学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

面向沉浸式半球投影教学系统的图像预畸算法研究

作　者: 袁佳丽
导　师: 霍智勇
学　校: 南京邮电大学
专　业: 教育技术学
关键词: 虚拟现实半球投影预畸算法教学系统
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 22次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

为了满足实际教学的需要,给学习者创建一个逼真、具有沉浸感的学习环境,促进学生对特定学习内容的理解,加深其对概念的认知,提升实际教学质量,我们需要在一些教学环节中引入虚拟现实系统。然而目前已有的虚拟现实系统集成复杂,成本较高,无法满足教学的实际需求。因此,迫切需要采用新的方法和手段,建立一个集成简单、低成本且使用方便、实际效果满足教学预期的虚拟现实系统用于实际教学应用。本文建立的这个沉浸式半球投影教学系统由硬件和软件两部分组成。系统硬件有单台普通投影机、球面反射镜和大型半球幕,为学习者提供水平180度,垂直120度的显示视角,呈现的画面能够让使用者产生强烈的沉浸感。为了实现宽视域图像的半球显示,本文重点介绍了半球投影显示软件。由于普通的投影机是针对平面屏幕投影而设计的,当它把图像投射到半球幕上时,需要对图像做预畸处理,以使得在半球幕得到正确的图像显示。本文采用了偏轴反射投影方式,为了获得较为精确的预畸图像,采用几种算法组合实现了从原始图像到预畸图像的映射变形,并在matlab平台上对算法进行仿真测试,结果表明,本文提出的算法具有较高的校正精度,能够很好地实现半球幕的立体投影显示。最后探讨了沉浸式半球投影显示系统在教学中的应用,列举了该系统用于教学的一些实例,并分析了它的优势以及应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-18
  1.1 课题背景及研究目的和意义  8-9
  1.2 虚拟现实系统的发展  9-13
  1.3 几何校正技术的研究现状  13-16
    1.3.1 平面几何校正  13-15
    1.3.2 曲面几何校正  15-16
  1.4 本文工作  16-18
    1.4.1 本文主要研究工作  16-17
    1.4.2 本文章节安排  17-18
第二章沉浸式半球投影教学系统设计  18-25
  2.1 引言  18
  2.2 沉浸式半球投影教学系统整体结构设计  18-20
  2.3 系统的硬件组成  20-24
    2.3.1 半球幕的制作  20-22
    2.3.2 反射镜的设计  22
    2.3.3 投影机的选择  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章图像预畸相关理论  25-34
  3.1 引言  25
  3.2 鱼眼图像  25-28
    3.2.1 鱼眼图像的成像原理  25-26
    3.2.2 鱼眼图像的表示方式  26-28
  3.3 图像变形  28-30
    3.3.1 映射方式  28-29
    3.3.2 相关技术  29-30
  3.4 图像几何变换  30-33
    3.4.1 几何变换  31
    3.4.2 插值算法  31-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章图像预畸算法研究  34-49
  4.1 引言  34
  4.2 研究方法  34-35
  4.3 研究过程  35-45
    4.3.1 预估预畸图像  35-37
    4.3.2 图像预畸算法  37-43
    4.3.3 获取最佳预畸图像  43-45
  4.4 研究结果  45-48
    4.4.1 预畸效率  45-46
    4.4.2 预畸图像的投影显示效果  46-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章沉浸式半球投影显示系统的教学应用  49-54
  5.1 引言  49
  5.2 沉浸式半球投影显示系统的教学应用  49-52
    5.2.1 系统安装步骤  49-50
    5.2.2 系统使用步骤及注意事项  50
    5.2.3 应用实例  50-52
  5.3 沉浸式半球投影教学系统的优势及应用前景  52-53
    5.3.1 沉浸式半球投影教学系统的优势  52
    5.3.2 沉浸式半球投影教学系统的应用前景  52-53
  5.4 本章小结  53-54
第六章总结与展望  54-55
参考文献  55-60
致谢  60-61
攻读学位期间发表的论文  61

相似论文

VRGIS在城市设计中的应用,TP311.52
网络虚实二重性中主体的发展,B01
基于BLOG和RSS的辅助教学系统设计与实现,TP311.52
基于Moodle的高职网络教学系统设计与实现,TP311.52
基于WEB的辅助教学系统,TP311.52
基于MindMap-WebQuest的Web教学系统设计与实现,TP391.6
虚拟校园漫游系统建立方法的研究,TP391.9
虚拟驾驶系统开发与应用研究,U471
论虚拟的实践性,B023
基于MultiGen Creator/Vega的虚拟校园设计研究,TP393.18
基于静态图像的模拟漫游系统研究与设计,TP391.9
基于虚拟现实技术的电子政务系统的研究与应用,TP399-C2
三维虚拟现实技术在教育领域的应用,TP391.9
基于虚拟现实技术的人体科学馆的设计与实现,TP391.9
采煤工作面仿真系统研究,TP391.9
基于计算机视觉的三维人机交互技术研究及应用,TP391.41
基于ASP的信息技术网络教学系统设计与实现,TP311.52
兴义民族师院新校区虚拟现实系统设计与实现,TP391.9
虚拟近视眼手术系统的研究与设计,TP311.52
虚拟现实技术在多媒体课件中的应用研究,TP391.9
闽台缘网络虚拟美术馆的设计与实现,TP311.52