动态三维物体的实时建模是当前计算机视觉、图形图像等领域的研究热点,旨在通过一定的方法和手段实时获取三维物体的多模式信息,并由此重建出其对应的三维模型。实时建模对三维重建(3D Reconstruction)问题提出了更高的要求,其应用也更加广泛。基于视频图像的可视外壳建模方法能够利用目标物体多视点的侧影轮廓快速重建其对应的三维模型,是目前常用的实时建模方法。但是,目前基于可视外壳的建模方法绝大部分是针对静态物体的,而用于动态物体进行建模比较耗费计算资源,影响了实时性。为了将可视外壳建模方法在虚实交互与三维重建系统应用时达到更好的效果,需要进一步分析该建模方法的特点,提出更优的算法,保证重建的实时性。　　 本文以提高三维建模速度为目标,在分析了已有的多种可视外壳建模方法及现有的效率优化方案基础上,针对可视外壳的重建方法以及动态物体所建模型在连续帧间的空间相关性和时间连贯性,围绕基于帧间一致性的并行算法快速重建动态物体的三维模型进行了重点研究：⑴研究现有的基于体素可视外壳建模的思想及主要方法,分析其效率优化方法及研究成果,然后明确体素方法的技术路线、优缺点以及适用条件,结合动态物体运动特点,选择一种比较适合对帧间变化进行并行处理的方法。最终确定了将帧间一致性并行计算应用于可视外壳建模的方法。⑵通过研究运动物体的帧间一致性,引入运动估值的概念实现了帧间特点,首先对传统运动估值技术的原理以及目前该技术在提高效率方面的研究改进方法,对运动估值技术有了系统的了解。然后由该技术分析本文可视外壳的特点,确定了运动估值技术在帧间一致性应用上的可行性,并提出了适合本文算法的多图像空间运动估值方法以及该方法的快速计算模型。并详细阐述了多图像运动估值技术实现动态物体帧间一致性时,当前帧可视外壳候选体素的确定方法:邻域法和运动估值法,建立起了完整的帧间一致性应用模型。⑶在分析研究现有的基于GPU的可视外壳效率优化方法的基础上,确定了预剖分的可视外壳实现方法,利用CUDA技术完成帧间一致性特点的并行实现。本文将帧间一致性的并行化处理分别以体素为运算单元和以切片层为运算单元进行实现,对预剖分可视外壳算法影响算法效率的大量计算任务进行了分解,采用CUDA技术将各并行任务分配到图形处理器上以线程为执行单元进行处理,建立起了完整的帧间一致性可视外壳并行计算模型。最后,在并行仿真平台上实现了本文提出的并行算法,与传统的基于GPU的动态物体重建算法进行了实验数据的比较与性能对比分析。实验表明,本文提出的帧间一致性可视外壳并行算法在保证建模精度的前提下,可以大量减少待计算体素数,得到较好的重建实时效果,并且本算法对于运动幅度大的动态物体三维建模也具有适用性。