球幕影院投影原理二:经纬映射图像

时间:2019-03-21 浏览:296
球幕影院投影原理二:经纬映射图像

球面描述常用的方法是球面经纬映射图像。这种经纬映射图像方法虽然在绘图学很少应用,但是在计算机图形学中却得到了广泛的使用,因为在计算机上存储单位球是很困难的,把球面分成小片非常复杂。球面的经纬映射图像就是把单位球面上的点按经纬度映射到一个矩形纹理图像上的点,经度映射成矩形的水平坐标,纬度映射成垂直坐标,矩形的长宽比为2:1,经度从0到360度,纬度从-90到90度。这样,球面极坐标可以直接使用矩形纹理图像的水平垂直坐标。在这个纹理图像中,最明显的变形就是水平方向的拉伸变形,在赤道上几乎没有拉伸变形,越接近南北极点,变形就越厉害,几乎拉伸到图像的整个宽度。

球幕影院3D校正

用球幕影院投影系统实现仿真应用时,要将多个通道的3D虚拟场景显示在球幕上,不同通道显示的画面要能够拼接起来,而且拼接后的画面要符合3D虚拟场景的空间坐标关系。
球幕影院投影原理二:经纬映射图像

由于投影机安装位置和观众观看位置(EyePoint)是不相同的,而且可能一套系统是由多个投影机组成。所以需要对不同投影机投影的画面进行3D几何校正。

一般来说,投影点和需要的眼点都可能在球幕影院内的任意位置。如果投影点或观察点任意一个没有在球幕中心,则必须使用校正。校正一个点的过程相对直观。

边缘融合

为了实现多台投影机画面的无缝拼接,需要实现不同投影机画面之间的边缘融合(EdgeBlending)。在通过球幕几何校正实现多个画面的拼接后,需要计算各个通道图像的重叠区域,再根据重叠区域的位置,计算出实际投影图像的亮度衰减系数。