与传统的基于几何绘制的漫游系统相比,基于真实拍摄图像的全景漫游技术由于具有独立于场景复杂度,存储空间占用少等优点成为目前迅速发展并流行的一个虚拟现实分支。随着科学技术的发展,漫游系统对虚拟场景的沉浸性、交互实时性提出了越来越高的要求。传统的多视点全景漫游系统在单个视点内能进行缩放和旋转的操作,立体感不强;而在视点间转换时由于缺少中间过渡的图像信息,出现视觉的跳跃。如何提高全景图像场景展现的三维立体感以及实现多视点间的平滑漫游,是增强基于图像绘制虚拟漫游系统沉浸感的关键技术,也是该领域的重要研究方向。将画中游(Tour into the Picture,TIP)技术应用于全景虚拟漫游系统,可从一张单独的图片中构造出伪三维几何空间,与柱面全景的水平360°环视相结合,可实现单视点空间的纵向漫游。由于TIP由单幅图片构建,当视点漫游进入场景时,视觉质量会大幅度下降。本论文引入多分辨率的图像表示法扩展TIP,在纵深方向上采集多张图片分别构建TIP模型,连接多个图片场景来扩展虚拟空间,从而在漫游的过程中视觉质量几乎保持不变。同时,论文对过渡过程中多图像间的配准进行了研究,将基于分层估计和基于傅里叶变换两种图像配准方法相结合,实现了单视点空间中纵方向的平滑过渡,增强了基于全景图像场景漫游的空间立体感。目前,大多数的全景漫游系统通过多视点间的双向链来实现整个场景的漫游。但在不同视点间转换操作时,不能平滑过渡,出现了明显的视觉跳跃,用户沉浸感不强。本论文针对两个相邻视点空间的平滑过渡问题,研究了基于图像转换的平滑漫游技术,首先在过渡路径上采集照片;然后根据摄像机的成像模型,建立空间点和投影点的关联,并确定图像在平移运动下的关系;通过相邻图像的特征线对,最终合成了中间过渡的图像。实验证明该方法有效提高了多场景间转换的平滑性。本论文将上述多视点虚拟场景平滑漫游技术应用于全景漫游系统中,并应用于旅游景区漫游案例中,取得了良好的三维空间立体感及平滑的过渡效果。