渐进网格及其在移动计算中的应用

在移动计算中,3维图形通常是由几何造型的网格来表示。为了解决移动图形的存储、传输和显示问题,提出了一种基于逆细分的构建渐进网格的算法,给出了渐进网格通过网格传输和在移动终端上渲染3维图形的方法。细密的网格通过逐层地、分批地删除其冗余信息,最后生成由基网格和一系列误差值组成的渐进网格。在算法实施时,将Loop逼近型细分模式作为插值型细分模式进行操作。该算法共分3个关键步骤:网格分裂、奇点预测、网格更新。简化后的渐进网格可以无损还原。实验结果表明,该算法效率高,比以往的方法速度快。     

面向移动终端的三角网格逆细分压缩算法

针对移动用户的实时显示需求,提出一种基于逆细分的三角网格压缩算法.通过改进逆Butterfly简化算法,采用逆改版Loop模式,将细密的三角网格简化生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格;然后,通过设计偏移量小波树,将渐进网格进行嵌入式零树编码压缩.实验结果表明:该算法与以往方法相比,在获得较高压缩比的同时,运行速度较快.适用于几何模型的网络渐进传输和在移动终端上的3D图形实时渲染.     

基于逆3 细分的渐进网格生成算法研究

提出一种基于逆3 细分的渐进网格生成算法,用于解决图形的快速传输和显示问 题。算法的基本思路是：将细密网格通过边折叠操作得到简化网格,以细分极限点逼近原始网 格为准则进行网格调整,采用3 细分得到高密度网格,调整后进行逆3 细分,即逐层次删除 部分顶点,生成用于重构渐进网格模型的基网格,并记录每层删除顶点在采用本层表示时相对 于细分计算位置的几何调整量。3 细分过程中三角片数量增长速度较慢,采用逆3 细分利于 生成多层次的渐进网格,经实例验证,逆3 细分生成渐进网格的效果能满足快速、多分辨率显 示要求。     

一种Loop细分小波的边界处理方法

细分小波近年来发展迅速,在计算机图形显示、渐进网格传输和网格多分辨率编辑等领域获得了广泛的应用。Bertram提出的Loop细分小波是基于提升格式的双正交细分小波的典型范例,它所针对的对象均为网格的内部顶点。目前尚未发现相关文献提及细分小波对于边界的处理。该文在Loop细分小波算法的基础上,给出了一种Loop细分小波边界处理的方法,经验证效果令人满意。     

网格的渐进几何压缩

提出一种渐进几何压缩算法.通过对简化算法的改进,网格模型由基网格及多组顶点分裂操作序列表达.当从一层网格向下一层精网格细化时,该组顶点分裂操作序列中的分裂操作顺序是任意的.因此,改进的渐进网格表示可改变每组顶点分裂操作的排序,实现高效率编码.设计了Laplacian几何预测器,通过相邻顶点来预测新增顶点位置,并对位置校正值进行量化及Huffman编码.实验结果表明,该算法可获得高压缩比,适合几何模型的网络渐进传输.     

Loop细分小波框架对图形传输与去噪的应用

基于细分小波的多分辨率分析是近年来三维图形处理的重要方法,该方法在图形的压缩,去噪,渐近显示和传输,多分辨率绘制和编辑等领域已有很多研究与应用。最近Maria Charina等人提出了一种新的基于细分小波紧框架的多分辨率分析理论,使得细分小波框架在三维图形处理领域的应用成为值得研究的新课题。在深入学习和研究这种全新的多分辨率分析理论的基础上,详细推导了Loop细分小波紧框架的分解和重构公式,应用这些公式实现了多分辨率曲面的构造并将其应用到三维网格图形的渐进传输和去噪中。通过与M.Bertram的双正交Loop细分小波算法的对比,表明基于Loop细分小波紧框架的多分辨率分析算法具有较好的渐进传输和去噪效果。由于通常的输入网格不具有细分连通性,而基于细分曲面的多分辨率分析算法要求它所处理的网格具有这种连通性,所以还特别提出了一种构造既能逼近输入网格又具有细分连通性的网格的简捷算法。     

基于二面角逆插值Loop细分的渐进传输方法

随着虚拟现实、增强现实等领域快速发展,渐进传输获得了良好的用户体验。为 了三角网格在移动终端的快速传输和显示,提出了一种基于二面角逆插值 Loop 细分(DRILS)的 渐进传输算法。主要通过对原始三角网格进行基于二面角插值 Loop 细分(DILS)和插值 Loop 细 分(ILS)进行预处理,在局部特征精确保持的同时获得具备细分连通性的精网格。在渐进传输的 过程中通过对该精网格迭代操作 3 个步骤,即奇偶顶点划分、预测偏移量、更新三角网格。由 于采用 DILS 与 ILS 结合获取精网格,在渐进传输的过程中保持了精确的局部特征,同时也加 快了渐进传输的速度。实验对比表明,该算法精确、高效,适应于移动终端设备的显示传输及 存储。     

基于逆3~(1/2)细分的渐进网格生成算法研究

提出一种基于逆3~(1/2)细分的渐进网格生成算法,用于解决图形的快速传输和显示问题。算法的基本思路是:将细密网格通过边折叠操作得到简化网格,以细分极限点逼近原始网格为准则进行网格调整,采用3~(1/2)细分得到高密度网格,调整后进行逆3~(1/2)细分,即逐层次删除部分顶点,生成用于重构渐进网格模型的基网格,并记录每层删除顶点在采用本层表示时相对于细分计算位置的几何调整量。3~(1/2)细分过程中三角片数量增长速度较慢,采用逆3~(1/2)细分利于生成多层次的渐进网格,经实例验证,逆3~(1/2)细分生成渐进网格的效果能满足快速、多分辨率显示要求。     

三角形网格模型顶点曲率的求解算法*

推导了一般三角形网格模型顶点的平均曲率、高斯曲率和主曲率的计算方法,考虑到经常遇到粗糙三角形网格模型,为提高其曲率计算方法的精度,结合Loop细分曲面算法,进一步拓展了该曲率计算方法.该算法用于具有特征保持的网格模型简化取得了良好的效果.     

基于频度中心理论的三维模型简化方法

针对三维模型传输技术中的模型简化问题,以边收缩算法思想为基础,应用网络节点频度中心理论(Degree Centrality),提出并实现了一种保持几何封闭性的模型简化方法.该方法能在保证简化模型逼真度的同时较好地保持模型的几何封闭性,避免孤立面的产生,并且生成了渐进网格文件,为模型提供了连续多分辨率的模型重建.实验证明了该方法的有效性.     

三维网格压缩方法综述

针对三维网格大数据量与三维图形引擎处理能力及网络带宽限制之间的矛盾，三维网格压缩编码技术提供了一系列解决方法。本文从静态压缩和递进网格两个角度分类，以拓扑信息驱动和几何信息驱动为两条主线，归纳比较了国内外近十年来三维网格压缩的各种方法，并给出其未采发展趋势。     

WMMX技术及应用

随着无线技术的发展进步,手持设备如PDA等有了更广泛的应用空间,要求在Wireless网络以及多媒体方面的性能必须有大幅度提高.在Intel 2004年4月发布的PXA 27x处理器中,新加入的WMMX技术是其降低能耗与提高媒体程序效率的关键技术,专门用于在无线网络环境以及多媒体应用场合下增强代码效率.在介绍了WMMX技术的要点、同MMX与SSE的兼容性、编程模型等之外,演示了如何将WMMX技术在2Dgraphics场合下进行应用以提高系统对Bitmap进行操作的性能.     

一种面向移动终端的三维图形服务计算方法

提出一种基于服务计算架构的三维图形简化算法和图形在网络上的渐进传输方法。细密的网格通过逐层地删除其冗余信息,最终生成由稀疏的基网格和一系列误差值组成的渐进网格。三维图形可依据不同分辨率的需求在移动终端上重建并渲染。实验表明,算法速度快,效果好。     

Segmentation-Based View-Dependent 3-D Graphics Model Transmission

For wireless network based graphics applications, a key challenge is how to efficiently transmit complex 3-D models over bandwidth-limited wireless channels. Most existing 3-D mesh transmission systems do not consider such a view-dependent delivery issue, and thus transmit unnecessary portions of 3-D mesh models, which leads to the waste in precious wireless network bandwidth. In this paper, we propose a novel view-dependent 3-D model transmission scheme, where a 3-D model is partitioned into a number of segments, each segment is then independently coded using the MPEG-4 3DMC coding algorithm, and finally only the visible segments are selected and delivered to the client. Moreover, we also propose analytical models to find the optimal number of segments so as to minimize the average transmission size. Simulation results show that such a view-based 3-D model transmission is able to substantially save the transmission bandwidth and therefore has a significant impact on wireless graphics applications.     

金字塔结构逻辑运用二值脉冲对简单图形处理

本文根据元胞自动机模型划分方法, 将二维图像分解为2×2矩阵单元结构. 提出了几种逻辑运算式, 用以分类由黑白二值点构成的2×2矩阵图形. 通过CNN神经网络的多层结构形式, 分析了金字塔结构逻辑在相似的组合形式下, 对二值图形边缘检测和池化的功能. 通过同步脉冲形式能将灰度图像, 分解为多个时间维度的二值图形, 方便多层金字塔逻辑运算处理. 分析了如何采用延时继电器使金字塔结构逻辑具有记忆的特性. 讨论了3×3输入金字塔模型, 在不规律脉冲情况下, 通过逻辑运算对线性交点检测的可能.     

Hybrid and forward error correction transmission techniques for unreliable transport of 3D geometry

The continual improvement in computer performance together with the prevalence of high-speed network connections having high throughput and moderate latencies enables the deployment of multimedia applications, such as collaborative virtual environments, over wide area networks (WANs). These applications can serve as simulated environments in scenarios such as emergency response training to catastrophic disasters, military training, and entertainment. Many of these systems use 3D graphics for display and may be required to distribute geometric models on demand between participants. Progressive meshes provide an attractive mechanism for such distribution. Previous uses of progressive meshes have sent data using reliable protocols (TCP). However, such protocols have disadvantages in on-demand settings, in that they: (1) use flow control, which limits performance in WANs; (2) add additional bandwidth when there is loss; (3) treat all loss as an indication of congestion; and (4) require feature-rich multicast support, which is not always available. In this paper, we modify progressive mesh models to allow reconstruction even in the event of packet loss. We use these modifications in two transmission schemes, a hybrid transmission that uses TCP and UDP to send packets and a forward error correction transmission scheme that uses redundancy to decode the information sent. We assess the performance of these transmission schemes when deployed on network testbeds that simulate wide area and wireless characteristics.Published online: 9 February 2005 Correspondence to : Bobby Bodenheimer     

面向移动计算终端的渐进几何简化方法

在移动计算终端上进行移动三维图形计算是一个重要的课题.针对移动计算终端屏幕小、计算能力低、无线网络带宽受限等特点,研究如何进行移动三维图形的渐进显示具有十分重要的意义.提出了利用Kobbelt四边形细分算法的逆过程迭代地进行简化的方法,通过迭代地把模型分割为奇点和作为简化模型的偶点,实现了对四边形网格几何模型的渐进式简化;提出了渐进显示的模式,通过把每一层的奇点作为可添加的细节信息,可以支持在终端上渐进显示不同细节模型并实现原模型的无损还原.完整的简化方法简单快速,可以高效地实现移动三维图形的渐进简化显示.最后在型号为Mio 336的PDA上的实验结果表明,研究成果在移动计算终端上进行实时交互等方面具有很好的应用前景.     

内燃机缸内复杂空间三维动态网格生成技术

将组合网格拆解为静态和动态2个区域，提出了在活塞和气门运动方向上拉伸和压缩网格空间的算法．实验结果表明：3D动态网格可以应用于内燃机缸内工作过程数值模拟．