Создание компьютерной многофункциональной интерфейсной оболочки для информационно-измерительных систем со стереоскопическими жидкокристаллическими экранами

• Автор: Долгов, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 144 с. : ил

Глава 1. Цель и задачи исследования

1.1. Проблемы компьютерной векторной и растровой стереографики

в ИИУС

1.2. Цель и задачи исследования

1.3. Выводы

Глава 2. Разработка метода разделения стереоизображения по каналам

зрения наблюдателя

2.1. Процесс обработки данных в ИИУС со стереоскопической

обработкой данных

2.2. Методы сепарации стереоизображения

2.3. Стереоскопический ЖК экран ИИУС

2.4. Выводы
Глава 3. Скоростные методы создания
стереоскопических сцен ИИУС
3.1. Современные методы визуализации трехмерных сцен
3.2. Способ представления объекта в стереосцене
3.3. Разработка однопроходного алгоритма визуализации
стереосцены
3.4. Выводы
Глава 4. Просветный безлинзовый анаглифический растр
4.1. Анаглифический способ сепарации
4.2. Анализ свойств просветного растра
4.3. Подготовка стереоизображения для показа через анаглифический растр
4.4. Проведение эксперимента
4.5. Выводы
Заключение
Литература Список публикаций Приложение 1 Приложение

Актуальность
Задачи, связанные с визуализацией обрабатываемой информации (в первую очередь стереоскопической), являются одними из основных при создании информационно-измерительных и управляющих систем (ИИУС). Стереоизображение дает наиболее полное представление о форме, устройстве и взаимном пространственном расположении сложных объектов, существенно облегчая анализ, контроль и управление в информационных системах.
В настоящее время устройства (очки, шлемы, стереомониторы), способные выводить стереоизображение, активно разрабатываются и применяются (стерео ЖК монитор DTI 15" 2015XLS Virtual Window компании Dimension Technologies).
Однако высокая стоимость большинства из них, сложность обслуживания, требовательность к вычислительным ресурсам и, главное -длительное время формирования стереоизображения, не позволяют использовать их в системах реального времени.
Существующие алгоритмы создания, преобразования и визуализации трехмерных объектов, разработкой которых занимались Э. Хайнес,
С.М. Рубин, Т. Вайтед, А. Гласснер, В. Вайвилл, М. Каплан и др., требуют мощных вычислительных ресурсов компьютерной системы и не всегда подходят для визуализации стереообъектов в реальном времени.
В этой связи актуальной задачей является разработка многофункциональных интерфейсных оболочек для систем управления и обработки информации со стереоскопической обработкой данных, способных работать на обычных персональных компьютерах. В данном случае под многофункциональной интерфейсной оболочкой понимается набор аппаратных и программных средств, обеспечивающий взаимодействие

• методы, работающие непосредственно в пространстве самих объектов;
• методы, работающие в пространстве картинной плоскости, то есть работающие с проекциями объектов.
Получаемый результат представляет собой либо набор видимых областей или отрезков, заданных с машинной точностью (имеет непрерывный вид), либо информацию о ближайшем объекте для каждого пиксела экрана (имеет дискретный вид).
Методы первого класса дают точное решение задачи удаления невидимых линий и поверхностей, никак не привязанное к растровым свойствам картинной плоскости. Они могут работать как с самими объектами, выделяя те их части, которые видны, так и с их проекциями на картинную плоскость, выделяя в ней области, соответствующие проекциям видимых частей объектов, и, как правило, практически не привязаны к растровой решетке и свободны от погрешностей дискретизации. Так как эти методы работают с непрерывными исходными данными и получающиеся результаты не зависят от растровых свойств, то их иногда называют непрерывными (continious methods).
К этим методам относятся следующие алгоритмы [54-58, 60]:
Алгоритм линии горизонта, работающий с объектами, заданными математическими выражениями (функцией). В этом алгоритме чаще всего применяется полигональный способ представления графика: функция приближается прямоугольной матрицей значений функции в узлах сетки, а сам график представляется наборами ломаных линий, соответствующих постоянным значениям «х» и «у» (см. рис. 20).