点渲染方式对量化点云主观质量的影响及算法优化

陈章,尹宇杰,,冯芸,万帅,3

(1. 西北工业大学电子信息学院,710129,西安; 2. 河海大学信息学部计算机与信息学院,210024,南京;3. 皇家墨尔本理工大学工程学院,VIC3001,澳大利亚墨尔本)

点云是三维空间中一系列具有空间坐标信息以及额外属性信息的点所组成的集合。随着数字技术与三维感知技术的高速发展,在面向人眼视觉感知的沉浸式新媒体应用中,表征三维物体或场景的点云数据已经得到广泛应用,如虚拟现实(virtual reality, VR)、增强现实(augmented reality, AR)、数字文化遗产以及3D视频会议等[1-2]。随着点云相关技术的发展,如何提高用户的观看体验成为目前点云研究领域内的一个关键问题[3]。不同于传统图像的呈现方式,点云在呈现过程中需要通过硬件和渲染算法进行辅助[4]。其中,点渲染是一种广泛应用于计算机图形学中渲染点云的技术[5-6]。与传统的基于三角形网格重建表面的渲染方式不同,点渲染则直接渲染出离散的点集,将每个点的颜色、透明度、法向量等信息映射到屏幕上。在点渲染中,图形对象以点的形式表示,而不是以面的形式表示,具有更好的可扩展性和动态性,能够更好地处理复杂的几何形状和大规模的点云数据[7]。因此,针对点渲染方式对量化点云主观质量的研究,既有利于提高点渲染算法实际应用效率,又可以辅助点云编码器相关算法性能的优化。

近年来,国内外专家学者结合点渲染方式对点云的主观质量进行了广泛探索。瑞士联邦理工学院的Alexiou等探究……