RU2215326C2 - Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта - Google Patents

Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта Download PDF

Info

Publication number
RU2215326C2
RU2215326C2 RU2001118222/09A RU2001118222A RU2215326C2 RU 2215326 C2 RU2215326 C2 RU 2215326C2 RU 2001118222/09 A RU2001118222/09 A RU 2001118222/09A RU 2001118222 A RU2001118222 A RU 2001118222A RU 2215326 C2 RU2215326 C2 RU 2215326C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dimensional
bvi
dimensional object
bvo
vertex
Prior art date
Application number
RU2001118222/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001118222A (ru
Inventor
Махн-дзин ХАН
А.О. Жирков
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2001118222/09A priority Critical patent/RU2215326C2/ru
Priority to KR10-2002-0020241A priority patent/KR100468848B1/ko
Priority to US10/173,434 priority patent/US6778173B2/en
Priority to EP06122587.6A priority patent/EP1744282B1/en
Priority to EP02254451A priority patent/EP1271411A3/en
Priority to CA002391670A priority patent/CA2391670C/en
Priority to CNB02125124XA priority patent/CN1215443C/zh
Priority to JP2002192460A priority patent/JP3981302B2/ja
Publication of RU2001118222A publication Critical patent/RU2001118222A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2215326C2 publication Critical patent/RU2215326C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50—Lighting effects
    • G06T15/80—Shading
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10—Geometric effects
    • G06T15/20—Perspective computation
    • G06T15/205—Image-based rendering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50—Lighting effects
    • G06T15/80—Shading
    • G06T15/87—Gouraud shading
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/005—Tree description, e.g. octree, quadtree

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

Изобретение относится к представлению трехмерных объектов, полученному с использованием фотографий реальных объектов. Его применение при визуализации трехмерного изображения позволяет получить технический результат в виде обеспечения компактности хранения информации об изображении, быстрой визуализации с высоким качеством выходного изображения. Этот результат достигается благодаря тому, что устройство содержит средство для формирования исходных данных трехмерного объекта, средство для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), средство для визуализации БВО. 6 с. и 9 з.п.ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к компьютерной графике, более конкретно к представлению трехмерных неподвижных и анимированных объектов, полученному с использованием фотографий реальных объектов и их геометрических представлений, и к способу и устройству для представления и визуализации, использующим бинарное волюметрическое октодерево.
В ближайшее время основной упор в современных графических системах будет сделан на высококачественную интерактивную визуализацию трехмерных объектов в реальном времени. Требование высокого качества визуализации техмерных объектов ведет к необходимости построения эффективных алгоритмов сжатия этих объектов и передачи по сетям связи в таких областях, как электронная коммерция, компьютерные игры, научные области, техника, медицина. Использование традиционных полигональных моделей трехмерных объектов для одновременного достижения всех этих требований в течение последних десятилетий не привело к желаемому результату. Полигональные модели имеют два основных недостатка: большой объем (т. е. реалистические модели требуют десятки миллионов треугольников) и трудность построения. Чтобы преодолеть эти трудности, в последние годы предложено несколько подходов к трехмерной графике. Наиболее перспективными из них являются способы, основанные на использовании изображений объектов, и способы, основанные на использовании точек вместо треугольников в трехмерном пространстве.
Способы, основанные на использовании изображений объектов, представляют данный объект в качестве набора изображений - "фотографий" объекта, полностью покрывающих его видимую поверхность и полученных с нескольких различных положений камеры. Помимо этого, каждое такое изображение рассматривается совместно с соответствующей картой глубины, которая является матрицей расстояний от пикселов в плоскости изображения до поверхности объекта. Преимущество такого представления состоит в том, что опорные изображения могут обеспечить высокое качество визуализации объекта независимо от сложности его многоугольной модели и могут быть сжаты обычными методами сжатия изображений без больших потерь качества. В дополнение к этому, время визуализации пропорционально числу пикселов в опорном и выходном изображениях, а не сложности объекта.
Недостатки состоят в том, что получение карт глубины для реальных объектов (например, скульптур) представляет собой довольно сложную работу. Кроме того, методы обращения с такими представлениями еще недостаточно развиты.
Способы, основанные на использовании точек, представляют объект как "облако точек" без наложения точной локальной многоугольной структуры. В этом способе набор изображений с глубиной определяет набор точек (имеющих соответствующие цвета) на поверхности объекта путем переноса каждого пиксела каждого опорного изображения посредством соответствующего значения глубины в направлении, перпендикулярном плоскости изображения. Следовательно, основанные на изображениях представления являются частным случаем представлений, основанных на точках. В последующем мы сосредоточимся на представлениях, основанных на изображениях, т.к. они ближе к нашему подходу.
В литературе два вышеуказанных направления описаны в источниках [1]-[13] , описывающих такое представление трехмерных объектов и способы визуализации, как метод рельефных текстур [1], многослойные изображения с глубиной [2] , дерево из многослойных изображений с глубиной [3], Q-сплаты [4], метод поверхностных элементов (ПЭ)[5] и некоторые иные, которые известны в существующем уровне техники. В нижеследующем обсуждении подходов существующего уровня техники будут делаться ссылки на следующие публикации (см. в конце описания).
Общая проблема для основанных на изображениях способов состоит в появлении дырок в результирующем изображении. В отличие от многоугольных моделей, которые являются "непрерывными" в том смысле, что поверхность объекта линейно интерполируется во внутренность всех многоугольников (как правило, треугольников), основанные на изображениях и основанные на точках представления, создают "дискретные" аппроксимации объектов. В случае основанных на изображениях представлений поверхность объекта фактически аппроксимируется малыми цветными квадратами, т.е. сдвинутыми пикселами опорных изображений. Когда направление взгляда значительно отличается от нормального направления к каждой из плоскостей опорного изображения, проекции аппроксимирующих квадратов в общем случае не полностью покрывают проекцию поверхности объекта. Назовем такие дырки дырками первого типа. Другим источником дырок в результирующем изображении для основанных на изображениях представлений является то, что некоторая часть поверхности может быть не видна на всех опорных изображениях, но становится видимой для некоторых точек зрения (дырки второго типа). Эти дырки появляются из-за недостаточной информации, содержащейся в конкретном основанном на изображениях представлении.
Способ рельефной текстуры [1] подавляет дырки первого типа с помощью аналога линейной интерполяции, что может привести к искажениям и артефактам, поскольку интерполяция выполняется на двумерной проекции объекта, а не в трехмерном пространстве. Более важно то, что при этом подходе дырки второго типа могут быть обработаны лишь тем же методом. Поскольку способ [1] использует только 6 опорных изображений, т.е. проекций объекта на грани описанного куба, это налагает серьезные ограничения на применение данного способа к сложным формам, когда имеются точки, невидимые со всех шести граней куба. Этот подход выбирался для максимизации скорости визуализации, а именно путем использования быстрой предварительной деформации (геометрическое преобразование, эквивалентное смене направления взгляда при ортографической проекции), но он ведет к ухудшению качества.
Многослойные изображения с глубиной (МИГ) [2] являются структурой данных, созданной для того, чтобы избежать проблемы с дырками второго типа. МИГ представляет собой изображение, пикселы которого содержат все точки объекта, проецирующиеся на фиксированное местоположение плоскости опорного изображения. Быстрый алгоритм деформации из [1] применим также и здесь. Однако остаются проблемы с дырками первого типа. Для решения проблемы дырок первого типа используют cплаты (введенные в [10]). Сплаты являются маленьким двумерным участком поверхности прямоугольной или эллиптической формы, наделенным некоторым распределением цвета, например, гауссовым, с центром в центре этого участка или с постоянным распределением цвета. Недостаток метода МИГ состоит в его несимметрии, поскольку данное представление основано на проекции с определенным фиксированным направлением. Это приводит к трудностям заполнением дырок для направлений зрения, сильно отличающихся от указанного фиксированного направления.
Дерево МИГ [3] является октодеревом с МИГ в каждой ячейке (узле) октодерева. Преимущество использования иерархической модели состоит в том, что не каждое МИГ в октодереве должно быть визуализировано. Те ячейки, которые удалены дальше, визуализируются менее подробно с помощью отфильтрованных точек, которые хранятся в более высоких по иерархии МИГ. Данное представление было разработано для преодоления несимметрии МИГ за счет использования многих опорных изображений. Однако объем запоминания становится очень большим: дерево МИГ для изображения 512 х 512 (полученное из 36 опорных изображений) занимает 30 Мбайт [3], и примерно половина этого объема содержит структуру дерева. Согласно [3], время визуализации для данного объекта также велико: 2-3 секунды на кадр на Silicon Graphics Onyx2 с процессорами MIPS R10000 с частотой 32250 МГц (без использования параллелизма).
Еще одним представлением, объединяющим основанные на изображениях данные в структуру дерева, является недавно предложенный способ ПЭ [5]. Он имеет дело со специальным деревом [8], представляющим собой многослойный по глубине куб (МГК), где вместо единственного дерева МИГ узлы содержат три МИГ, соответствующие трем ортогональным плоскостям. Результаты, представленные в [5] , получены для исходной модели, содержащей 81000 треугольников. При использовании выходного буфера 256 х 256 была получена скорость в 11 кадров/сек на процессоре Pentium III 700 МГц. ПЭ представляют собой пикселы опорных изображений, сдвинутые в соответствии с вектором глубины. Структура дерева используется для ускорения вычислений отбора видимых элементов. Заполнение дырок достигается методом фильтрации ближайшего соседа или гауссовой фильтрацией. В этой работе используются оплаты. Высокое качество результирующего изображения достигается за счет ограничений по объему данных и скорости вычислений.
Следует также упомянуть недавно введенное представление Q-сплатов [4], основанное на точечном представлении, а не на изображениях. Этот подход использует иерархическую структуру точек, основанную на вложенных шарах. На стадии визуализации используются эллиптические сплаты требуемого размера. В [4] используется сложный и занимающий большое время усеченный отбор. Структура данных также достаточно сложная и требует большого времени для обработки.
Идея и различные способы воплощения для получения трехмерной модели со структурированным октодеревом из таких данных диапазона, как наборы изображений с глубиной, разрабатывались в [11]-[12]. Источник [13] имеет дело с конструкцией полигональной модели из исходных данных с помощью октодерева.
Все вышеописанное относится к неподвижным трехмерным представлениям, основанным на изображениях. Говоря об анимированных трехмерных объектах, следует отметить, что до сих пор известно очень мало основанных на изображениях способов для решения этой проблемы. В [14] предложена идея модификации изображения лица для мало изменяющейся трехмерной геометрии лица. Она применима только к ограниченному классу анимированных объектов и не является анимацией действительного трехмерного объекта. В [15] предложено анимировать архитектурные виды с помощью зависящего от взгляда текстурного отображения, реконструирующего архитектурные виды с разных точек зрения на основе нескольких фотографий.
Таким образом, ясно, что существует необходимость в основанном на изображениях представлении, обеспечивающем компактное хранение, быструю визуализацию с высоким качеством выходного изображения и пригодном для целей анимации.
Задачей изобретения является получение представления трехмерных объектов, основанного на изображениях с глубиной, требующего относительно малого пространства для хранения и обеспечивающего быструю и высококачественную визуализацию, в котором снижены или исключены недостатки рассмотренных выше способов.
Кроме того, задачей изобретения является создание способа и устройства представления и визуализации трехмерного объекта, обеспечивающих быстрое вычисление преобразования координат, автоматическое вычисление порядка наложения элементов бинарного волюметрического октодерева (БВО) и формирование сплатов точно определенного размера.
Кроме того, задачей изобретения является создание способа компактного представления анимированного трехмерного объекта, обеспечивающего быструю и корректную визуализацию.
Компактное представление потока данных осуществляется путем разделения геометрической и цветовой составляющей БВО и использования для сжатия геометрической части бинарного представления октодерева, а для сжатия цветовой составляющей - алгоритмов сжатия двумерных изображений.
Указанный результат достигается тем, что способ представления и визуализации трехмерного объекта в соответствии с изобретением включает этапы, при которых преобразуют исходные данные трехмерного объекта в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек поверхности объекта, сопоставляют усредненный цвет точек поверхности объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, визуализируют БВО путем иерархического прохождения октодерева от корневой вершины до листьев, при этом получают локальные трехмерные координаты центров вокселов, соответствующих листьям БВО, преобразуют полученные трехмерные координаты в двумерные координаты центра воксела и информацию о размере изображения спроецированного воксела и формируют для каждого листа БВО и отображают соответствующий сплат, перекрывающий область изображения спроецированного воксела и использующий информацию о цвете, причем множество отображенных сплатов визуализируют трехмерный объект.
При этом исходные данные трехмерного объекта представляют собой набор изображений с глубиной либо данные многоугольной модели, либо набор точек с цветом.
Кроме того, иерархическое прохождение октодерева предпочтительно осуществляют в порядке от вокселов БВО, более удаленных от наблюдателя, к вокселам БВО, менее удаленным от наблюдателя.
Для обеспечения минимальной вычислительной сложности процесса преобразования перед прохождением октодерева вычисляют
fT(i,σi) = T2i-1σi,
где Т - матрица 4 х 4 видового преобразования координат;
σi - любой четырехмерный вектор, элементы которого принимают значение 0 или 1;
i - целое число, принимающее значения от 0 до высоты рассматриваемого БВО, и используют полученные результаты при иерархическом преобразовании трехмерных координат в двумерные координаты, при этом на каждой вершине БВО вычисляют Fi:
Figure 00000002

и в результате после прохождения всего пути от корневой вершины до листьев БВО, для каждого листа БВО, задаваемого локальными координатами (х, у, z), получают
Tv = F1(σ1, F2(σ2..Fn(σn)..)),
где σi определяется выражением, использующим бинарную запись координат:
Figure 00000003

Указанный выше технический результат достигается также тем, что устройство для представления и визуализации трехмерного объекта содержит средство для формирования исходных данных трехмерного объекта, средство для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), связанное со средством для формирования исходных данных трехмерного объекта, при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек объекта, сопоставлен усредненный цвет точек объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, средство для визуализации БВО, связанное со средством для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде БВО.
При этом средство для формирования исходных данных трехмерного объекта выполнено в виде трехмерного сканера реального трехмерного объекта, обеспечивающего формирование на выходе множества трехмерных координат точек, либо представляет собой средство для формирования полигональной модели трехмерного объекта или средство для формирования изображения с глубиной.
Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что способ представления анимированного трехмерного объекта включает этапы, при которых преобразуют исходные данные для каждого трехмерного объекта в последовательности трехмерных объектов в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек поверхности объекта, сопоставляют усредненный цвет точек поверхности объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, в результате чего формируют последовательность БВО для последовательности трехмерных объектов, соответствующей анимированному трехмерному объекту.
При этом проецируют каждый БВО в последовательности БВО на грани куба, соответствующего корневой вершине БВО, в результате чего для каждой грани куба получают поток видеоданных, соответствующих изображениям анимированного объекта, и формируют байтовый поток октодеревьев, каждый байт в котором соответствует вершине октодерева, а каждый бит в байте указывает на наличие или соответственно отсутствие поддерева для данной вершины октодерева, при этом шесть потоков видеоданных и байтовый поток октодеревьев совместно образуют представления анимированного трехмерного объекта, причем для хранения шести потоков видеоданных в компактной форме используют формат сжатия видеоданных группы стандартов MPEG, а для хранения байтового потока октодеревьев используют энтропийное сжатие.
Кроме того, анимированный трехмерный объект визуализируют путем проецирования шести потоков опорных изображений на БВО для определения цвета для каждой вершины БВО и проецирования полученного окрашенного БВО для визуализации анимированного трехмерного объекта.
Изобретение поясняется на примерах осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - функциональная схема устройства представления и визуализации трехмерного объекта из различных типов исходных данных;
фиг.2 - схема получения БВО из пары изображений с глубиной, полученных с использованием ортогональных камер (двумерный вид);
фиг. 3 - представление схем соответствия трехмерных точек различным иерархическим уровням БВО (двумерный вид);
фиг.4 - иллюстрация куба БВО и его подразделения на 8 подкубов;
фиг.5а,б - двумерная и трехмерная иллюстрация способа определения порядка прохождения вершин БВО на одном иерархическом уровне;
фиг.6 - иллюстрация процесса проецирования сплатов во времени и в пространстве и геометрические условия определения размера оплата;
фиг.7 - структура потока данных, представляющего анимированный трехмерный объект;
фиг.8 - блок-схема процесса визуализации анимационного трехмерного объекта, представленного потоком данных.
Как показано на фиг.1, устройство представления и визуализации трехмерного объекта из различных типов исходных данных содержит средство для формирования исходных данных трехмерного объекта, выполненное в виде трехмерного сканера 1 реального трехмерного объекта, обеспечивающего формирование на выходе множества трехмерных координат точек, или средства 2 для формирования полигональной модели трехмерного объекта, или средства 3 для формирования изображения с глубиной, средство 4 для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде БВО, которое включает в себя средство 5 формирования множества шестимерных векторов, элементами которого являются три декартовых координаты х, у, z и три цветовых координаты, например RGB, и средство 6 построения БВО. Средство 6 построения БВО связано со средством 7 визуализации БВО, включающим в себя буфер изображения, и со средством 8 получения матрицы преобразования координат.
На фиг. 2 показано, каким образом из реальной поверхности создаются изображения с глубиной и каким образом они объединяются для получения вокселов для случая двух ортогональных камер. На фиг.2 обозначено: 9 - разрез поверхности реального объекта; 10 - проекции прямоугольников, аппроксимирующих поверхность реального объекта, соответствующие дискретным значениям пикселов изображения с глубиной, снятого первой камерой (не показана); 11 - дискретизированные значения глубин поверхности 9, снятой второй камерой (не показана); 12 - вокселы, которым соответствуют объединенные значения глубин поверхности, снятых обеими камерами.
На фиг.3 представлены схемы соответствия трехмерных точек различным масштабным уровням БВО (двумерный вид). На фиг.3 обозначено: 13 - множество точек с трехмерными координатами, 14 - структура БВО, соответствующая точкам 13; 15 - масштабные уровни БВО с выделенными вокселами 16, содержащими цветовую информацию и находящимися в узлах БВО.
На фиг. 4 представлен вид куба БВО 17 и его подразделения на 8 подкубов 18.
На фиг.5 а,б иллюстрируется метод нахождения порядка прохождения вершин БВО на одном иерархическом уровне. На фиг.5 а, б обозначено: 19 - плоскость проецирования; 20 - направление проекции; 21 - куб, соответствующий одной из вершин БВО, разбитый на части плоскостями 22, 23, 24, параллельными граням куба 21; 25 - порядок прохождения (проецирования) каждого из восьми подкубов рассматриваемого куба.
На фиг. 6 иллюстрируется процесс проецирования сплатов во времени и в пространстве и геометрические условия определения размера сплата. На фиг.6 обозначено: 26 - полное БВО 8 х 8, 16 - воксел, 27 - сплат, 28 - направление ортогональной проекции, 29 - буфер изображения.
На фиг.7 показана структура анимационной последовательности 30 БВО, состоящей из последовательности 31 байтовых потоков БВО, соответствующей изменению геометрии анимированного объекта, и из потоков 32 видеоданных (последовательности опорных изображений для каждого кадра анимации).
На фиг. 8 представлены этапы 33-39 процесса визуализации анимационного трехмерного объекта, представленного потоком данных.
Требуемое представление трехмерного объекта, БВО, может быть получено из большинства используемых в настоящее время представлений трехмерных моделей. На фиг. 1 показаны известные средства для получения входных представлений в виде данных трехмерного сканера 1, полигональных моделей, формируемых средством 2, наборы изображений с глубиной, формируемые средством 3. Основная область применения БВО нацелена на использование в качестве входного представления наборов изображений с глубиной. Достоинством представления моделей изображениями с глубиной является возможность создания трехмерных моделей не путем трудоемкого процесса моделирования моделей, а путем непосредственного их получения из фотографий моделей реального мира.
Для получения БВО входное представление, сформированное любым из средств 1, 2, 3, переводят в промежуточное представление с помощью средства 5 формирования множества шестимерных векторов, элементами которого являются три декартовых координаты х, у, z и три цветовых координаты RGB. Для создания БВО следует задать его высоту n, тогда длина ребра куба БВО в локальных координатах БВО будет равна L= 2n. Промежуточное представление строится средством 5 следующим образом:
Для полигональной модели:
Используя преобразования переноса и масштабирования, добиваются помещения всех вершин полигонов модели в куб, одна из вершин которого расположена в начале координат, а противоположная вершина - в точке с координатами (L, L, L). Используя методы подразбиения полигонов, добиваются, чтобы расстояние между любыми двумя соседними вершинами любого полигона было не более 1. Каждой вершине полигона сопоставляют цвет, используя текстуры и текстурные координаты исходной полигональной модели.
Для изображений с глубиной:
Изображения с глубиной масштабируют и переносят таким образом, чтобы в пересчете в общую для изображений систему координат линейные размеры соответствующего пикселу прямоугольника не превышали 1, и все эти прямоугольники были помещены в пространство, ограниченное кубом БВО. При пересчете в общую систему координат используется информация о расположении камер, с помощью которых были получены изображения, и значения глубины, соответствующие пикселам на изображении. В результате получают множество точек с цветовыми координатами и координатами в общей для всех изображений декартовой системе координат. Цветовые координаты точки соответствуют цвету пиксела исходного масштабированного изображении.
Для данных трехмерного сканирования модели:
Используя преобразования переноса и масштабирования, добиваются помещения всех точек сканированной модели в пространство, ограниченное кубом БВО, одна из вершин которого расположена в начале координат, а противоположная вершина - в точке с координатами (L, L, L).
После получения промежуточного представления в виде множества точек {x, y, z, R, G, B}, где координаты х, у, z вмещаются в куб БВО, средство 6 осуществляет построение БВО, иллюстрируемое с помощью фиг.3. Иерархически подразделяют куб 17 (фиг. 4) на 8 подкубов 18, соответствующих вершинам, находящимся на следующем иерархическом уровне после корневой вершины, при этом получают БВО первого масштабного уровня. БВО можно рассматривать как последовательность масштабных уровней 15 (фиг.3) БВО с увеличивающейся высотой, при этом использование деревьев с меньшей высотой не влечет необходимости обработки деревьев с большей высотой для всех перечисляемых ниже алгоритмов. Для последующей обработки сохраняются поддеревья БВО тогда и только тогда, когда соответствующий этому поддереву куб содержит хотя бы одну точку 13. Из множества точек 13 получают структуру БВО 14. При этом каждой вершине (не только концевой) БВО приписывается цвет. Цвет, приписанный вершине, равен усредненному цвету точек, принадлежащих кубу, соответствующему данной вершине.
Средство 7 визуализации БВО использует трехмерное видовое преобразование системы координат, задаваемое средством 8 получения матрицы Т 4 х 4 видового преобразования координат. Координаты, полученные в результате видового преобразования, задают расположение точки наблюдения относительно БВО.
Для визуализации БВО необходим проход по всем его вершинам, от корневой вершины до листьев дерева. При прохождении листьев в буфер 29 изображения (фиг. 6) заносится специального вида рисунок, называемый сплатом. Как показано на фиг. 6, сплат 27 рассматриваемой вершины должен покрывать пространство спроецированного куба 26, соответствующего рассматриваемой вершине. Цвет сплата должен соответствовать цвету рассматриваемой вершины БВО. Форма оплата выбирается из соображения быстроты наложения в буфер изображения и обычно представляет из себя квадрат или круг. Координаты центра оплата 27 должны соответствовать координате центра спроецированого куба 26, соответствующего данной вершине.
Для корректной визуализации БВО, учитывающей расположения кубов относительно точки наблюдения, необходимо в процессе визуализации следить за тем, чтобы в каждой точке буфера изображения оплаты, спроецированные последними, были расположены по отношению к наблюдателю ближе, чем остальные сплаты, ранее спроецированные на рассматриваемую точку буфера изображения. Скорость визуализации БВО во многом зависит от скорости выполнения видовых преобразований координат точек, соответствующих центрам кубов. При наличии аппаратного графического ускорителя перечисленные проблемы можно решить, используя аппаратный z-буфер для решения проблемы корректной визуализации и аппаратное ускорение операции умножения на матрицу при вычислении преобразования точек центров кубов.
Способ визуализации БВО, не использующий специальных графических ускорителей, включает способ определения корректного порядка прохождения БВО и способ быстрого иерархического видового преобразования координат центров кубов. Использование предложенного порядка прохождения БВО позволяет корректно проецировать оплаты без использования z-буфера.
Способ определения порядка прохождения БВО, при котором осуществляется корректное проецирование сплатов, основан на определении на каждой вершине БВО порядка обхода поддеревьев, корневые вершины которых исходят из этой вершины. Как показано на фиг.5, для определения порядка прохождения вершин куба 21, соответствующего рассматриваемой вершине БВО, куб 21 разделяют плоскостью на два равных параллелепипеда всеми из трех возможных способов. На фиг.5 а, б эти плоскости изображены линиями 22, 23, 24. Для каждого из разрезов определяют порядок корректного проецирования, что можно сделать путем определения направления угла между нормалью к общей грани параллелепипеда 22 (23) и направлением 19 проекции. После выполнения этой операции в каждом из трех случаев получаем порядок прохождения 25 каждого из восьми подкубов рассматриваемого куба 21.
Описанный процесс определения порядка проецирования кубов осуществляют рекурсивно, согласно следующему описанию общего процесса визуализации, включающего определение порядка прохождения БВО и быстрое иерархическое преобразование:
а) осуществить препроцессинг при каждом изменении положения наблюдения;
б) принять корневую вершину в качестве текущей вершины;
в) определить корректный порядок проецирования всех восьми подкубов, соответствующих текущей вершине. Для ортографической проекции все узлы наследуют этот порядок из подразделения куба соответствующей корневой вершины;
г) для всех подкубов текущей вершины выполнить следующее:
1) вычислить необходимые для данной вершины преобразования координат центра куба;
2) если текущая вершина является листом дерева, спроецировать сплат, как описано выше (фиг.6);
3) если текущая вершина не является листом дерева, принять вершину, соответствующую этому подкубу, в качестве текущей и рекурсивно перейти к этапу в).
Действия, проводимые на этапах а) и г), осуществляются следующим образом. Обозначим матрицу 4 х 4 видового преобразования Т. Оно описывает линейное преобразование в четырехмерном пространстве. Пусть n - высота БВО, v - локальные нормальные координаты воксела. Предположим, что координаты вокселов хранятся в стандартной неявной бинарной подразумеваемой форме (стандартная двоичная запись представления БВО, где каждый байт соответствует внутренней вершине октодерева (в том числе корневой вершине), а каждый бит в байте указывает на наличие или соответственно отсутствие поддерева для данной вершины октодерева), и перепишем координаты узла как (1):
Figure 00000004

Тогда требуемое преобразование координаты вершины имеет вид
Figure 00000005

Здесь σ i (x,y,z) являются компонентами двоичного представления координат соответствующей вершины (т.е. координат центра куба), σi - вектор, составленный из компонент координат для фиксированного номера компоненты i. На каждой вершине БВО вычисляют Fi:
Figure 00000006

Для фиксированного Т элементы выражения (3) вычисляются на этапе а) препроцессинга:
fT(i,σi) = T2i-2σi. (4)
Эти выражения заносятся в таблицу размером n на 8, и затем выполняется вычисление преобразования с помощью формулы (3) для всех вершин с использованием только табличного просмотра и суммирования. В результате после прохождения всего пути от корневой вершины до листьев БВО, для каждого листа БВО, задаваемого локальными координатами (х, у, z), получают
Tv = F1(σ1, F2(σ2..Fn(σn)..)).
Данный способ преобразования координат обеспечивает на порядок меньшую вычислительную емкость, нежели при прямом умножении на матрицу каждого листа дерева.
Следует отметить, что упомянутое свойство многомасштабности БВО обеспечивает возможность непосредственного подбора конкретного многомасштабного уровня БВО соразмерно с необходимым уровнем детализации трехмерной модели, представляемой в виде БВО, и расстоянием от этой модели до наблюдателя.
Способ представления анимированного трехмерного объекта выполняется следующим образом. Исходные данные для каждого трехмерного объекта в последовательности трехмерных объектов преобразуют в представление в виде БВО. Для каждого кадра трехмерной анимации строится 6 изображений с глубиной, соответствующих проекциям объекта на грани куба. Таким образом формируются потоки видеоданных, по одному на каждую грань куба, а также шесть карт глубины на кадр. Для каждого кадра строится представление БВО в виде байтового потока, как пояснено выше. Потоки видеоданных сжимаются с помощью любого эффективного способа сжатия, такого как MPEG 2. Как показано на фиг.8, анимационная последовательность 30 БВО состоит из последовательности 31 байтовых потоков БВО, соответствующей изменению геометрии анимированного объекта, и из 6 упомянутых выше потоков 32 видеоданных (последовательности опорных изображений для каждого кадра анимации).
Способ визуализации анимированного трехмерного объекта иллюстрируется с помощью блок-схемы алгоритма, представленного на фиг. 9. На этапе 33 из анимационной последовательности извлекаются данные о шести опорных изображениях и данные байтового потока, сформированные, как описано выше. На этапе 34 осуществляют декомпрессию шести изображений и строится структура БВО. На этапе 35 полученные шесть потоков опорных изображений проецируются на БВО для определения цвета для каждой вершины БВО. На этапе 36 принимают решение о необходимости визуализации демпрессированного БВО. При положительном решении на этапе 37 визуализируют полученное БВО, соответствующее кадру анимационного объекта. На этапе 38 принимают решение о необходимости считывания следующего кадра. При положительном решении осуществляется переход к этапу 33, а при отрицательном решении - переход к этапу 39, с которого осуществляется переход к этапу 37 визуализации при изменении позиции наблюдения.
Эксперименты показывают, что объем одного кадра БВО представления, полученного заявленным способом, в 4-10 раз ниже, чем для наиболее близкого известного ортогонального МИГ представления. Скорость визуализации БВО для разрешения опорного и выходного изображений 256 х 256 составляет порядка 20 кадров/сек, на компьютере Pentium Celeron 500 МГц (без использования аппаратного ускорения, при фиксированом масштабном уровне), что в 2-3 раза превышает скорость визуализации в известных способах, также не использующих аппаратное ускорение.

Claims (14)

1. Способ представления и визуализации трехмерного объекта, включающий следующие этапы: преобразуют исходные данные трехмерного объекта в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек поверхности объекта, сопоставляют усредненный цвет точек поверхности объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения воксела, соответствующего данной вершине БВО, визуализируют БВО путем иерархического прохождения октодерева от корневой вершины до листьев, при этом получают локальные трехмерные координаты центров вокселов, соответствующих листьям БВО, преобразуют полученные трехмерные координаты в двумерные координаты центра воксела и информацию о размере изображения спроецированного воксела и формируют для каждого листа БВО и отображают соответствующий сплат, перекрывающий область изображения спроецированного воксела и использующий информацию о цвете, причем множество отображенных сплатов визуализируют трехмерный объект.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходные данные трехмерного объекта представляют собой набор изображений с глубиной, либо данные многоугольной модели, либо набор точек с цветом.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что иерархическое прохождение октодерева осуществляют в порядке от вокселов БВО, более удаленных от наблюдателя, к вокселам БВО, менее удаленным от наблюдателя.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что перед прохождением октодерева вычисляют
fT(i,σi) = T2i-1σi,
где Т - матрица 4х4 видового преобразования координат;
σi - любой четырехмерный вектор, элементы которого принимают значение 0 или 1;
i - целое число, принимающее значения от 0 до высоты рассматриваемого БВО,
и используют полученные результаты при иерархическом преобразовании трехмерных координат в двумерные координаты, при этом на каждой вершине БВО вычисляют Fi:
Figure 00000007

и в результате после прохождения всего пути от корневой вершины до листьев БВО для каждого листа БВО, задаваемого локальными координатами (x, y, z), получают
Tv = F1(σ1, F2(σ2..Fn(σn)..)),
где σi определяется выражением, использующим бинарную запись координат:
Figure 00000008

5. Устройство для представления и визуализации трехмерного объекта, содержащее средство для формирования исходных данных трехмерного объекта, средство для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), связанное со средством для формирования исходных данных трехмерного объекта, при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек объекта, сопоставлен усредненный цвет точек объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, средство для визуализации БВО, связанное со средством для преобразования исходных данных трехмерного объекта в представление в виде БВО.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство для формирования исходных данных трехмерного объекта выполнено в виде трехмерного сканера реального трехмерного объекта, обеспечивающего формирование на выходе множества трехмерных координат точек.
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство для формирования исходных данных трехмерного объекта представляет собой средство для формирования полигональной модели трехмерного объекта.
8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство для формирования исходных данных трехмерного объекта представляет собой средство для формирования изображения с глубиной.
9. Способ представления анимированного трехмерного объекта, при котором преобразуют исходные данные для каждого трехмерного объекта в последовательности трехмерных объектов в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек поверхности объекта, сопоставляют усредненный цвет точек поверхности объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, в результате чего формируют последовательность БВО для последовательности трехмерных объектов, соответствующей анимированному трехмерному объекту.
10. Способ по п. 9, в котором проецируют каждый БВО в последовательности БВО на грани куба, соответствующего корневой вершине БВО, в результате чего для каждой грани куба получают поток видеоданных, соответствующих изображениям анимированного объекта, и формируют байтовый поток октодеревьев, каждый байт в котором соответствует вершине октодерева, а каждый бит в байте указывает на наличие или соответственно отсутствие поддерева для данной вершины октодерева, при этом шесть потоков видеоданных и байтовый поток октодеревьев совместно образуют представления анимированного трехмерного объекта.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для хранения шести потоков видеоданных в компактной форме используют формат сжатия видеоданных группы стандартов MPEG, а для хранения байтового потока октодеревьев используют энтропийное сжатие.
12. Способ визуализации анимированного трехмерного объекта, представленного в соответствии со способом по п. 10 или 11, включающий декомпрессию видеоданных и проецирование шести потоков опорных изображений на БВО для определения цвета для каждой вершины БВО и проецирования полученного окрашенного БВО для визуализации анимированного трехмерного объекта.
13. Способ представления анимированного трехмерного объекта, при котором преобразуют исходные данные для каждого трехмерного объекта в последовательности трехмерных объектов в представление в виде бинарного волюметрического октодерева (БВО), при этом с каждой вершиной БВО, соответствующей координатам точек поверхности объекта, сопоставляют усредненный цвет точек поверхности объекта, координаты которых находятся внутри куба, представляющего собой элемент трехмерного изображения - воксела, соответствующего данной вершине БВО, в результате чего формируют последовательность БВО для последовательности трехмерных объектов, соответствующей анимированному трехмерному объекту, проецируют каждый БВО в последовательности БВО на грани куба, соответствующего корневой вершине БВО, в результате чего для каждой грани куба получают поток видеоданных, соответствующих изображениям анимированного объекта, и формируют байтовый поток октодеревьев, каждый байт в котором соответствует вершине октодерева, а каждый бит в байте указывает на наличие или соответственно отсутствие поддерева для данной вершины октодерева, при этом шесть потоков видеоданных и байтовый поток октодеревьев совместно образуют представления анимированного трехмерного объекта.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что для хранения шести потоков видеоданных в компактной форме используют формат сжатия видеоданных группы стандартов MPEG, а для хранения байтового потока октодеревьев используют энтропийное сжатие.
15. Способ визуализации анимированного трехмерного объекта, представленного в соответствии со способом по п. 13 или 14, включающий декомпрессию видеоданных и проецирование шести потоков опорных изображений на БВО для определения цвета для каждой вершины БВО и проецирования полученного окрашенного БВО для визуализации анимированного трехмерного объекта.
RU2001118222/09A 2001-06-29 2001-06-29 Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта RU2215326C2 (ru)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118222/09A RU2215326C2 (ru) 2001-06-29 2001-06-29 Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта
KR10-2002-0020241A KR100468848B1 (ko) 2001-06-29 2002-04-13 3차원 정지 및 동작 객체의 계층적 이미지 기반 표현 및 렌더링방법 및 장치
US10/173,434 US6778173B2 (en) 2001-06-29 2002-06-18 Hierarchical image-based representation of still and animated three-dimensional object, method and apparatus for using this representation for the object rendering
EP06122587.6A EP1744282B1 (en) 2001-06-29 2002-06-26 Hierarchical image-based representation of animated three-dimensional object and method for using this representation for the object rendering
EP02254451A EP1271411A3 (en) 2001-06-29 2002-06-26 Hierarchical image-based apparatus and method of representation and rendering of three-dimentional objects
CA002391670A CA2391670C (en) 2001-06-29 2002-06-26 Hierarchical image-based representation of still and animated three-dimensional object, method and apparatus for using this representation for the object rendering
CNB02125124XA CN1215443C (zh) 2001-06-29 2002-06-28 三维物体的分层表示及利用其绘制物体的方法和装置
JP2002192460A JP3981302B2 (ja) 2001-06-29 2002-07-01 ３次元の静止した又は動くオブジェクトの階層イメージベース表現並びに該表現をオブジェクトのレンダリングに使用する方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118222/09A RU2215326C2 (ru) 2001-06-29 2001-06-29 Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001118222A RU2001118222A (ru) 2003-05-27
RU2215326C2 true RU2215326C2 (ru) 2003-10-27

Family

ID=20251333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118222/09A RU2215326C2 (ru) 2001-06-29 2001-06-29 Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6778173B2 (ru)
EP (2) EP1271411A3 (ru)
JP (1) JP3981302B2 (ru)
KR (1) KR100468848B1 (ru)
CN (1) CN1215443C (ru)
CA (1) CA2391670C (ru)
RU (1) RU2215326C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018070993A1 (en) * 2016-10-11 2018-04-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating data for a three-dimensional (3d) printable object
RU2799041C1 (ru) * 2019-12-02 2023-07-03 TEНСЕНТ АМЕРИКА ЭлЭлСи Способ и устройство для кодирования облака точек

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3855053B2 (ja) * 2003-01-30 2006-12-06 国立大学法人 東京大学 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
CA2544909A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-09 Bracco Imaging S.P.A. Method and system for distinguishing surfaces in 3d data sets ("dividing voxels")
US20050151734A1 (en) * 2004-01-14 2005-07-14 Gubkin Andrew A. Method and apparatus for rendering, storing and editing voxel objects
CN1681330B (zh) * 2004-03-08 2010-07-21 三星电子株式会社 自适应2n叉树生成方法及3D体数据编码和解码方法和设备
KR20070064319A (ko) * 2004-08-06 2007-06-20 유니버시티 오브 워싱톤 가변 응시 시거리 주사 광 디스플레이
KR100755684B1 (ko) 2004-08-07 2007-09-05 삼성전자주식회사 3차원 모션 그래픽 사용자 인터페이스 및 이를 제공하는방법 및 장치
KR100571846B1 (ko) * 2004-12-16 2006-04-17 삼성전자주식회사 3차원 영상의 계층적 구조에 기반한 적응적 랜더링 장치및 방법과 그 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR100624457B1 (ko) * 2005-01-08 2006-09-19 삼성전자주식회사 깊이-영상 기반의 모델링 방법 및 장치
CN101176118B (zh) * 2005-03-30 2011-03-09 独立行政法人海洋研究开发机构 结构网格数据的可视化方法
KR100738095B1 (ko) * 2005-09-23 2007-07-12 삼성전자주식회사 3차원 객체의 효율적 렌더링 방법 및 장치
KR100738107B1 (ko) * 2006-02-15 2007-07-12 삼성전자주식회사 3차원 포인트 기반 모델링 장치 및 방법
ITMI20060505A1 (it) * 2006-03-21 2007-09-22 Eni Spa Metrodo per visualizzare e comparare immagini e volumi di dati di grandezze fisiche
US20080024489A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Robert Allen Shearer Cache Utilization Optimized Ray Traversal Algorithm with Minimized Memory Bandwidth Requirements
US9478062B2 (en) * 2006-09-19 2016-10-25 Imagination Technologies Limited Memory allocation in distributed memories for multiprocessing
US9641822B2 (en) 2008-02-25 2017-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing three-dimensional (3D) images
KR101526948B1 (ko) * 2008-02-25 2015-06-11 삼성전자주식회사 3ｄ 영상 처리 방법
DE102008020579B4 (de) * 2008-04-24 2014-07-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur automatischen Objektlageerkennung und Bewegung einer Vorrichtung relativ zu einem Objekt
KR20100000671A (ko) * 2008-06-25 2010-01-06 삼성전자주식회사 영상 처리 방법
KR100947595B1 (ko) * 2008-07-29 2010-03-15 중앙대학교 산학협력단 폴리곤의 컬러 코드를 이용한 복셀화 방법
US8098247B2 (en) * 2009-09-24 2012-01-17 Crucs Holdings, Llc Systems and methods for geometric data compression and encryption
US8963829B2 (en) * 2009-10-07 2015-02-24 Microsoft Corporation Methods and systems for determining and tracking extremities of a target
US8867820B2 (en) 2009-10-07 2014-10-21 Microsoft Corporation Systems and methods for removing a background of an image
US8564534B2 (en) 2009-10-07 2013-10-22 Microsoft Corporation Human tracking system
US7961910B2 (en) 2009-10-07 2011-06-14 Microsoft Corporation Systems and methods for tracking a model
CN101763649B (zh) * 2009-12-30 2012-07-25 北京航空航天大学 一种增强模型轮廓的表面点绘制方法
CN102682419B (zh) * 2011-03-14 2015-04-22 扬智科技股份有限公司 用于向量图形的动态线段对照表产生方法及装置
GB201113683D0 (en) * 2011-08-09 2011-09-21 Imorphics Ltd Image processing method
US9100642B2 (en) * 2011-09-15 2015-08-04 Broadcom Corporation Adjustable depth layers for three-dimensional images
CN103150761A (zh) * 2013-04-02 2013-06-12 乐淘奇品网络技术（北京）有限公司 通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法
US20140368504A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Microsoft Corporation Scalable volumetric 3d reconstruction
CN103310489B (zh) * 2013-06-24 2016-01-20 中南大学 一种基于动态深度层次结构的三维模型交互方法
EP2829993B1 (en) * 2013-07-25 2020-09-30 Dassault Systèmes Design of a path connecting a first point to a second point in a three-dimensional scene
US9530226B2 (en) * 2014-02-18 2016-12-27 Par Technology Corporation Systems and methods for optimizing N dimensional volume data for transmission
CN105335993B (zh) * 2014-08-01 2018-07-06 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
US9900583B2 (en) * 2014-12-04 2018-02-20 Futurewei Technologies, Inc. System and method for generalized view morphing over a multi-camera mesh
CN107251099A (zh) 2015-01-30 2017-10-13 惠普发展公司，有限责任合伙企业 对n维物体的单元格进行索引
KR101651827B1 (ko) * 2015-02-26 2016-08-30 한밭대학교 산학협력단 파일 및 병렬 처리를 이용한 객체의 복셀화 방법
US9852539B2 (en) * 2015-02-26 2017-12-26 Qualcomm Incorporated Single pass surface splatting
EP3389265A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-17 Ultra-D Coöperatief U.A. Efficient implementation of joint bilateral filter
US20180310025A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 Nokia Technologies Oy Method and technical equipment for encoding media content
CN107220925B (zh) * 2017-05-05 2018-10-30 珠海全志科技股份有限公司 一种实时虚拟现实加速方法及装置
US10692249B2 (en) 2017-10-12 2020-06-23 Sony Corporation Octree traversal for anchor point cloud compression
US10089796B1 (en) * 2017-11-01 2018-10-02 Google Llc High quality layered depth image texture rasterization
US20190164445A1 (en) * 2017-11-27 2019-05-30 Cae Inc. Method and system for simulating a radar image
WO2019138163A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Nokia Technologies Oy A method and technical equipment for encoding and decoding volumetric video
GB2571307B (en) * 2018-02-23 2020-10-21 Canon Kk 3D skeleton reconstruction from images using volumic probability data
US11127189B2 (en) * 2018-02-23 2021-09-21 Canon Kabushiki Kaisha 3D skeleton reconstruction from images using volumic probability data
US10977856B2 (en) * 2018-03-29 2021-04-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Using a low-detail representation of surfaces to influence a high-detail representation of the surfaces
CN108492365B (zh) * 2018-04-03 2021-10-01 中国林业科学研究院资源信息研究所 一种基于颜色分级的树叶自适应贴图可视化模拟方法
US11815651B2 (en) * 2019-05-21 2023-11-14 Schlumberger Technology Corporation Geologic model and property visualization system
CN110310367A (zh) * 2019-07-03 2019-10-08 武汉大势智慧科技有限公司 基于大场景实景三维多角度2.5d影像轻量级浏览方法
CN113516751B (zh) * 2020-03-26 2023-06-30 网易（杭州）网络有限公司 游戏中云的显示方法、装置以及电子终端
CN111627059B (zh) * 2020-05-28 2023-05-30 桂林市思奇通信设备有限公司 一种棉花叶片中心点位置定位方法
CN111768452B (zh) * 2020-06-30 2023-08-01 天津大学 一种基于深度学习的非接触式自动贴图方法
CN112238603B (zh) * 2020-09-15 2021-07-27 山东大学 面向3d打印的堆叠打印生成方法及***
CN112085826A (zh) * 2020-09-27 2020-12-15 广州海格星航信息科技有限公司 一种高效的三维空间网格渲染方法及装置
CN113115021B (zh) * 2021-04-09 2023-12-19 天海欧康科技信息(厦门)有限公司 一种物流三维可视化场景中的相机位动态聚焦方法
CN113379851B (zh) * 2021-07-16 2024-05-24 安徽工布智造工业科技有限公司 一种用于机器人场景从图像提取三维坐标值的方法
CN116740300B (zh) * 2023-06-16 2024-05-03 广东工业大学 一种基于多模态的素体与纹理融合家具模型重建方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5557711A (en) * 1990-10-17 1996-09-17 Hewlett-Packard Company Apparatus and method for volume rendering
JP4392060B2 (ja) * 1995-12-19 2009-12-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 視差深度依存画素シフト
KR980010875A (ko) * 1996-07-23 1998-04-30 김광호 3차원 렌더링 방법
US6310620B1 (en) * 1998-12-22 2001-10-30 Terarecon, Inc. Method and apparatus for volume rendering with multiple depth buffers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018070993A1 (en) * 2016-10-11 2018-04-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating data for a three-dimensional (3d) printable object
US10891786B2 (en) 2016-10-11 2021-01-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating data for a three-dimensional (3D) printable object, including a truss structure
RU2799041C1 (ru) * 2019-12-02 2023-07-03 TEНСЕНТ АМЕРИКА ЭлЭлСи Способ и устройство для кодирования облака точек

Also Published As

Publication number Publication date
EP1271411A2 (en) 2003-01-02
JP2003077004A (ja) 2003-03-14
US6778173B2 (en) 2004-08-17
EP1744282B1 (en) 2014-11-05
CA2391670C (en) 2006-06-06
EP1744282A2 (en) 2007-01-17
CN1215443C (zh) 2005-08-17
EP1744282A3 (en) 2007-02-07
US20030052878A1 (en) 2003-03-20
CA2391670A1 (en) 2002-12-29
JP3981302B2 (ja) 2007-09-26
KR20030004017A (ko) 2003-01-14
CN1395221A (zh) 2003-02-05
KR100468848B1 (ko) 2005-01-29
EP1271411A3 (en) 2005-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2215326C2 (ru) Иерархическое основанное на изображениях представление неподвижного и анимированного трехмерного объекта, способ и устройство для использования этого представления для визуализации объекта
US6954202B2 (en) Image-based methods of representation and rendering of three-dimensional object and animated three-dimensional object
US7046840B2 (en) 3-D reconstruction engine
US6424351B1 (en) Methods and systems for producing three-dimensional images using relief textures
US5684937A (en) Method and apparatus for performing perspective transformation on visible stimuli
US6476803B1 (en) Object modeling system and process employing noise elimination and robust surface extraction techniques
US6999069B1 (en) Method and apparatus for synthesizing images
EP0930585B1 (en) Image processing apparatus
JP2000067267A (ja) 三次元シーンにおける形状及び模様の復元方法及び装置
JPH0749964A (ja) ３次元動画像生成装置
Chen et al. Manipulation, display, and analysis of three-dimensional biological images
US7209136B2 (en) Method and system for providing a volumetric representation of a three-dimensional object
JPH11504452A (ja) ２次元投影図に基づいて３次元の対象物を再現し、取り扱うための装置と方法
US5793372A (en) Methods and apparatus for rapidly rendering photo-realistic surfaces on 3-dimensional wire frames automatically using user defined points
CN117635801A (zh) 基于实时渲染可泛化神经辐射场的新视图合成方法及***
Deepu et al. 3D Reconstruction from Single 2D Image
JP3850080B2 (ja) 画像生成表示装置
CN114742954A (zh) 一种构建大规模多样化人脸图片和模型数据对的方法
US11120606B1 (en) Systems and methods for image texture uniformization for multiview object capture
US5821942A (en) Ray tracing through an ordered array
JPH10198824A (ja) 映像生成処理装置及びその装置で用いられる構造化データを作成する構造化データ作成装置
JP3149389B2 (ja) ビットマップ・イメージを環境マップにオーバレイする方法および装置
Kouzani et al. A morphing technique for facial image representation
JP3648099B2 (ja) 画像合成表示方法および装置ならびに画像合成表示プログラムを記録した記録媒体
CN117474749A (zh) 一种2.5维地图投影方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160630