三維全景實景混雜現實技術

三維全景實景混雜現實技術簡介

傳統的虛擬現實技術

傳統的虛擬現實技術基本上都是通過基於3D的環境建模技術來重現現實世界的三維景觀。比如虛擬費城（Virtual Philadelphia）採用3D建模的方法，將整個費城的每一棟建築在虛擬空間中進行建模，用戶可在費城的街道進行虛擬漫遊。採用3D建模技術進行虛擬環境構建的優點是空間立體感和層次感強。但是通常採用三維場景建模的虛擬環境與真實環境都有較大差別，仿真度不高，並且建模的大量工作需要由人工完成，效率較低。

基於全景圖像的虛擬現實技術

基於圖像繪製的虛擬現實技術以其環境信息再現完整，場景構建快速等特點逐漸發展成為一種高效實用的環境建模技術。在利用基於圖像繪製技術構建虛擬現實場景過程中，通常採用真實場景的全景實景圖像來構建整個虛擬空間。世界上眾多著名大學如美國哈佛大學(Harvard University), 英國牛津大學(University of Oxford)等學府在各自網站上採用該技術向世界展示校園環境。著名的“街景(Street View)“，也是Google公司採用這種基於圖像繪製的虛擬現實技術實現的。

上述現存的基於圖像繪製技術的虛擬現實系統都採用了在球形空間（或其他形狀例如立方體，柱形空間）內紋理映射全景實景圖像的方法來構建全景空間。雖然採用基於圖像繪製技術其虛擬場景繪製的仿真度和沉浸感有了很大提高，但是與採用3D建模技術構建虛擬場景相比，其立體感和層次感又顯不足。因此僅僅採用基於圖像繪製技術構建的虛擬空間並不能將場景內容的豐富性進行較為完整的表現。

三維全景實景混雜現實技術

三維全景實景混雜現實技術則克服了現有技術中構建虛擬場景單獨採用基於圖像繪製技術與單獨採用基於圖形繪製技術所帶來的場景構建仿真度較低，或場景立體感與層次感較差，內容不夠豐富的問題，使得全景實景圖像具有了三維空間信息，實現真實場景和虛擬對象在三維空間的有機融合，進而可以構建出真實完美的三維立體實景空間。

全景實景混雜現實技術通過計算機圖像圖形技術和計算機視覺技術，將現實環境中不存在的虛擬對象精確地融合在真實環境中，使真實的環境和虛擬的物體疊加到了同一個畫面或空間同時存在，兩種信息相互補充、疊加，從而增強了全景實景圖片的表現力，進一步模糊真實世界與計算機所生成的虛擬世界之間的界線。該技術提供了一種表現立體三維真實場景的有效手段。如圖所示：