三維場景的多視點感知算法研究.pdf

1、隨著計算機技術的飛速發(fā)展，三維模型數(shù)據(jù)庫的資源共享得以實現(xiàn)。為方便用戶快速瀏覽并查閱三維模型，數(shù)據(jù)庫往往被要求提供一個或一組預覽圖去表征一個三維模型。一組高辨別度的預覽圖可幫助用戶快速辨別其對應的三維模型，相對地，一組低辨別度的預覽圖則會導致用戶的判斷出現(xiàn)差錯。特別地，在家裝設計完成后，室內(nèi)設計師往往需要向用戶提供一組整體效果圖去感知整體家裝風格。因此如何根據(jù)場景信息自適應地得到用戶指定視點個數(shù)的最優(yōu)多視點集合，使得其不僅能夠表征三維場

2、景，而且能夠給予用戶最大程度上的感知是一個重要且有意義的問題。
　　在三維模型感知領域，研究人員更多地關注于單一三維模型的視點選擇問題，而其中少量關注于復雜三維場景模型的相關工作也僅處理最優(yōu)單視點的整體感知或局部感知問題。針對現(xiàn)有工作并未考慮三維場景多視點整體感知的問題，本文首次研究了三維場景多視點感知算法，以幫助人們盡可能地感知整個三維場景。針對現(xiàn)有工作中的視點度量算法并不適用于三維場景整體感知的問題，本文定義了一個新穎的視點感

3、知度量函數(shù)，保證了優(yōu)化視點能夠覆蓋足夠多的幾何特征的同時，更加貼近人們的視覺感知習慣。
　　針對輸入的三維場景模型，本文首先利用三維場景模型中幾何與結構信息定義了基于模型本身的度量函數(shù)，其次利用視點對應觀察視圖的構圖美學信息定義了基于觀察視圖的度量函數(shù)，進而加權組合兩類度量函數(shù)并得到了一個涵蓋幾何信息、結構信息、美學信息等感知元素的視點感知度量函數(shù)，保證了其對應的最優(yōu)視點在能夠覆蓋足夠多顯著幾何信息的基礎上更加貼近人們的視覺感知習

4、慣?；谠撘朁c感知度量函數(shù)與用戶指定視點個數(shù)，本文構建了一個多視點整體優(yōu)化模型，保證了多視點協(xié)同感知。為避免陷入局部最優(yōu)，本文利用經(jīng)典的模擬退火算法對優(yōu)化模型進行多視點整體優(yōu)化求解，得到最優(yōu)多視點集合。
　　為驗證本文算法的有效性與合理性，本文對實驗結果進行定量與定性的分析。通過與相關工作中度量函數(shù)的定量比較，證明了本文視點感知度量函數(shù)的有效性。通過與優(yōu)秀室內(nèi)裝修設計師人為指定的最優(yōu)視圖集合進行定性比較，證明了本文算法的合理性。實