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《上海大学》 2010年
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海量数据实时三维交互式显示关键技术研究

崔滨  
【摘要】: 随着科学数据和信息呈爆炸性的增长,人们面临的一大挑战就是如何有效地理解和利用这些海量数据。论文通过对海量数据实时三维交互显示关键环节,如:三维建模、三维模型编码、数据调度传输与交互渲染、三维动态显示等方面的研究,实现海量数据的三维实时可视化分析、处理和显示。 论文针对光刻仿真生成的海量数据以及三维扫描获取的无组织点云数据开展研究,建立了三角形网格模型和基于点的模型;研究了网格模型与基于点模型的压缩编码方法;实现了海量数据的调度与交互渲染;对大规模场景中的物体运动以及变形实现了动画显示。论文取得了以下创新成果: 首先,提出了光刻仿真光照成像三维建模算法,根据仿真生成的光照强度分布数据建立三维模型;第二,提出了基于细分曲面的感知编码算法,根据人的视觉感知特点,提出针对深度图三维模型的感知编码算法,以较少的数据恢复较高感知质量的三维模型;第三,基于小波细分曲面和图像小波变换方法,提出网格和纹理联合编码算法,实现相同细节层次的纹理和网格同步传输和显示。第四,提出海量数据的分块预测动态载入算法,将海量数据分成小块,实时预测并动态载入需要显示的分块数据,解决了海量数据无法一次性载入内存并显示的问题;第五,提出了基于分块的点与三角形面片混合渲染方法,针对渐进式传输,根据几何分块的不同特征,分别建立点模型和三角形网格模型,结合基于点和三角形面片渲染的优势实现混合渲染;最后,提出了基于光刻显影模型的曲面变形算法,通过建立光刻显影模型确定光刻胶表面各顶点在各个时刻的移动位置,对顶点构成三角形网格进行实时分裂与合并,高质量的实现光刻胶表面在显影过程中的变形动画。 实验结果表明,所提出的算法具有良好的性能,为实现海量数据实时三维交互显示提供了良好的途径。
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
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