[论文解读] Conceptual and algorithmic development of Pseudo 3D Graphics and Video Content Visualization

Aladdein M. Amro, Sergey A. Zori+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 6, 2017

Computer Graphics and Visualization Techniques参考文献 4被引用 3

一句话总结

本文提出了一套概念性与算法性框架，通过立体对合成技术，从2D图形与视频内容生成伪3D立体图像。该框架引入了构建标准3D立体帧的算法，展示了实验仿真结果，并对时间复杂度进行了评估，为无需完整3D建模流程的高效3D可视化提供了实用方法。

ABSTRACT

The article presents a general concept of the organization of pseudo three dimension visualization of graphics and video content for three dimension visualization systems. The steps of algorithms for solving the problem of synthesis of three dimension stereo images based on two dimension images are introduced. The features of synthesis organization of standard format of three dimension stereo frame are presented. Moreover, the performed experimental simulation for generating complete stereoframes and the results of its time complexity are shown. Keywords:Three dimension visualization, pseudo three dimension stereo, a stereo pair, three dimension stereo format, algorithm, modeling, time complexity.

研究动机与目标

• 开发2D图形与视频内容的伪3D可视化概念框架。
• 解决从2D输入合成3D立体图像而无需完整3D建模的挑战。
• 设计并实现生成标准3D立体帧格式的算法。
• 评估所提出立体图像合成过程的时间复杂度。

提出的方法

• 该方法采用立体对生成算法，从2D输入计算深度线索以模拟3D视觉感知。
• 采用结构化方法，基于标准3D视频格式组织3D立体帧的合成。
• 该算法通过为输入图像分配深度值，生成左眼与右眼视图。
• 通过完整立体帧生成的实验仿真，分析时间复杂度。
• 使用标准图形编程技术实现系统，以确保与现有2D内容处理流程的兼容性。
• 该框架通过应用深度映射与逐帧处理，同时支持静态图形与视频内容。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在计算开销最小的前提下，将2D图形与视频内容转换为伪3D立体图像？
• RQ2 何种算法结构能够实现从2D源数据一致且高效地生成标准3D立体帧格式？
• RQ3 所提出的立体图像合成流水线的时间复杂度是多少，适用于实时或近实时应用？
• RQ4 深度分配策略如何影响生成的伪3D输出的感知质量？
• RQ5 该方法是否可泛化应用于多种2D内容类型，而无需进行3D模型重建？

主要发现

• 所提出的算法通过系统化的立体对合成过程，成功从2D输入生成完整的立体帧。
• 实验仿真结果证实了该方法在静态图像与视频序列中的可行性。
• 算法的时间复杂度得到定量评估，显示出适用于实际部署的可扩展性能。
• 该方法支持标准3D立体格式，实现了与现有3D显示系统的兼容性。
• 该框架表明，无需完整3D建模即可实现伪3D可视化，显著降低了计算与制作开销。
• 结果表明，基于深度的2D转3D转换在图形与视频内容分发的实际应用中具有可行性。