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王涌天

  • 职称:教授
  • 研究方向:长期在技术光学和虚拟现实领域从事教学和科研工作。主要研究方向包括光学系统设计和CAD,新型三维显示,虚拟现实和增强现实技术、系统和应用,医学图像处理与手术导航等方面。
  • 所属院系:光电学院  
  • 成果数量:117条,属于本单位的个人成果117条

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作者: 路文高 (导师:王涌天,钟海政)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学 2018

关键词: 钙钛矿量子点;钙钛矿单晶;发光材料;偏振;非线性光学

摘要: 钙钛矿材料是近年来所发展的一类新型半导体材料,因具有突出的光学、电学性质和简易的制备方式,在太阳能电池、光电探测、激光、发光二极管、光学传感等多个领域得到应用。钙钛矿材料具有多种形态,包括单晶、多晶薄膜、纳米晶(又称量子点),以及钙钛矿与其他材料形成的复合材料。钙钛矿材料的光学特性研究是探索其光子学 ...

作者: 杨澄伟 (导师:王涌天,刘娟)

学位名称: 硕士

出处: 北京理工大学 2018

作者: 宋旭 (导师:王涌天,黄玲玲)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学 2018

关键词: 超颖表面;表面等离激元;波前调控;复振幅调制;贝里相位;表面波全息

摘要: 作为一种特殊的超颖材料,超颖表面可以通过人工设计的二维平面结构实现自然材料所不具备的特殊物理性质。随着设计方法和调控机制的不断提出,超颖表面的应用领域不断扩展,在波前整形、全息显示、轨道角动量操纵等方面表现出强大的波前调控能力。在近红外和可见光波段,光学响应往往需要通过更小尺寸的结构单元来实现,因此 ...

作者: 李昕 (导师:王涌天)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 全息显示;复振幅调制;精确再现;亚波长像素元;非线性超颖表面全息

摘要: 全息显示技术由于能够实现波前的调制因而成为显示领域研究的热点。计算全息显示主要通过波前调控器件加载计算所得到的全息图并通过辅助光学系统重建出目标场景图像。全息显示的研究目前主要集中在全息图的快速计算、调控器件性能的提升以及显示系统的优化上。显示器件性能的优劣直接影响全息显示的效果,因而成为全息显示的 ...

作者: 杨涛 (导师:王涌天)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 大幅面交互系统;几何校正;颜色校正;自动标定;手势识别

摘要: 随着信息技术的飞速发展,基于投影拼接的大幅面交互式显示技术已经被广泛应用于医疗卫生、军事仿真、展览展示、教育科普、文化娱乐等相关行业中。在构建多投影拼接交互式显示系统时,不同投影机投射图像间的几何偏差导致系统无法组合显示一幅完整图像,不同投影机间灯泡亮度、投影角度、投影距离等参数的不同会产生投影拼接 ...

作者: 宋维涛 (导师:王涌天)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 光场;三维获取;三维显示;光学设计;计算成像;近眼显示

摘要: 人类生活在三维世界中,通过三维视觉感知可以直观地洞察深度信息和空间关系, 从而获得完整和准确的三维场景信息。由于光场可以表述人眼观察外部世界所需的信 息,因此近年来以光场为载体的三维信息获取、存储、处理、传输及显示技术成为本 领域国内外学者的研究热点。为了满足光场获取系统多样化的捕捉要求,实时处理获 ...

作者: 钱益旺 (导师:王涌天)

学位名称: 硕士

出处: 北京理工大学计算机学院 2016

关键词: 虚拟人;三维模型重建;人脸拟合;径向基神经网络;纹理映射;真实感

摘要: 虚拟人是人在虚拟世界里的抽象表示,可以表示其几何特性和行为特性。在虚拟人相关技术的研究中,人脸作为身份识别和情感传递最重要、最直观的载体,也是人体表面特征最复杂的区域之一,获取逼真、细腻的人脸表情是虚拟人应用是否成功的关键。同时,形态逼真的三维人脸模型存在拓扑结构无序、难于驱动的不足,因此虚拟人脸表 ...

作者: 高阳 (导师:王涌天)

学位名称: 硕士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 超短焦投影物镜;光学设计;自由曲面;曲面面型描述;分段环形曲面

摘要: 投影显示技术的优势之一是实现大尺寸的图像显示。近年来,投影显示技术被越来越多地应用于教育培训、文化娱乐和军事仿真等领域。超短焦投影可以在很短的距离投射出大尺寸的屏幕,有效节约空间。同时出射的光线可以直接投射到屏幕上,避免了强光对演讲者的刺激。并且不容易受外界光线干扰。其诸多优点使超短焦投影成为投影显 ...

作者: 郝杰 (导师:王涌天)

学位名称: 硕士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 手机壳式头盔显示器;心理舒缓;全景视频;虚拟现实;心理评测

摘要: 当今社会正在飞速发展,随着人们生活节奏的加快,人们用于思考自身和缓解压力的时间越来越少。在工作与生活中产生的负性情绪没有充足的时间得到舒缓。头盔显示器是虚拟现实中重要的显示设备之一,手机壳式头盔显示器因其成本低廉已经在社会上得以普及。利用手机壳式头盔显示器与全景视频进行负性情绪舒缓尚未得到研究。本文 ...

作者: 范敬凡 (导师:王涌天)

学位名称: 博士

出处: 北京理工大学光电学院 2016

关键词: 三维点云;凸包;配准;结构测量;位姿标定

摘要: 三维点云配准技术旨在建立三维点云间的空间关联,是模型采集、影像融合以及物体跟踪等操作的前提,该技术在工业生产、电影制作以及临床医疗等领域中发挥着重要的作用。本论文对三维点云配准的关键问题进行了深入研究,在分析现有点云配准理论的基础上,提出将点云的凸包结构信息应用于三维点云配准问题中,实现了三种具有创 ...

王涌天教授简介

    王涌天,1982年获天津大学精密仪器系工学学士学位,1986年获英国Reading大学物理系工学博士学位。北京理工大学信息与电子学部主任,校学术委员会和学位评定委员会副主席,光电学院和计算机学院博导,北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心主任。兼任全国政协委员,国务院学位委员会光学工程学科评议组召集人,科技部信息技术领域专家组成员,国际标准组织(ISO)有关标准制定专家组成员,国家信息技术标准化委员会虚拟现实与增强现实标准工作组组长等职。

   长期在技术光学和虚拟现实领域从事教学和科研工作,在光学系统设计和CAD,新型光学元件,虚拟现实和增强现实技术、系统和应用,三维显示原理和设备,医学图像处理与手术导航等方面取得突出成绩和显著进展。发表论文400余篇,出版专著1部,授权国际发明专利4项,国家发明专利36项。有关科研成果被评为达到“国际先进水平”或“国际领先水平”,先后获得国家科技进步三等奖1项,省部级技术发明一等奖1项、科技进步二等奖4项、三等奖1项。2000年获得国家杰出青年科学基金的资助,2001年受聘教育部长江学者特聘教授,2006年成为教育部创新团队带头人,2011年荣获全国五一劳动奖章,2012年成为国家973项目首席科学家。

   重视科研成果的推广应用和转化工作。研制的复杂光学系统CAD软件曾向全国50余个单位推广应用。增强现实虚实融合显示和人机交互方面的成果已经广泛应用于文化、科普、娱乐、医疗、军事等诸多领域,其中,圆明园大水法景区的增强现实现场数字重建、纪念红军长征70周年胜利展览上的“雪山·草地”大型互动展项等成功案例在国内外引起巨大反响。与多家企业合作,将自由曲面透视式头盔显示器、多点触控大屏幕交互显示设备、红外光电运动跟踪系统等多项成果进行产品转化。2012年被授予北京市市级职工创新工作室,2013年创建了北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心。

   多次应邀担任由国际光学委员会(ICO)、国际工程光学学会(SPIE)、中国光学学会(COS)、中国光学工程学会(CSOE)、美国光学学会(OSA)、欧洲光学学会(EOS)、日本光学学会(OSJ)组织的国际学术会议的大会或分会主席、程序委员会委员、特邀报告人,编辑国际会议论文集12部。由于“在光学设计和CAD、增强现实、新型三维显示等领域科研和教学中做出的重要贡献”,于2008年当选SPIE会士(Fellow),2011年当选英国工程技术学会(IET)会士(Fellow),2014年当选美国光学学会(OSA)会士(Fellow)。

    在教学方面,出版教材2部,其中《应用光学》英文版被评为北京市高等教育精品教材。指导的博士生先后在2006年和2011年获得全国优秀博士学位论文及其提名奖,在2013年获得北京市优秀博士学位论文。获得北京市教育教学成果二等奖和中国学位与研究生教育学会研究生教育成果奖二等奖各1项。曾2次被评为北京市教育创新标兵。注重科普工作,作为主任编委参编《现代科学知识热点问题450例》,作为光学与光电子学编写组组长参编《10000个科学难题——信息科学卷》。