● 摘要
目前，掌上电脑、个人数字助理(PDA)和智能手机(Smart Phone)等移动终端因为其便携性和可移动性，越来越多的被应用于各种行业中，与此同时，计算机三维图形处理技术在不同类型的计算平台上也得到了广泛应用，但是因为移动终端绘制能力、存储能力、计算能力等方面的局限性，复杂精细的三维模型无法在移动终端进行实时绘制。因此如何实现在移动终端上对三维模型的实时绘制是研究的热点与难点。本文以国家自然科学基金课题“移动终端有限资源下的三维图形处理方法研究”为背景，对面向移动终端的点绘制技术进行研究和扩展，主要包括了增强细节特征的点绘制方法研究和点绘制与外围轮廓线绘制的结合两部分，并把研究成果加入到实际的应用中。首先，本文结合Surface Splatting算法和增强轮廓的曲面Surfel的优点，提出了一种增强细节特征的本地点绘制方法。预处理生成Splat模板，运行时通过对点模型数据分类，轮廓采样点用曲面Surfel进行绘制，其余采样点基于Splat模板利用Surface Splatting方法进行绘制，同时计算光照以增强模型的真实感，因而在提高绘制速度的同时有效的显示模型的细节特征和轮廓边缘。实验表明，本文的方法能很好的减轻模型边缘的锯齿状现象，并满足实时性的需求。其次，本文在对轮廓线分类与提取的研究现状进行总结的基础上，提出了一种适用于表现模型外部形状及内部或局部结构的点线混合绘制的方法，设计点元和轮廓线的匹配算法，以实现在移动终端对模型的混合绘制。实验证明，本文的方法能减少需要绘制的数据量，减轻移动终端的存储、绘制负担，同时实现对模型的整体认知和局部关注。最后，本文对移动终端混合绘制系统的框架及各模块的设计与实现进行详细的介绍。应用实例表明，本文针对面向移动终端的混合绘制技术的研究在一定程度上满足了实际应用的需求。