● 摘要
随着Internet的普及，使用三维交互技术展示三维模型越来越重要。然而，随着三维数据采集和建模技术的飞速发展，三维模型的精度越来越高，数据量不断增长，这给模型的存储、处理、传输和绘制带来许多挑战。传统简化方法虽可以处理一般的几何模型，但存在无法保持模型细节特征，简化过于均匀等问题；另外，传统的递进传输方法是一种视点无关的传输，其不足在于无法根据用户当前的视点需求进行传输，导致用户的等待时间过长，为此需要研究如何制定合适的传输策略，以解决三维模型网络传输的瓶颈限制。本文以国家自然科学基金重点项目“虚拟奥运博物馆关键技术研究”为背景，研究了三维网格模型的流式传输方法，主要完成了以下几方面的研究工作：（1）实现了保留特征的三维模型简化方法。基于Garland 的QEM误差度量方法，引入了曲率因子和轮廓度量因子的概念，对误差矩阵的计算和误差控制方法进行了改进，实现了一种对三维模型中的尖角、褶皱等曲率变化大以及边缘轮廓等视觉敏感区域进行细节特征保留的简化方法。（2）实现了视点相关递进网格的构造及基于视点的绘制。在递进网格和视点相关方法的基础上，实现了一种可基于视点进行选择性绘制、传输的递进网格的构造方法和绘制方法，并以此给出了基于视点绘制的算法和框架。开发了三维模型简化和视点相关递进网格构构造工具，系统自动生成满足约束条件的简化结果，生成可进行基于视点递进传输和绘制的递进网格结构。（3）实现了一种基于视点的递进传输方法。结合了传统递进传输与视点相关技术的优点：递进网格传输模型质量高，基于视点响应时间短，实现了一种基于视点的递进传输方法，此外设计了一种基于窗口技术的优化方案，并通过视点变化阈值、预取策略、基于优先级的抢先式调度策略等视点相关等传输策略，减轻了服务器端负担并提高了响应时间，实现了交互式的三维图形浏览传输。（4）实现了一种基于B/S构架的多线程控制的传输浏览模式。在此基础上设计了基于视点相关递进传输的Web3D展示平台。用户通过Web浏览器请求模型，系统根据用户视点将模型恢复数据发送到客户端进行视点相关的绘制，并提供多种交互功能。关键词：三维模型简化，特征保留，视点相关递进网格，视点相关递进传输
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