是被创造和重新安排的蒙太奇空间。动画场景空间可以分为：真实的空间、想象的空间、实体的空间、虚拟的空间、内景空间和外景空间。在真实的世界中可以置身其中的场景结构被称之为真实空间，如房屋、居室等。想象空间是在场景结构中，虚假的、梦幻的，在现实世界中不存在的空间，如角色梦境中的场景、虚拟世界中的场景等。 三维影视动画场景空间的构成形式丰富，包含单体空间、多层次空间、横向排列空间、垂直组合空间、综合室组合空间。单体空间又称为单一空间，是一种相对简单的结构空间。在制作动画片中应该考虑到场景空间是具有时间的，在简单空间中制作者必须再进行加工设计。多层次空间是有长、宽、高和深度的空间，有利于摄像机的搭建和镜头的推、拉、摇、移，

使影片画面更加丰富。横向排列空间，是由若干个空间并排在一起，在线形上形成排列组合，通过摄影机的搭建，可以进行摇、移镜头的拍摄。利用多个多层空间的上下组合，制造纵向场景，摄像机可以拍摄出从上到下或从下到上的摇移镜头。把以上四类空间有序的放置于同一空间中便组成了综合式组合空间，它具有纵深性、横跨性、丰富性，使场景的调度在最大程度上得以实现。 三维动画场景空间设计的元素应用 动画场景的空间构成可以根据视觉效果来分为"强势场景空间"、"弱势场景空间"。在三维动画场景设计中，构图是其中各个环节制作时都必须要考虑的最为重要的元素，下面就不同的三维动画的构图方法进行简单分析。 分割式构图，在进行场景设计时，要确定一个视觉中心点，使画面达到视觉平衡。分割式构图又分为轴线构图、水平垂直分割构图、三角构图和对角线构图。轴线构图是在画面中心找到其中轴线，利用中轴线等分的构图方式，使画面形成对称美和均衡美。水平垂直分割构图即黄金分割构图，利用黄金分割的构图方法，可以使画面看起来更具艺术性、稳定性，从古至今，中外很多艺术作品都采用了黄金分割的构图方法。三角构图是以三个景物为画面的视觉中心，或者以三点成面的几何形来安排景物，它是一种具有稳定性、均衡性的构图方法。对角线构图，对角线是划分空间的一种常见方法，采用对角线构图可以更好地吸引观者目光，使之由四周到视觉中心聚拢。 创作中在构图的空间处理上，要注意抓住几何中心、巧用视觉趣味中心

医学影像三维重建系统的研究与实现

电子科技大学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 专业学位硕士学位论文MASTER THESIS FOR PROFESSIONAL DEGREE 论文题目医学影像三维重建系统的研究与实现 专业学位类别工程硕士 学号 201322070532 作者姓名 卢开文 指导教师蒲立新副教授

分类号密级 UDC注1 学 位 论 文 医学影像三维重建系统的研究与实现 （题名和副题名） 卢开文 （作者姓名） 指导教师 蒲立新 副教授 电子科技大学 成 都 （姓名、职称、单位名称） 申请学位级别 硕士 专业学位类别 工程硕士 工程领域名称 控制工程 提交论文日期2016年4月28日论文答辩日期2016年5月9日学位授予单位和日期 电子科技大学2016年6月28日答辩委员会主席 邹见效 评阅人 金卫 王子斌 注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。

RESEARCH AND IMPLEMENTAION OF MEDICAL IMAGE 3D RECONSTRUCTION SYSTEM A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Master of Engineering Author: Lu Kaiwen Advisor: Pu Li-xin School : School of Automation Engineering

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 作者签名：日期：年月日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名：导师签名： 日期：年月日