11、利用微软HoloLens实现现实世界3D对象模型重建

利用微软HoloLens实现现实世界3D对象模型重建

1. 引言

在使用虚拟现实（VR）和混合现实（MR）技术的各类计算机应用中，现实世界物体和环境的数字模型重建变得愈发重要。

VR数字模型有着广泛的应用场景：
- 医疗教育 ：例如创建心脏结构的3D数字模型，用户可进行自由操作、拆解模型等交互，有助于理解心脏结构的复杂性和各部分的解剖关系。
- 虚拟游览 ：用户能参观虚拟博物馆，欣赏数字重建的艺术品；访问虚拟家具店，查看家具产品的3D重建模型；还能虚拟体验太阳系，观察数字建模和可视化的不同行星。
- 其他领域 ：如建筑设计、工业设计、文化遗产保护等。

MR则允许用户将相关数字模型与现实环境相结合。通过全息头戴式显示器（HMD），如微软HoloLens和谷歌Magic Leap，可将数字模型叠加到人类视野中。在医疗手术领域，全息显示器能定位肿瘤疾病的数字模型，为手术提供指导。早期的MR应用中，数据增强（如叠加2D图像/对象）用于制造应用，如激光打印机维护、对象校准和汽车维修等。

模型重建主要有两种方法：
- 多视图方法 ：使用手持RGB传感器设备（如智能手机上的数码相机）从不同角度获取多个重叠图像。用户手持相机围绕物体扫描，不断生成和更新表示物体表面几何形状的多边形网格。该方法会考虑输入图像表面的光度一致性，并恢复包含所有可能光一致性重建的光外壳几何形状，通过消除与输入图像不一致的点，最终将颜色纹理映射到几何形状上。
- RGB - D方法 </