曲面計算機積分生成成像(CGII)在反向光線追蹤技術中的應用？
在傳統的計算機生成積分成像(CGII)方法中，生成的元素圖像陣列(EIA)是平坦的，并不适用于曲面積分成像(II)系統。但結合後向光線追蹤（BRT）技術後，所生成的彎曲EIA渲染時間将會與flatII系統的BRT-CGII相同。
1908年所提出的積分成像(II)顯示生動的三維(3D)圖像，具有全視差和準連續的視點，沒有所謂的聚散和調節沖突。
II在許多領域都有潛在的應用，例如娛樂、工業檢測、安全和國防以及生物醫學成像和顯示，在過去的幾十年裡，II得到了廣泛的研究，為了擴大視角和增強運動視差，曲面II技術在這些年被廣泛研究。
受益于成熟的基于有機發光二極管（OLED）和絲網印刷技術的柔性顯示技術，高性能曲面顯示屏和曲面透鏡陣列已經投入使用，提出了一種基于絲網印刷技術的大規模聚合物微透鏡陣列的有效方法。
後來，又制作了一個彎曲的微透鏡陣列，并将其與一個彎曲的顯示屏結合起來，建構了一個彎曲的II系統。彎曲的II系統顯示出比平面系統更好的3D沉浸感和更寬的視角。
是以，在二維顯示屏空間帶寬積有限的情況下，曲面II顯示方案是獲得适當寬視角的一個很好的選擇。同時，曲面元像陣列（EIA）的生成方法也亟待研究。
近年來，提出了多種CGII方法，如每個相機視點獨立渲染（ECVIR）、多視點渲染（MVR）、視點矢量渲染（VVR）和并行組渲染（PGR）。
由于資訊備援，計算複雜度高，渲染效率低。緊接着又提出了一種基于反向光線追蹤(BRT)技術的高效CGII方法。但上述CGII方法均不适合曲線EIA的生成。
曲面II系統結構中，由曲面顯示屏、曲面透鏡陣列和曲面光學擴散屏(ODS)組成。在曲面II系統中，透鏡陣列以均勻的曲率半徑橫向彎曲。圖1（b）顯示了彎曲II系統的視區。
r為曲面顯示屏的半徑，g為曲面顯示屏與曲面透鏡陣列之間的間隙，l為曲面顯示屏與曲面ODS之間的距離。
曲面ODS位于曲面II系統的中心深度面上，以特定的漫射角漫射重建3D點發出的光線，以確定3D圖像的連續性。
在大多數平面II系統中，從每個EI相同位置的像素發出的光線會聚到一個稱為視點的點。在CGII方法中，這些視點被一組虛拟錄影機所取代。建立了一個VCA來捕獲3D場景的光場。
而在彎曲II系統中，彎曲EIA是具有均勻曲率半徑的彎曲EI的總和，，每個彎曲EI發出的光線都圍繞彎曲II系統的中心點旋轉，這些光線不能像平面II系統那樣會聚到一組視點。是以，傳統的CGII方法不适用于彎曲的II系統。
II系統由許多成像單元組成，每個成像單元包含一個EI和一個鏡頭。由于EI的極小尺寸，曲面II系統的成像單元可以等效為平面EI（以下簡稱EI）和鏡頭的組合。
例如，第n個EI中的像素資訊是由第n個VCA（以紫色标記），假設透鏡模型為針孔模型，追迹光線簡化為穿過透鏡中心的直線，光線矢量可以通過計算像素坐标及其對應的虛拟相機來确定。
BRT技術的工作原理是通過虛拟螢幕上的相應像素跟蹤來自虛拟相機的光線，光線到達3D物體表面時，會根據預先定義的表面材質資訊進行反射、折射或透射。
在考慮了光源的位置、顔色、發光強度和物體的表面材質後，就可以計算出那條光線的顔色資訊，并指派給相應的像素點，這樣，EIA就呈現出來了。
例如，一條光線從與第一個EI中的像素對應的第一個VCA中的紅色相機開始，并在碰撞點碰撞3D模型，碰撞點的RGB值記錄在該像素中。
curvedII系統中重建3D圖像的不同視角。當錄影機在視區内從左邊緣移動到右邊緣以及從上邊緣移動到下邊緣時，可視化1呈現了重建的3D圖像。
然而，當水準一側的視角超過30°時，3D圖像會變得模糊。可能有兩個原因造成了模糊。首先，曲面顯示屏、曲面透鏡陣列和曲面ODS應為同心圓柱面。
是以，要提高視區邊緣的3D圖像品質，應通過高精度加工技術加強架構以校正和固定曲率，當分辨率更高的曲面顯示屏投入使用時，3D圖像分辨率将得到進一步提升。
曲面CGII方法可以為曲面II系統生成正确的曲面EIA，系統可以顯示視角高達80°×50°的3D圖像。由于具有視角廣、資訊使用率高等優點，曲面II系統将成為II發展的重要技術方案。
每個EI及其對應的鏡頭組成一個成像單元。通過設定多個虛拟相機陣列，可以計算出每個像素點的坐标和對應的虛拟相機，是以，生成特定表面的EIA。
曲面CGII方法可以為具有不同曲率的彎曲II系統生成正确的彎曲EIA，即使對于複雜的表面也是如此，對于一個特定的異常面，也可以假設顯示面是許多小平面的組合。
