一种基于三维视锥的球面成像算法的设计开题报告

全文总字数：3833字

1. 研究目的与意义（文献综述）

当今世界，计算机，智能手机以及各种各样的终端设备借由互联网这一工具，为我们带来了丰富多彩的视觉，听觉等感官体验。而这一切都是通过各种算法的计算与处理，最终成像在我们肉眼可见的屏幕上的。这些算法均属于计算机图形学这个学科领域范畴内。目前，视锥体裁剪算法已经成为计算机图形学的一大基本且重要的算法。

由于计算机科学与技术的发展日新月异，二维图像的成像借由硬件已经可以很好的处理，即使图像较为复杂也能在满足大部分人需要的情况下完成处理过程。而三维成像由于比二维成像高出一个维度，因此处理起来必然会耗费更多的处理器资源和图形图像处理器（即显卡）资源，往往在三维物体比较多，场景比较宽阔亦或是物体的模型及特效复杂时，进行成像处理的成本就会相对较高，而较高的成本带来的是更久的等待时间和加载时间，这些在一定程度上会影响使用者或者观赏者的体验。为了解决这个问题，在不额外增加硬件成本的条件下，视锥体裁剪算法就应运而生了。利用视锥体裁剪算法，我们能够通过预先计算，用极少的成本检测出在当前虚拟场景中不需要绘制的物体，减少场景加载时绘制的物体数量，进而起到增加三维成像速度，保证场景的流畅与用户的体验。基于视锥体裁剪算法大大减少了物体的绘制数量，增加成像的稳定度与流畅度。

视锥体裁剪算法在计算机图形学里属于很热门的一个分支，近代以来视锥体裁剪算法已经出现了各种各样的实现算法，这些算法都有其不同的特点。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

了解算法设计的流程，分析应用需求并设计主要的算法模块，能掌握运用仿真软件实现其算法功能。

完成设计一种基于三维视锥的球面成像算法，即设计一种球面成像的算法，掌握三维视锥算法的基本原理并运用至球面成像算法之中。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需原理和技术。确定方案，完成开题报告。

第4－7周：应用需求分析。

第8－12周：算法模块和流程设计，调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]于海燕,张帅,余沛文,何援军.视锥体裁剪几何算法研究[j].图学学报,2017,38(01):1-4.

[2]鲁春芳.面向全景立体球视觉系统的三维重建关键算法研究[d].天津理工大学,2016.

[3]余沛文.视锥体裁剪几何算法与测试方法研究[d].东华大学,2016.