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近二十年以来,虚拟现实一直是计算机领域的热点。人们设计虚拟现实系统以满足自身娱乐、工作、探索各种方面的需求。在虚拟现实系统设计和实现的过程中,研究员和工程师会面临各种问题,其中如何让虚拟场景更加真实一直是他们最想要解决的问题之一。本文试图通过将真实拍摄的视频流与场景中的模型、地面融合的方式,将动态信息引入虚拟现实系统,增强虚拟场景的真实感,提升用户体验。主要研究的内容包括: (1)对于监控摄像头或者移动设备拍摄的视频流的处理,包括对于视频流的解析、alpha通道的添加、基于颜色直方图的颜色一致性处理、以及动态物体的识别,除此以外,还会为抽析出来的视频帧构建缓存结构。 (2)在OpenGL绘制库的支持下,利用纹理坐标自动生成机制,结合阴影图、裁剪平面等方法,将视频帧作为纹理,投影到虚拟场景中。并利用纹理组合器函数,完成视频帧与场景模型固有纹理以及视频帧之间的融合。 (3)根据三维场景以及二维图像对应几何特征的匹配误差,构建以投影机位姿为自变量的能量函数,通过模拟退火和下山单纯形算法求解能量函数最优解,利用该最优解替换初始投影机位姿值,完成投影机校正过程。 系统实际运行效果表明,基于视频流的投影纹理,确实可以提升虚拟现实系统的显示效果,验证了方法的有效性和可靠性。