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双目立体网页的生成方法研究

作　者: 张少博
导　师: 孙军
学　校: 上海交通大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: IPTV 3DTV 双目立体网页 Canvas WebGL
分类号: TP393.092
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 59次
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内容摘要

近年来，立体视觉理论不断发展完善，对于3D内容的处理能力也大幅增强，越来越多的立体电影和电视节目进入人们的视野与此同时，网络在人们的工作生活中扮演了越来越重要的作用，由于网页具有的灵活性和跨平台等特点，包括3DTV应用软件游戏等都更多的采用网页作为和用户交互界面的实现方法；另一方面，随着3D显示技术的发展和进一步成熟，3D显示器制造工艺的发展和成本的下降，3D显示器的价格也已经逐渐能够被普通消费者所接受因此，如何在3D显示器上呈现具有纵深感的立体网页成为亟待解决的问题针对这一问题，本论文分析了立体网页的发展现状，总结了实现立体网页所需的相关技术，在此基础上提出了基于Canvas和WebGL的双目立体网页实现方法，并对它们各自的特点和适用范围进行了讨论Canvas是HTML5规范中引入的2D图形环境，它的主要用途是处理或者从头创建2D图形，而不是像嵌入audio和video元素那样直接将现有媒体嵌入到网页中通过使用JavaScript API来操作canvas元素，可以创建响应用户交互的动态图形和动画；可以使用它来给予HTML表格中的数据动态创建动态更新的数据可视化图形；还可以使用它来构建一个Web应用程序的用户界面：Canvas是一个能够创建动态图形和交互体验的强大工具本文提出了一种基于Canvas的双目3D网页实现方法及系统，其要点是将用于控制Canvas上元素位置的2D定位属性扩展为3D定位属性，从而得到具有纵深感的立体效果3D定位属性由2D定位属性和3D深度属性构成，其中3D深度属性可缺省本文通过HTML5中新引入的Canvas元素来实现，具有兼容传统2D浏览器，无缝支持2D网页和3D网页，适于开发3D用户界面网页游戏等优点本文使用这种方法创建了一个3DTV点播系统的交互界面，得到了较好的立体效果本文还提出了一种基于3D Canvas，即WebGL的双目立体网页生成方法WebGL是一种HTML5标准中新引入的3D绘图规范，这种绘图技术标准通过把JavaScript和OpenGL ES2.0的结合，为浏览器中的复杂3D图像渲染提供了可能本文提出了通过在WebGL环境中设置一对立体摄像机来得到左右视图从而生成双目立体网页的方法，解决了水平亚抽样和立体摄像机设置等问题本文使用这种方法搭建了一个基于WebGL的舒适度测试系统，定义了一个用户可调的摄像机及运动参数集，能够生成双目立体网页或导出立体视频，并利用该系统就基线长度和目标距离对立体视觉舒适度的影响进行了探讨

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
英文缩略语说明表  7-13
第一章绪论  13-19
  1.1 引言  13-15
  1.2 研究的目的与意义  15-16
  1.3 本文的主要研究成果及章节安排  16-19
第二章双目立体成像相关技术  19-24
  2.1 双目立体成像系统  19-21
    2.1.1 主动快门式眼镜  19-20
    2.1.2 彩色眼镜  20
    2.1.3 偏光眼镜  20-21
    2.1.4 头戴式显示器  21
  2.2 双目 3D 网页现状  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章基于 CANVAS 的立体网页生成  24-36
  3.1 引言  24-26
    3.1.1 DVB 标准  24-25
    3.1.2 Canvas 简介  25-26
  3.2 具体绘制流程  26-31
    3.2.1 设计网页效果图  27
    3.2.2 获取 3D 定位信息  27-28
    3.2.3 创建 3D 网页  28-29
    3.2.4 解析 3D 网页  29
    3.2.5 根据 3D 传输模式，在 Canvas 上绘制  29-31
  3.3 本方法解决的主要问题  31-34
    3.3.1 深度视差关系模型  31-32
    3.3.2 文字绘制  32-33
    3.3.3 视频绘制  33-34
  3.4 与其他技术的区别  34-35
    3.4.1 与传统 2D 网页区别  34
    3.4.2 与浮雕 3D 使用 CSS 编写 3D 网页技术等的区别  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章基于 WEBGL 的立体网页生成  36-57
  4.1 引言  36
  4.2 WEBGL 3D 网页生成方法  36-42
    4.2.1 WebGL 中的坐标变换  36-39
    4.2.2 SBS 格式的 WebGL 绘制  39-41
    4.2.3 摄像机设置  41-42
  4.3 基于 WEBGL 的舒适度测试系统设计  42-47
    4.3.1 两种立体摄像机的设定方式  43
    4.3.2 平行式摄像机移轴算法的实现  43-46
    4.3.3 会聚式摄像机  46-47
  4.4 基于 WEBGL 的舒适度测试系统实现  47-52
    4.4.1 初始化场景  47-48
    4.4.2 初始化摄像机  48
    4.4.3 绘制左右视图  48-49
    4.4.4 更新参数重新绘制  49-50
    4.4.5 运动场景  50-51
    4.4.6 导出视频序列  51-52
  4.5 基于 WEBGL 的舒适度测试系统的应用  52-55
    4.5.1 焦距和视角关系  53
    4.5.2 基线长度和目标距离关系讨论  53-55
  4.6 与其他技术区别  55-56
    4.6.1 和 OpenGL 的区别  55-56
    4.6.2 和 Flash 的区别  56
  4.7 本章小结  56-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 主要结论  57
  5.2 研究展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利  63-64
附录  64-66

双目立体网页的生成方法研究

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