基于三維幾何模型的多分辨率傳輸技術(shù)研究.pdf

1、三維圖形作為第五代媒體形式，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，比如電子商務(wù)，虛擬環(huán)境等。一般三維圖形通過(guò)三維網(wǎng)格模型表示，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，一方面要求建立的三維網(wǎng)格模型的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量都在急速增長(zhǎng)，這些復(fù)雜三維網(wǎng)格模型往往很難直接進(jìn)行編輯，并且在網(wǎng)絡(luò)中傳輸是很耗時(shí)的。另一方面雖然計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，但是三維網(wǎng)格模型的精度和規(guī)模卻提升的更快，而且越來(lái)越多的應(yīng)用要求用戶(hù)在自己的計(jì)算機(jī)上對(duì)這些復(fù)雜的網(wǎng)格模型進(jìn)行瀏覽，傳輸，共享等操

2、作。這兩方面的矛盾?chē)?yán)重影響了三維網(wǎng)格模型的應(yīng)用和漸進(jìn)傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和交互性。
　　 為了解決上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了三維網(wǎng)格模型的多分辨率建模、漸進(jìn)壓縮和漸進(jìn)傳輸算法。從而減少了傳輸原始網(wǎng)格模型帶來(lái)的延時(shí)，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高了整個(gè)傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和交互性。本文的具體工作如下:
　　 (1)提出了一種結(jié)合網(wǎng)格分割和邊折疊的網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法，算法首先采用分水嶺算法對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行分割，此方法有利于在復(fù)雜網(wǎng)格模型中提高簡(jiǎn)化的時(shí)間效率

3、。然后對(duì)分割后得到的各個(gè)子區(qū)域采用改進(jìn)的邊折疊方法進(jìn)行簡(jiǎn)化，此方法有利于更好的保持網(wǎng)格模型的外形特征。最后結(jié)合漸進(jìn)網(wǎng)格技術(shù)和網(wǎng)格簡(jiǎn)化的約束條件生成漸進(jìn)多分辨率模型。
　　 (2)對(duì)于漸進(jìn)多分辨率模型分兩大部分進(jìn)行壓縮:對(duì)于基網(wǎng)格采用單分辨率壓縮算法進(jìn)行壓縮;對(duì)于漸進(jìn)記錄數(shù)據(jù)采用本文提出的漸進(jìn)壓縮算法進(jìn)行壓縮。漸進(jìn)記錄數(shù)據(jù)的壓縮方法如下:對(duì)于頂點(diǎn)分裂信息采用增量壓縮編碼方式進(jìn)行壓縮;通過(guò)記錄待折疊邊上下兩個(gè)四邊形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)連接數(shù)

4、據(jù)進(jìn)行壓縮;通過(guò)計(jì)算由本文提出的幾何預(yù)測(cè)器來(lái)預(yù)測(cè)的頂點(diǎn)坐標(biāo)與實(shí)際頂點(diǎn)坐標(biāo)的偏差對(duì)幾何信息進(jìn)行壓縮。這些方法很大程度上降低了多分辨率模型的冗余數(shù)據(jù)，生成了更加緊湊的漸進(jìn)多分辨率模型，并通過(guò)算術(shù)編碼對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行流式化。
　　 (3)結(jié)合ziyingTang等人提出的漸進(jìn)傳輸方法和上兩部分的工作，提出了漸進(jìn)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和打包策略，設(shè)計(jì)了在有損網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下丟失的頂點(diǎn)和連接信息的預(yù)測(cè)方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了此傳輸方法的有效性和漸進(jìn)壓縮算法