28 / 2020-08-20 22:07:38

虚拟场景全景立体画面生成与视口渲染算法

球面斐波那契点阵,球面全景图,立体显示,球面滤波,高分辨率  

为克服地图投影全景图的不均匀采样问题以及非球面投影全景图的冗余存储问题，本文利用球面斐波那契点阵对360°虚拟场景可视球形区域进行几乎均匀地采样，生成低冗余,高质量的虚拟场景全景图——球面斐波那契点阵全景图；同时为提升全景画面的真实感与沉浸感，以全景相机拍摄模型为基础，提出球面立体全景图的左右眼相机光线方向生成算法；并借助斐波那契网格作为局部坐标，为非规则一维球面斐波那契索引设计了光源可见性图的自适应滤波方法，生成带有柔和阴影的球面全景图；使用最邻近插值，找到视口像素对应的最邻近斐波那契索引，完成全景图的视口渲染；最后在视口渲染算法的基础上，设计视差调节模型以调整立体全景图的固定视差。实验结果表明：本文算法的视口渲染帧率在1600×600的分辨率下能达到90帧/秒，且画面质量优于当前应用广泛的等角投影算法，能够保证流畅、高质量的VR体验。