Método de renderizado y visualización 3D sin distorsión con transformación perspectiva para pantallas curvas

DING Jian ,  

ZHANG Shuhe ,  

CAO Liangcai ,  

摘要

Este trabajo aborda el problema de la distorsión geométrica de la imagen causada por la curvatura física de pantallas curvas autoemisivas, haciendo que la visualización del usuario de las escenas renderizadas en la pantalla curva sea equivalente a observar directamente una escena 3D sin pantalla. Se aproxima la pantalla curva continua como una estructura compuesta por varios segmentos de pantallas planas; basado en el principio de transformación perspectiva y la posición conocida del punto de vista, se invierte la relación objeto-imagen y se utilizan matrices de transformación perspectiva para calcular la imagen mostrada en cada subpantalla; se adopta una estrategia de división adaptativa de áreas, minimizando el error medio cuadrático bidimensional (Loss) entre la curva y la polilínea ajustada mediante el algoritmo Adam, para determinar la mejor división; en los bordes de empalme se establece una zona de superposición Δw y se utiliza una función de peso de interpolación lineal para un tratamiento suave que elimina la distorsión de las costuras. Simulaciones en Blender 4.0 muestran que el PSNR máximo de la imagen procesada alcanza 13.23 dB, mejorando en 5.58 dB frente al renderizado directo de 7.65 dB, superando el umbral aceptable de distorsión de 12 dB; se utilizan 30 segmentos (m=30) de pantallas planas para aproximar la superficie, equilibrando un alto PSNR y la carga computacional. Este método puede reducir significativamente la distorsión en pantallas curvas, adecuado para pantallas LED curvas grandes en exteriores y dispositivos electrónicos flexibles con recursos computacionales limitados, proporcionando una ruta tecnológica viable para la aplicación de tecnología 3D sin gafas en soportes de pantalla curva.

关键词

renderizado 3D; pantalla curva; visualización sin distorsión; transformación perspectiva; división de áreas

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