動態(tài)環(huán)境遮片實現方法的研究.pdf

1、數字遮片技術從產生至今已被廣泛的應用于電影的特效制作和數字圖像合成中。傳統(tǒng)的數字遮片技術僅能處理物體邊緣的遮擋透射關系，不能反映物體的反射、折射等光學現象。這使得數字遮片技術的應用具有很大的局限性。針對傳統(tǒng)數字遮片技術的不足，環(huán)境遮片在數字遮片中引入了反映反射、折射等現象的數據項，增強了數字遮片模擬光學現象的能力，擴大了數字遮片的應用范圍。其中，快速環(huán)境遮片提取和合成的方法為實現動態(tài)環(huán)境遮片效果打下了基礎。本文針對現有動態(tài)環(huán)境遮片技術中

2、仍然存在的一些問題和局限性進行研究，對實現動態(tài)環(huán)境遮片的方法按其效果的不同進行了分類，并提出了其中一些類別的解決方案。 本文的主要工作包括： （1）提出了動態(tài)環(huán)境遮片問題的最簡化分類。文中將動態(tài)環(huán)境遮片按照合成的動態(tài)效果的不同，分解為幾種最簡單的類型，其他類型的動態(tài)效果都可由這幾種效果合成。通過這樣的分類，可以一目了然地看出現有的遮片提取和合成方法所適用的范圍，以及不同情況下的問題所需的不同解決方案。已有的快速環(huán)境遮片方

3、法只能實現其中的一部分效果，方法本身的限制決定了不能用通常的提取手段解決另外幾類問題。 （2）提出了當視點變化引起的視點-前景與視點-背景距離同時發(fā)生變化時，求取環(huán)境遮片數據變化的方法。這種情況下不能在視頻中同時得到某一個特定位置，在同一個視點看到的純背景和前景放置在背景前的照片，因而不能用傳統(tǒng)的快速環(huán)境遮片方法直接提取，只能用采樣數據獲得遮片數據的變化函數，用于模擬運動過程中的遮片視頻。遮片數據結構中，隨深度變化而發(fā)生改變的參

4、數只有遮片的映射中心位置是需要單獨求解的，其他參數都可以根據映射中心位置的改變求出。本文使用在二維投影平面上的幾何分析的方法，利用小孔成像模型進行了前景物體折射過程的分析，并使用一系列幾何及代數運算以及數學工具的輔助，得到了在這種情況時，遮片映射中心位置變化的函數規(guī)律。該方法可以用于求取前景物體因為視點變化引起的視點-前景與視點-背景距離同時發(fā)生變化時的動態(tài)環(huán)境遮片。 （3）給出了使用數學運算得到的結論而進行的遮片數據修改的具體