题目：面向远程沉浸的动态对象共享技术研究

远程沉浸是一种新兴的远程交互手段，通过本地信息实时捕获、三维重建和传输，支持异地用户在共享的虚拟环境中协同交互，使他们感觉像身处同一个物理空间一样。远程沉浸系统中存在大量的动态对象，如实时重建的三维模型、纹理图像、变形模型和移动实体等，这些动态对象数据通过网络在节点间实时传输，占用大量的网络带宽，因此现有远程沉浸系统只支持少数节点，采用简单三维场景，场景中只存在少量虚拟对象且大多仅限于静态/刚性模型，系统实用性受限。

论文以提高远程沉浸数据传输效率、系统规模和扩展性为目标，对远程沉浸中动态对象的共享传输与相关性过滤技术进行研究，主要工作包括：

1. 基于微分坐标的特征保持模型简化算法。模型简化是降低模型传输网络带宽占用的重要手段，给定输入模型，现有简化方法大多只能输出唯一的多分辨率模型序列，无法动态调节模型细节保留程度。给出一种基于微分坐标的特征保持模型简化算法，构造几何特征描述子，对模型进行特征度量和顶点特征聚类，给出特征加权的几何误差度量方法，实现对模型细节保留程度的调节。

2. 自适应的多分辨率几何变形实时传输方法。受计算和网络带宽资源限制，变形模型的实时流式传输发展缓慢。给出一种自适应的多分辨率几何变形传输方法，通过频谱系数插值来减少发送端的频谱压缩计算，利用渐进传输技术实现接收端的多分辨率模型重建，实现动态帧速控制的实时变形传输，使动画效果可以适配终端能力。

3. 基于云服务的交互式模型编辑方法。受计算和存储资源限制，对高分辨率三维模型的实时/交互式编辑具有较大的技术难度，现有模型变形技术完全依赖于本地存储与计算，难以完成。给出一种基于云服务的交互式模型编辑方法，给出在不同分辨率模型上的控制点创建和变形权重计算方法，进一步将复杂计算和完整模型存储部署在云端，可在轻量级终端上实现对复杂模型的交互式编辑。

4. 动态兴趣区域快速匹配与传输算法。兴趣区域的匹配计算和区域更新传输是决定数据过滤效率的关键。提出一种动态兴趣区域快速匹配与传输算法，利用区域匹配的端点移动性质减少区域改变后的端点比较次数，提高匹配效率，将区域信息分为区域快照和区域残差两种表达，通过传输区域残差来减少区域更新所占用的网络带宽。

5. 远程沉浸式虚拟环境原型系统。在上述模型变形与传输、兴趣过滤等关键技术研究的基础上，给出一种跨广域网的多方远程沉浸式虚拟现实系统框架。基于该框架在下一代互联网CERNET 2上搭建了跨6座城市10个高校节点的远程沉浸虚拟现实科研交流应用示范VRTI, 在广域网节点间的实时远程沉浸式虚拟现实交互实验验证了本文动态对象共享技术的研究结果。

本论文围绕分布式虚拟现实系统中的动态对象共享技术，在模型简化、交互式模型编辑、变形模型流式传输、数据相关性表达与过滤等方面开展研究，主要方法可应用于分布式协同虚拟环境、远程沉浸等领域。