冷红梅

（四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室，成都610065）

0 引言

近年，自由视角技术[1-2]热度逐年提高。2020 年，湖南卫视《舞蹈风暴》节目中已经利用基于图像的渲染技术实现了自由视角技术的一种应用——360°凝空。但遗憾的是，为了满足观众观看3D 电视时的实时观看功能和高质量画面效果，现阶段上述应用的自由视点的操控权并未赋予给观众。这不仅是因为现阶段网络传输带宽和速度的限制，也是因为保证画面完整度的自由视角受到现场部署的上百个精准矫正的拍摄机位的约束，因此无法让用户自由发挥。当给予用户自由视点的操控权，并且不限制用户在规定的轨迹上选择视点，这给基于IBR 的自由视角绘制技术的应用（即自由漫游[1-2]）带来了更大的挑战。

通常，利用IBR（Image-Based Rendering）技术绘制自由视角画面需要在目标场景中拍摄或者渲染多个不同视点的图像来渲染高质量的自由视角画面[3]。原则上，在自由视点周围越是密集地采样看向目标场景的多个视图，则渲染的自由视点画面质量越高。但随之而来的是明显的渲染时间成本，严重影响自由视角画面渲染的实时性。然而，越是密集的采样，相邻视角采样得到的画面的重复度越高，导致自由视角画面渲染中大量重复的计算（图1 中①至④重复性插值示意流程）。此时，考虑减少参考图像的数量是减少重复计算提升性能最直接有效的解决方案。但是，随着参考图像数量的减少，自由视角画面产生空洞（图1 中⑥所指区域）的风险也随之增大。……