高效的三维互动媒体内容创作系统

【摘要】：本文详细介绍了快速三维互动媒体创作系统设计实现,主要通过三个方面来介绍:(1)场景数据组织;(2)场景驱动系统;(3)界面和交互设计。 场景数据组织主要从创作系统的两种工作模式下所需要的数据结构进行介绍,创作系统包含两种工作模式:编辑模式和运行模式。在编辑模式下,采用了基于X3D标准的场景树结构组织方式,场景树结构组织方式带有工程语义,适合表达设计者的设计意图,但是并不适用运行模式下的适用,在实时系统的运行模式下,对运行速度有较高的要求,所以一般采用空间结构的方式进行组织。对于空间组织的方式上又从两个方面进行介绍:一是基于几何节点的层次包围盒结构,这种结构是相对于单个节点来说的,特别适用于场景中存在单个节点面片数很大而且占用的体积很大的情况;二是基于整个场景的K-D树剖分组织方式,主要介绍了一种自适应的较为平衡的K-D树剖分技术。最后则介绍了数据一致性问题以及其解决办法。 在介绍完场景树组织后,本文介绍了场景驱动系统,首先介绍整体构架,场景驱动系统采用了插件的形式进行组织子系统。然后详细介绍了两个子系统:一是可见性剔除子系统,可见性子系统主要采用了基于视点的图像空间的遮挡剔除算法来进行遮挡剔除,同时利用空间结构和图像空间的层次结构来加速可见性剔除,本文主要采用了IOM的方法;二是语义引擎子系统,在介绍过程中采用了一种演化的方式,首先介绍原始采用的基于UML时序图的方式,然后介绍了四个层次的交互编辑,最后借鉴了电路设计和现有软件的设计过程,提出了基于四个层次的语义编辑系统:语义模块、语义图、语义脚本和语义工程,最后以一个例子来说明语义编辑。 最后本文介绍了界面和交互设计,在分析了目前界面上的需求、功能界面之间的交互和交互设计的目标后,提出了一套界面和交互设计方案,采用了无重叠的方式进行视图组织,两种不同层次的托拽系统来实现交互的方便性:视图的托拽和属性的托拽,基本上达到了预计的两点目标:(1)最直观的界面完成特定的功能;(2)最快的方式完成操作。