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基于图像的双目立体视觉绘制

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在上述基于图像的视觉凸壳绘制方法的基础上，我们还实现了一套基于图像的三维重建和立体绘制方法，可以从输入的参考图像序列中实时进行三维重建，并在一套双投影立体显示系统中生成双目立体影像。为此我们必须要同时从左、右眼两个视点进行同步的绘制，这就意味着相同时间内绘制的计算复杂度提升为单目时的二倍，这也就对系统的计算能力提出了更高的要求。

现存的方法通常采用多台计算机组成的分布式系统来解决这种问题，但其构建的成本和复杂度都相对较高。在我们的实验中采用了多个GPU协同工作的方式，从而在一台PC机上即可完成视觉凸壳的实时立体绘制。为了充分发掘多GPU系统的计算能力，实现计算和数据传输的同步，我们设计并实现了一套多GPU并行计算架构。该构架由左、右眼两个绘制通道组成，每个通道分别负责一侧视点的绘制；两个特殊的CPU线程――“GPU控制线程”被分配用于接受主绘制线程的指令并控制所有的GPU线程运算过程。不同线程间的同步由一系列同步信号完成，绘制效率非常高，并且可以支持实时的交互操作，如旋转、平移、缩放以及双目视差调整等。

 

▲ 双投影立体显示系统（左：双投影系统及立体眼镜；右：重叠显示的双目立体视图，点击放大）

▲ 多GPU加速的视觉凸壳实时双目立体绘制结果（静态三维视觉凸壳+球形环境映射，点击放大）

相关论文：

• Jie Feng, Yang Liu and Bingfeng Zhou. Real-time Stereo Visual Hull Rendering Using a Multi-GPU-accelerated Pipeline. In ACM SIGGRAPH ASIA 2010 Sketches (SA '10). ACM, New York, NY, USA, Article 52, 2 pages.   Download paper      Download slides