视景仿真系统目前在我国已经广泛应用于各种研究领域,如军事仿真、城市规划仿真系统、虚拟现实房产推销系统、大型工程漫游系统和模拟训练系统等。但是仿真技术在赛场上的应用还比较少,所以赛场仿真将是基于虚拟现实技术的一个研究热点。本文提出了网球比赛仿真系统的总体框架和设计思想,重点研究了网球比赛仿真系统实现的各个关键技术。其中主要对图像处理、运动目标检测技术、运动目标跟踪技术、比赛过程重现与三维重现等进行了深入的研究和探讨。研究的主要工作如下:首先,通过对图像处理相关技术的研究,运用图像灰度变换、图像增强、图像滤波等技术解决了天气变化、光照变化、运动物体运动造成的运动模糊等对系统的影响。其次,通过对运动目标检测技术的研究,针对几种方法的不足,在背景差分法的基础上对背景图像更新方法进行了改进。该方法能有效地减少外界环境变化对检测效果的影响。此外,根据系统的要求,对运动目标跟踪方法进行了研究和改进,改进的方法将基于特征点与特征轮廓的跟踪方法相结合,可以有效、准确地获得运动目标的运动信息。最后,实现网球比赛实时仿真和三维重现。仿真系统以虚拟现实技术为技术支持,分别研究了网球运动轨迹的设置过程和从360°旋转观察网球的落点,判断网球是否出界,使网球比赛过程三维重现。