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

DING Jian ,  

ZHANG Shuhe ,  

CAO Liangcai ,  

摘要

Para abordar el problema de la distorsión geométrica de la imagen causada por la flexión física de las pantallas curvas autoemisivas, este artículo propone un método de renderizado y visualización 3D sin distorsión adaptativo basado en transformaciones de perspectiva para pantallas curvas segmentadas, que permite al usuario ver la escena renderizada en la pantalla curva como si observara directamente una escena tridimensional sin pantalla. La pantalla curva continua se aproxima como una estructura ensamblada de múltiples pantallas planas; basado en el principio de transformación en perspectiva y la posición conocida del punto de vista, se invierte la relación objeto-imagen y se utiliza la matriz de transformación en perspectiva para calcular la imagen mostrada en cada subpantalla; se adopta una estrategia de partición de áreas adaptativa, minimizando el error cuadrático medio bidimensional entre la curva y la línea poligonal ajustada mediante el algoritmo Adam para determinar la partición óptima; en los bordes de ensamblaje se establece una zona de solapamiento Δw y se utiliza una función de peso de interpolación lineal para un tratamiento suave que elimina la distorsión de la costura. La simulación con Blender 4.0 muestra que, tras el procesamiento de este método, la relación señal a ruido pico (PSNR) de la imagen alcanza 13,23 dB, una mejora de 5,58 dB respecto a los 7,65 dB del renderizado directo, superando el umbral aceptable de distorsión de 12 dB; se utiliza una pantalla plana segmentada en 30 partes (m=30) para ajustar la superficie, equilibrando un alto PSNR y la carga computacional. Este método puede reducir significativamente la distorsión en la visualización de pantallas curvas, es adecuado para grandes pantallas LED curvas al aire libre y dispositivos electrónicos flexibles con recursos limitados, proporcionando una vía técnica viable para la aplicación de la tecnología 3D sin gafas en soportes de visualización curvas.

关键词

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

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