【摘 要】
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随着虚拟现实技术的发展，人们不再局限于虚拟仿真的功能实现，而更深入研究它的仿真效果，以提高虚拟装配的交互性。本论文以多投影显示系统为研究对象，针对显示过程中投影图像的几
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随着虚拟现实技术的发展，人们不再局限于虚拟仿真的功能实现，而更深入研究它的仿真效果，以提高虚拟装配的交互性。本论文以多投影显示系统为研究对象，针对显示过程中投影图像的几何形变、通道间的投影亮带及颜色不一致等问题，对显示系统中的关键技术进行研究，主要内容包括以下几方面。
首先，基于被动立体显示结构对多投影沉浸式虚拟显示系统的几何校正及边缘融合算法进行研究。针对曲面投影屏幕，采用基于图像预变形的纹理贴图方法，通过视景体重叠处的网格对齐达到通道间无缝拼接；针对通道间的投影亮带问题，采用基于函数插值的边缘融合算法，利用多层纹理贴图方式消除通道间的投影亮带。
其次，对通道间颜色校正算法进行研究，提出了一种基于投影仪-相机系统的颜色校正优化方法。针对以往算法中忽略相机影响的问题，提出基于Pedro图像分割的高动态范围图像合成优化算法，得到相机输入输出像素映射关系；结合相机的非线性响应关系，利用YUV与RGB色彩空间的转换模型结合函数逼近方法对投影仪亮度和色度同时校正，生成投影仪颜色查找表。
再次，基于Master/Slave体系结构搭建了大场景装配仿真平台，在此基础上建立了包含近500万三角面片的复杂装配仿真模型。通过大场景虚拟装配实验研究验证了几何校正、边缘融合及颜色校正等算法的正确性与有效性。
最后，对GPU和多核CPU两种并行计算方法展开研究，结合CUDA和OpenMP语言的混合模式，并行处理上述复杂装配模型的可并行区域。通过对实验结果的分析比对，得到模型的绘制时间相较于单核CPU缩短了38％，从而提高了复杂装配场景的绘制速度，使虚拟装配的展示过程更为流畅。
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