2.5D (визуальное восприятие)

2.5D описывается как эффект визуального восприятия, особенно стереоскопического зрения, когда трехмерная среда наблюдателя проецируется на двухмерные плоскости сетчатки . [ когда определяется как? ] Хотя эффект по-прежнему является двухмерным, он позволяет восприятие глубины . Это аспект стереоскопического зрения, который позволяет глазу легче различать разницу между двумя объектами, чем находить точную глубину одной среды в поле зрения. [1] Изображение в 2.5D может быть получено путем объединения нескольких 2D-изображений, и компьютеры могут использовать эту технику, чтобы человеческие лица выглядели как живые. [2]

"> Файл: Мечеть Фейсал Параллакс 2.5D.webmВоспроизвести медиа
Изображение 2.5d

2.5D - это построение трехмерной среды из двухмерных проекций сетчатки. [3] [4] [5] 2.5D - это способность воспринимать физическую среду, позволяющую нам понять отношения между объектами и нами самими. [4] Восприятие физической среды ограничено из-за визуальных и когнитивных проблем. Визуальной проблемой является отсутствие объектов в трехмерном пространстве, которые можно было бы отобразить с помощью одной и той же проекции, в то время как когнитивная проблема заключается в том, что восприятие объекта зависит от зрителя. [4] Работа Дэвида Марра над 2.5D Sketch показала, что 2.5D имеет ограничения визуальной проекции. Ограничения на 2.5D-проекцию существуют потому, что «части изображений всегда (деформируются) неоднородны по яркости». [4] Таким образом, в действительности мы не видим все наше окружение, а строим ориентированное на зрителя трехмерное представление о нашем окружении.

Первичный аспект в отношении зрительной системы человека - нечеткое восприятие. Это играет жизненно важную роль в фокусировке глаза для достижения четкости изображения сетчатки. [6] Визуальное восприятие - сложная система, в которой восприятие размытости играет ключевую роль в фокусировке на близких или далеких объектах. Паттерны фокуса сетчатки имеют решающее значение для восприятия нечеткости, поскольку эти паттерны состоят из дистального и проксимального дефокуса сетчатки. В зависимости от расстояния до объекта и движения смотрящего на него человека эти шаблоны содержат баланс и дисбаланс фокуса в обоих направлениях. [6]

Человеческое восприятие размытия включает в себя идеи обнаружения размытия и детального распознавания размытия. Он также проходит через центральную и периферическую сетчатку. Модель имеет очень изменчивую природу, и показано, что модель восприятия размытия находится в диоптрическом пространстве при близком рассмотрении. Модель может иметь предложения в соответствии с восприятием глубины и аккомодационным контролем. [6]

Данные о диапазоне 2.5D получают с помощью системы визуализации диапазона , а цветное двухмерное изображение снимается с помощью обычной цветной камеры. Эти два набора данных обрабатываются индивидуально, а затем объединяются. Изображение человеческого лица будет реалистичным, и им можно будет управлять с помощью инструментов компьютерной графики. При автоматической идентификации человеческих лиц этот инструмент может предоставить полную информацию о лице. [7] Существует три различных подхода к обнаружению краев цвета: (а) обнаружение краев каждого цвета независимо и затем их комбинирование; (b) для обнаружения краев в «канале яркости» и использования каналов цветности для помощи в принятии других решений; и (c) обрабатывать цветное изображение как векторное поле и использовать производные векторного поля в качестве цветового градиента для обнаружения краев.

2.5D ( визуальное восприятие ) стало автоматическим подходом к созданию моделей человеческого лица. Это индивидуальная система с вводом в виде набора данных диапазона и цветового восприятия изображения человеческого лица. Чтобы получить информацию, необходимую для мгновенного синтеза реалистичной модели лица, эти два источника обрабатываются отдельно. Такие данные отображают анатомические участки черт лица и геометрические данные лица. Границы черт лица и атрибуты текстур лица являются результатом информации, взятой из цветного изображения лица. Объемная модель лица создается путем объединения этих двух источников. [8] Два метода локализации признаков могут быть использованы с помощью концепции деформируемого шаблона и метода обнаружения хроматических краев. [9] Есть много применений модели человеческого лица, например, в медицине, идентификации, компьютерной анимации и интеллектуальном кодировании. [10]

Наборы данных 2.5D можно удобно представить в виде прямоугольников, которые представляют собой выровненные по оси непересекающиеся прямоугольники, которые можно использовать для непосредственного представления объектов в сцене или в качестве ограничивающих объемов. Работа Леонидаса Дж. Гибаса и Юань Яо показала, что выровненные по оси непересекающиеся прямоугольники на плоскости можно упорядочить в четыре полных порядка, так что любой луч встречает их в одном из четырех порядков. Доказано, что эта работа также применима к бокселям в этом контексте и показала, что существует четыре различных разбиения бокселей на упорядоченные последовательности непересекающихся множеств. Они называются антицепями и позволяют боксерам в одной антицепи действовать как окклюдеры бокселей в последующих антицепях. Ожидаемое время выполнения для разделения антицепей - O (n log n), где n - количество боксов. Это разбиение можно использовать для эффективной реализации виртуального проезда и трассировки лучей. [11]

Предложен автоматический подход к созданию моделей лица человека. Это отдельная система с вводом в виде набора наборов данных и цветного изображения человеческого лица. Эти два источника обрабатываются индивидуально для получения информации, необходимой для автоматического синтеза реалистичной модели лица. Информация, полученная из набора данных диапазона лица, включает анатомические участки особенностей и геометрические данные лица. Информация, извлеченная из цветного изображения лица, представляет собой границы черт лица и атрибуты текстур лица. Эти два источника объединены для создания объемной модели лица. Система визуализации дальности имеет такие преимущества, как устранение проблем за счет контактного измерения. Это было бы легче сохранить и намного безопаснее, и другие преимущества также включают отсутствие необходимости в калибровке при измерении объекта подобия и возможность использования устройства для измерения данных о диапазоне лица. [12]

Восприятие человеком построения визуального представления объекта соответствует трем последовательным этапам. Во-первых, компонент двухмерного представления позволяет приблизительный описательный процесс, выполняемый над воспринимаемым объектом. Во-вторых, компонент представления 2.5D добавляет подробные визуально-пространственные свойства поверхности объекта. В-третьих, компонент трехмерного представления добавляет объекту ощущение глубины и объема. [13]

  1. ^ Читать, JCA; Филипсон, GP; Серрано-Педраса, I; Milner, AD; Паркер, AJ (2010). «Стереоскопическое зрение при отсутствии боковой затылочной коры» . PLoS ONE . 5 (9): e12608. DOI : 10.1371 / journal.pone.0012608 . PMC  2935377 . PMID  20830303 .
  2. Перейти ↑ Kang, C., Chen, Y., & Hsu, W. (1994, январь). Автоматический подход к отображению реалистичного лица человека в 2.5d.
  3. ^ MacEachren, Алан . «GVIS способствует визуальному мышлению». В Как работают карты: представление, визуализация и дизайн, 355–458. Нью-Йорк: Гилфорд Пресс, 1995.
  4. ^ а б в г Ватт, Р.Дж. и Б.Дж. Роджерс. «Человеческое зрение и когнитивная наука». В когнитивной психологии Направления исследований в когнитивной науке: европейские перспективы Vol. 1, под редакцией Алана Баддели и Нильса Оле Бернсена, 10–12. Восточный Сассекс: Lawrence Erlbaum Associates, 1989.
  5. ^ Вуд, Джо, Сабина Kirschenbauer, Юрген Dollner, Adriano Lopes, и Ларс Bodum. «Использование 3D в визуализации». В Исследуя Geovisualization,редакцией Джейсон Дайксом , Алан М. MacEachren и Менно-Ян Kraak , 295-312. Оксфорд: Elsevier Ltd, 2005.
  6. ^ а б в Ciuffreda, Kenneth J .; Ван, Бин; Васудеван, Баламурали (апрель 2007 г.). «Концептуальная модель восприятия размытости человека». Исследование зрения . 47 (9): 1245–1252. DOI : 10.1016 / j.visres.2006.12.001 . PMID  17223154 .
  7. ^ Кан чий-Юань, Чэнь Юн-Шэн и Хсу Вэнь-Син. Январь / февраль 1994 Image и видение Computing Том вебисточник 12 Количество 1. Butterworth-Heinemann Ltd. извлекаться августа 2012 http://resolver.scholarsportal.info/resolve/02628856/v12i0001/5_aatmal2hf
  8. ^ Чии-Юань, Канг; Юнг-Шэн, Чен; Вэнь-Син, Сюй (1994). «Автоматический подход к отображению реалистичного 2.5D человеческого лица». Вычисления изображений и зрения . 12 : 5–14. DOI : 10.1016 / 0262-8856 (94) 90051-5 .
  9. ^ Автоматическая идентификация человеческих лиц по трехмерной форме поверхностей - по вершинам сплайновой поверхности B Syst. & Компьютеры в Японии, т. 22 (№ 7), стр. 96, 1991, Abe T. et al.
  10. ^ Канг, CY; Чен, Ю.С.; Сюй, WH (1994). «Автоматический подход к отображению реалистичного 2.5d человеческого лица». Вычисления изображений и зрения . 12 (1): 5–14. DOI : 10.1016 / 0262-8856 (94) 90051-5 .
  11. ^ Фреймворк BOXEL для данных 2.5D с приложениями для виртуальных проходов и трассировки лучей 2007-11-07
  12. ^ Кан чий-Юань; Чен Юн-Шэн; Сюй Вэнь-Син. Автоматический подход к отображению реалистичного 2.5D человеческого лица. Image and Vision Computing (январь 1994 г.), 12 (1), стр. 6–7.
  13. ^ Серж Буазиз, Анни Маньян, «Вклад систем визуального восприятия и графического производства в копирование сложных геометрических рисунков: исследование развития», Университет Люмьер Лион 2, 69676 Брон Седекс, Франция.
  • Кан Чии-Юань; Чен Юн-Шэн; Сюй Вэнь-Син. Автоматический подход к отображению реалистичного 2.5D человеческого лица. Image and Vision Computing (январь 1994 г.), 12 (1), стр. 6–7.