LIST OF TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
LIST OF FIGURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
ACKNOWLEDGEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv
ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
CHAPTER 1. INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Structured Light Scanning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Need for Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Proposed Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.5 Thesis Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
CHAPTER 2. RELATED WORK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1 Structured Light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1 Overview of Structured Light Scanning Techniques . . . . . . . . 8
2.1.2 Fringe Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.3 Phase Shifting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.4 Phase Unwrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.5 3D Shape Measurement Results with the Phase-Shifting Technique 12
2.2 Overview of 3D Compression Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1 Depth Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.2 Multiview Depth Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.3 Geometry Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.4 Heuristic Based Point Cloud Compression . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.5 Level of Detail Meshes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
CHAPTER 3. METHODS AND PROCEDURES . . . . . . . . . . . . 19
3.1 Holoimage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1.2 Encoding - Coordinate to Phase Conversion . . . . . . . . . . . . 22
3.1.3 GLSL Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1.4 Decoding - Phase to Coordinate Conversion . . . . . . . . . . . . 27
3.1.5 GLSL Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
CHAPTER 4. HOLOIMAGE COMPRESSION . . . . . . . . . . . . . 46
4.1 Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.2 Varying Frequency of Fringe Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2.1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2.2 Experiment Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.3 Varying Encoding of K for Phase Unwrapping . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3.1 Step Height Encoding of K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.3 Experiment Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3.4 Wavy Step Height Encoding of K . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.3.5 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.3.6 Experiment Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
CHAPTER 5. CONCLUSIONS AND FUTURE WORK . . . . . . . . 70
5.1 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.2 Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.1 Filtering the Phase Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.2 Video . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.3 Video Color Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
BIBLIOGRAPHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
