随着 WWW 的普及和人们对 Web 日异增长的需求，WWW 需要不断地注入新的活力。于是，VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言）就应运而生了。虚拟现实的英文全称为Virtual Reality (VR),即利用计算机发展中的高科技手段构造出一个虚拟的境界，使参与者获得与现实一样的感觉。新一代的 Web 语言VRML （Virtual Reality Modeling Language），是一个三维造型和渲染的图形描述语言。用 VRML 我们可以创造一个能进入、能参与的虚拟世界，VRML 的出现填补了 HTML 只能显示二维信息的缺憾，以成为未来 Internet 上三维虚拟世界的主要标准。

虚拟现实技术是人类在探索自然过程中创造形成地一种用于认识自然、模拟自然，进而更好地适应和利用自然的科学方法和技术，也被称为“沉浸式多媒体”和“计算机模拟现实”，是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术。近年来，随着计算机与网络技术的迅猛发展，虚拟现实技术被广泛地应用到各个领域，其中全景展示就是一个很重要的领域。基于虚拟现实技术，可以利用全景图像和三维建模两种方式实现全景漫游展示。通过对比研究，三维建模技术发展时间更久、理论更完善、应用更广泛，但缺乏真实感和沉浸感。而通过全景图像不仅制作简单、数据量小、成本低，同时全景图像全部采用真实的场景图像，因此更具真实感、浸入感。

虚拟现实技术在当下拥有非常高的热度，Unity3D 作为当今热门的游戏引擎，可以模拟真实场景漫游和实现友好的交互。场景设计贯穿整个虚拟现实的各个环节，只有场景设计得真实完美，该虚拟现实平台才能成功。

长期以来虚拟现实一直以“几何建模”为主，3DMax、Maya等CG软件的辉煌就印证了这一点。随着数字图像技术的发展，以三维全景逐步普及为突破口，“基于图像”的虚拟现实技术逐渐脱颖而出。三维全景以其真实感强、深沉全景方便快捷的特点受到日益广泛的关注。

而现阶段大多数3D场景重建方法获取的3D场景数据是重建场景表面的部分信息，并且是按照以观察者为中心的坐标系中的三维形状和位置对重建的场景进行描述，难以呈现场景的深度信息。在这种情况下，如何准确有效地提取场景背后的全部信息完成3D场景平面设计，成为计算机视觉研究领域亟需解决的主要问题，受到了该领域有关专家学者的高度关注。

在国外，比较成熟的技术有oneshot，即通过拼接或oneshot的成像后，经过一系列数学计算得到其球形全景的矩形投影图或立方体图，然后通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示。

而在国内，较为人所熟知的3D场景设计方法有双目视觉法与角点检测法。前者对于噪声比较大的动画场景图像重建效果较好，但存在计算过程较为复杂，且消耗时间较长的问题；后者场景重建准确率较高，但存在动画场景重建效率较低的问题。

2. 研究的基本内容与方案

本文综合参考基于双目视觉的地形三维重建以及基于光度立体法的三维表面重建，利用基于虚拟现实的范成法以及结合区域分割和双边滤波的图像去噪新算法设计出一套基于虚拟现实技术的具备高场景重建精度、较强的实时性以及可靠性的3D动画场景平面设计方法。