虚拟演播室的研究和开发

论文摘要

本文详细论述了基于Java3D和JMF技术的虚拟演播室的理论和技术;提出了能够在电脑和Java技术的合作下完成虚拟演播室的设想;实现了于JMF API技术的视频格式文件的读取,并应用了多线程技术和生产者——消费者算法对离散后的视频和音频的轨道进行连续读取和控制,同时能够对每一轨道图元进行提取有用像素和去除无用像素点集合的处理,并将处理后的视频轨道图元作为一种动态纹理添加到由计算机实时绘制的虚拟场景中。本文提出了基于PC机与Java,Java3D及JMF技术的虚拟演播室的总体设计方法及解决方案,且该方案切实可行;解决了基于Java3D及JMF技术的视频读取、处理与动态纹理控制;创建了居于三角面片逼近及Java3D技术的具有的良好光顺性与切矢量连续性的不规则三维几何形体,采用了相关的真实感处理技术,并将这些技术应用到虚拟演播室系统中,取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 虚拟演播室技术的现状
• 1.2.2 基于Java 技术的虚拟演播室
• 1.3 课题的研究内容
• 1.3.1 本文研究的主要内容
• 1.3.2 论文的安排
• 第二章 相关技术分析
• 2.1 相关技术介绍
• 2.1.1 虚拟现实技术的基本概念
• 2.1.2 虚拟现实技术的应用
• 2.1.3 增强现实技术概述
• 2.2 虚拟演播室技术介绍
• 2.2.1 摄像跟踪技术
• 2.2.2 实时渲染能力
• 2.2.3 虚拟演播室色键合成系统
• 2.2.4 虚实合成同步技术
• 2.3 虚拟演播室的抠像技术与传统色键技术的区别
• 2.3.1 虚拟演播室抠像技术简介
• 2.3.2 抠像技术与传统色键技术的区别
• 2.4 虚拟演播室对灯光的特殊要求
• 第三章 系统总体设计
• 3.1 系统功能简介
• 3.1.1 系统开发的意义
• 3.1.2 系统功能简介
• 3.2 底层软件的选择
• 3.2.1 Java 技术特点及功能简介
• 3.2.2 Java3D 工作原理及功能简介
• 3.2.3 JMF（Java Media Framework）简介
• 3.2.4 系统支撑软件
• 3.3 系统结构设计
• 3.4 系统的硬件环境
• 第四章 关键技术及解决方案
• 4.1 JMF 及媒体处理
• 4.1.1 基于时间特性的媒体格式文件分析
• 4.1.2 JMF 技术模型
• 4.1.3 JMF 中相关类和关键方法
• 4.1.4 视频处理的源文件类型
• 4.2 基于JAVA3D 的视频处理和视频动态纹理处理
• 4.2.1 视频格式文件读取中多线程技术的应用
• 4.2.2 视频图像中有用像素的提取
• 4.2.3 实时视频动态纹理的实现
• 4.2.4 虚拟演播室中滚动字幕的实现
• 4.3 基于JAVA3D 的不规则曲面造型和真实感处理技术
• 4.3.1 球缺及球冠等特殊形体的造型及透明效果处理
• 4.3.2 坐标的三维空间变换
• 4.3.3 回转体、变截面曲柄的三维造型及真实感处理
• 4.4 在系统开发中实现的多媒体和交互技术
• 4.4.1 用2D 图形实现3D 效果的Billboard 技术的透明处理
• 4.4.2 基于高级交互的场景中键盘导航
• 4.4.3 VRML、3DS 及OBJ 等文件的调入
• 第五章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献