● 摘要
大规模三维场景的快速绘制技术是许多三维应用的底层支撑技术。传统的装配体场景主要采用基于树的绘制方法，实现起来比较方便，但是不便于场景的管理，一些加速算法也难以应用到其中。本文在总结和分析传统加速算法的基础上，提出了一种针对装配体模型的新的加速算法，以弥补传统绘制方法的不足，并且以轻量化CAD文件为基础，开发了一套轻量化三维模型浏览器，将加速算法应用到其中，结合其他的优化方法，以满足交互操作的效率要求。论文的主要研究内容包括：总结了场景加速算法及轻量化CAD文件系统的发展状况。在此基础上，介绍了本文中系统的总体架构，系统包括两个子浏览器，分别用于渲染不同的轻量化CAD文件格式。总结并分析了两种绘制方法：基于装配树的绘制和基于空间树的绘制。介绍了系统的渲染模块的设计，系统同时支持两种图形API：OpenGL和Direct3D。为了提高内存操作的效率，设计了一个内存池接管全部的内存操作，取得了很好的效果。最后，重点介绍了场景加速算法的设计，本算法以视锥分层和空间数据结构为基础，引入空间结点顺序链表的概念，在实际的绘制过程中，使用固定帧方式来控制显示的帧率。内存池和加速算法的设计是系统的核心，也是本文的重点，它们的效率决定了系统性能。经实例验证，本算法能较好的增加渲染的效率，将系统的性能主要发挥在渲染用户最关心的场景部分。