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申请/专利权人：北京大学

摘要：本发明提供一种基于裸眼3D的地球洋流显示方法及系统，属于计算机视觉技术领域，通过利用光线投射算法根据洋流速度和方向确定像素点的位移；并通过Unity3D引擎偏移摄像机模型根据像素点的位移和颜色信息渲染出高渲染速度、动画效果平滑的裸眼3D洋流显示效果；本发明实现了不需要使用任何特殊的眼镜或海图摄像机等其他设备就直接呈现立体的全球洋流图像的效果；能够直观精准地呈现地球洋流动态，有助于高效进行洋流研究。

主权项：1.一种基于裸眼3D的地球洋流显示方法，其特征在于，包括：基于地球洋流数据获取洋流速度、洋流方向，以及代表洋流的每一个体素对应的颜色；其中，每一个体素对应的颜色的获取方法包括：利用光线投射算法对所述地球洋流数据的每一个体素获取每个粒子的像素位置，基于所述每个粒子的像素位置获取每个粒子的亮度；基于每个粒子的亮度为每一个体素赋予对应的颜色；对每一个体素对应的颜色模拟光路投射损益过程；根据所述代表洋流的箭头的方向和长度，对所有体素所模拟的光路投射进行叠加形成洋流三维图像；其中，根据洋流速度确定代表洋流的箭头的箭头长度，根据洋流方向确定代表洋流的箭头的箭头方向；利用Unity3D引擎偏移摄像机模型对所述洋流三维图像进行立体渲染；利用柱镜光栅技术对渲染后的洋流三维图像进行裸眼3D显示；利用Unity3D引擎偏移摄像机模型对所述洋流三维图像进行立体渲染，获得渲染后的洋流三维图像的方法包括：根据可视化需求，确定可视化的洋流范围和场景；并创建用于在三维空间中定位视角的位置和朝向的偏移摄像机；根据洋流范围和场景的洋流三维图像，在顶点着色器中计算切线空间到世界空间的变换矩阵，将所述变换矩阵传递到片元着色器；基于片元着色器把静态洋流图像对应的法线空间变换到世界空间；采用面反射技术，假设所述偏移摄像机在原位，法向量为，基于以下矩阵从世界空间转换为渲染后的洋流三维图像；利用柱镜光栅技术对渲染后的洋流三维图像进行裸眼3D显示的方法包括：根据渲染后的洋流三维图像确定每个柱状透镜所对应的像素的颜色；基于透明导电层根据所述像素的颜色确定所述像素对应的电场，并根据所述像素对应的电场判定光线是否被所述像素对应的柱状透镜进行光路聚焦；其中，在用于显示渲染后的洋流三维图像的裸眼3D的液晶显示屏前设置柱状透镜层，所述液晶显示屏的像平面位于所述柱状透镜层的焦平面上；所述透明导电层设置于所述柱状透镜层与所述液晶显示屏之间；当光线可以被所述柱状透镜进行光路聚焦时，形成裸眼3D图像的像素点；以及所述透明导电层根据所述像素的电场确定每个像素点的亮度。

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百度查询： 北京大学 基于裸眼3D的全球洋流显示方法及系统