研究目的
通过测量红外区域内的表面法线并高速投射虚拟阴影，实现无需标记与模型的动态投影映射以呈现材质效果。
研究成果
MIDAS投影系统通过近红外光度立体法测量表面法线并高速投射虚拟阴影，成功实现了无标记、无模型的动态投影映射。该系统支持多种物体类型，能以低延迟提供沉浸式材质呈现。诸如基于反照率的阴影渲染和图形化"点石成金"特效等高级应用，展现了其强大的表现力。未来工作可解决观众追踪、改进光流算法等局限。
研究不足
该系统假设为朗伯反射，无法处理需要绝对UV坐标的通用纹理。观察点固定，限制了多视角观测的准确性。计算复杂度限制了密集纹理控制，且光流误差可能导致纹理漂移。镜面反射或阴影可能导致法线测量失败。
1：实验设计与方法选择：
该系统采用近红外光的光度立体法实时测量表面法线，结合高速纹理算法进行屏幕空间渲染。包含用于高速感测的波分光度立体技术，以及针对可平铺纹理UV映射的新算法。
2：样本选择与数据来源：
使用多种物体作为目标，包括刚体（尼龙球、尼龙斯坦福兔子）、软体（聚酯布料、人手）和流体（黏土、二氧化钛胶体溶液）。通过高速摄像机采集数据。
3：实验设备与材料清单：
高速摄像机（XIMEA MQ003MG-CM）、二向色镜（SIGMA KOKI定制）、近红外LED阵列（OSRAM SFH 4786S/SFH 4715AS/SFH 4725S）、热镜（SIGMA KOKI定制）、高速彩色投影仪（inrevium TB-UK-DYNAFLASH）、工作站（CPU：英特尔至强E5-2687W v4，GPU：英伟达Quadro M5000）。
4：实验流程与操作步骤：
系统以500帧/秒速率拍摄图像，通过光度立体法计算表面法线，基于法线渲染明暗或纹理并投影成像。校准过程包含手动对齐与单应性变换。
5：数据分析方法：
基于延迟、吞吐量和视觉质量评估性能。采用光流算法（如Farneback）进行运动追踪，并应用正则化技术校正UV坐标畸变。
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