面向协同的3D场景概念建模研究
【类型】学位论文
【作者】汪涵
【摘要】计算机3D建模一直是计算机应用的重要领域之一，在工业设计、建筑装饰、虚拟现实、教育娱乐等领域都有着重要的应用。随着计算机科学的发展，新时代下基于分布式网络和协同工作的需求为传统可视操纵领域提出了新的要求和挑战。将计算机协同工作理论与计算机图形相结合，将为计算机视觉带来新的应用领域，如远程教育，协同设计，虚拟会议室等；但3D技术的引入，也为计算机协同平台的设计带来了亟待解决的问题。目前基于网络的计算机可视操纵研究主要是基于现有网络三维平台的相关应用，而将协同工作的理念用在传统计算机视觉领域仍然少有研究，尤其是基于分布式网络的环境下，如何有效地传输3D场景和模型数据，并以一种自然的方式进行对协同场景数据进行描述，成为建立通用协同3D平台的核心问题。本课题研究在分析当前需求与问题的基础上，通过对应用场景的建立，针对新形势下协同3D建模所遇到的问题，进行了面向协同环境的可视操纵平台研究。主要研究内容包括：1.建立了一种通用的面向协同的可视操纵平台架构面向协同的可视操纵架构以抽象化的3D场景表示为核心，集成了模型、场景、人员、配置的管理和协作模块，形成了完整并具有通用性的解决方案。2.构建了一种概念化的3D场景模型对3D场景进行了数据抽象，将3D场景的基本结构进行概念化表示，并对具体数据予以剥离，并加入了语义、权限、精度、版本等其他协同环境所需的信息，形成了整个协同3D建模架构的数据基础。3.提出了用户操作和操作批处理的概念将用户对于场景的操作抽象成对于概念化场景的操作，包含了操作的对象、类型、数据、基于版本等。多个操作将被组合成操作批处理从而形成用户一次更新操作并用于场景的更新。4.研究了基于用户配置的场景合成算法此算法用于协同过程中多个用户的操作合成，并对场景合成中的冲突提出了可行的解决方法。提出了基于用户配置的场景组装方法，即在用户配置的指导下，将抽象化场景组装成符合用户要求的实际可展示和可操作场景的算法。通过以上研究和实际成果的提出，形成了面向协同的可视操纵整体框架，为通用性的协同3D平台奠定了基础。课题以家居装潢为例，搭建了实际系统，从系统功能和协同效率两个方面验证了整体框架的有效性，为一般性面向协同的可视操纵架构设计和相关应用提供了一定的参考价值。
【学位授予单位】上海交通大学
【学位年度】2014
【分类号】TP391.41
【导师姓名】蔡鸿明
【授予单位】上海交通大学
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