θ是两眼间的视角，θe是两眼位置不同造成的真正视角。根据人眼立体视觉特征，人类感觉立体效果较好的角度是θe为6°。而事实上，为了使整个模型综合立体效果好，通常选取θ等于6°。这样，根据一幅立体图像采用的视差图像的数目，可以求得模型单步旋转的角度：Δθ=6   N.(2)其中，Δθ为模型单步旋转的角度，N为一幅立体图像采用的视差图像数目。通常，为了在一次提取后可用于不同的立体图像，可以把N取值大一些，在使用时从中抽取适合视差的图像。

    4. 读取缓存数据到内存：OpenGL与Direct3D都支持双缓冲技术，即一个缓冲区用于动态存储图像数据，一个用于显示图像。在读取缓冲区时要注意读取正确的缓冲区。

    2.2  摄像机序列提取

    将多部摄像机按视差要求布置在一定位置拍摄模型，分别保存拍摄的图像内容，可以同时得到立体图像所需的一帧视差图像序列。在图4中，圆周上的黑点为布置的摄像机，模型中心与左、右两条半径之间的夹角是人类感知3D视觉的最佳视角。中间摄像机与左右两摄像机一起均匀布置在圆周上，并且对准模型中心。所有摄像机同时拍摄模型，并按从左到右的顺序按序号保存图像，则保存的图像为序列视差图像。具体的提取流程如图5所示。

    2.3  方法比较

    单摄像机与摄像机序列方法都可以从计算机3D模型中提取视差图像，但是，多摄像机与单摄像机相比，具有如下特点：

    1. 摄像机序列方法对模型的运动要求更加宽松。根据摄像机序列的布置，可知这样布置的摄像机拍摄任意景物都满足视差要求，即各幅图像之间都只存在水平视差，没有垂直视差。因此，无论怎样做旋转运动，都可以从一个图像序列中得到一幅立体图像，就不必要求模型绕固定轴、固定角度步长旋转。

    2. 摄像机序列方法对计算机硬件的要求增加。由于摄像机数目的增加，系统的开销也增加，系统的响应速度会降低。

    3  结果验证

    如图6所示，图像序列是用上述方法提取的视差图像序列，其中采用的视点数目为9，任意两幅相邻图像间的水平视差由公式(2)求得。序列的视差总和为两眼最佳立体视觉视差。

    图6  视差图像序列

    图7  视差图像合成的立体图像

    图7是利用立体图像生成算法得到的九视点立体图片。将合成的立体图像在加有斜置光栅的立体显示器上显示，通过观察，得到了较好的立体效果，并且有较大的视角。从而证明了本文论述的从3D模型中提取立体图像的方法可行，并符合立体图像图片源的要求。

    4  结束语

    本文采用基于人眼的立体视觉原理的两种视差图像提取方法，获得了较理想的立体显示效果。在现实生活中，按照本文所提出的摄像机布置方法，根据摄像机的拍摄速度及视差要求设置物体的旋转速度，就能拍摄人眼视差图像。再利用这些图像生成立体图像，就得到了现实世界物体在计算机中的立体图像。因此，本文的方法可以推广到现实生活中，结合立体图像处理软件，可以广泛应用于军事、娱乐及广告等领域［6，7］。

    【参考文献】

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    MAO Chongde, WANG Yuanqing. Multi-view auto-stereoscopic projection system ［J］. Opto-Electronic Engineering, 2006, 33(4), 60-84.(in Chinese)

    ［2］ 梁发云. 彩色立体显示关键技术研究 ［D］.合肥:合肥工业大学, 2005.

    LIANG Fayun. Research on Key Technology of Color Stereoscopic Display. HEFEI: Hefei University of Technology, 2005

    ［3］ 沈孝本. 多视角立体影像显示处理方法 ［P］. 中国, 03147730.5, 2005.1.19.

    ［4］ (美)拉莫泽著. 3D游戏编程大师技巧 ［M］. 李祥瑞,陈武,译. 北京:人民邮电出版社. 2005.

    Andre LaMothe. Tricks of the 3DGame Programming Gurus: Advanced 3D Graphics and Rasterization ［5］ Dave Shreiner, Mason Woo, Jackie Neider, et al. OpenGL Programming Guide ［M］. Addison-Wesley. 2006.

    ［6］ 刘国权．关于体视学的定义、用途和方法学基本要素 ［J］．中国体视学与图像分析，2001,6(1):1-5.

    LIU Guoquan. ON THE DEFINITION, APPLICATION AND METHODOLOGY COMPONENTS OF STEREOLOGY. BeiJing: Chinese Journal of Stereology and Image Analysis. 2001,6(1):1-5.

    ［7］ 徐新萍， 王晓民， 彭瑞云 等. 浅议信息可视化基本原理与应用 ［J］.中国体视学与图像分析,2007,12(1)：75-78. XU Xinping, WANG Xinaomin, PENG Ruiyun, WANG Dewen. Information visualization ［D］. BeiJing: Chinese Journal of Stereology and Image Analysis. 2007,01.

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