基于WebGL的大規(guī)模場景實時漫游技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-03-02 18:54
隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在展會宣傳、教學(xué)研究、游戲娛樂、城市規(guī)劃等多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與需求,場景漫游也隨之成為一個熱門話題,大規(guī)模場景的實時漫游則是其中的一個重要研究方向,其普遍性難點在于如何處理有限硬件條件下海量數(shù)據(jù)傳輸與場景實時渲染的矛盾。為此,本文結(jié)合WebGL技術(shù),首先介紹了Web3D實時場景漫游系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和研究現(xiàn)狀。然后研究了Web瀏覽器中三維模型場景漫游技術(shù)的碰撞檢測,幀數(shù)性能優(yōu)化和數(shù)據(jù)傳輸。分析了Web3D應(yīng)用場景中存在的問題,并提出了一種優(yōu)化解決方案。這允許用戶在Web瀏覽器中平滑地執(zhí)行3D場景漫游交互。論文的主要研究內(nèi)容為以下幾個方面:(1)Web3D場景漫游的工作原理。首先對WebGL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行了研究,分析了WebGL中的基本原理、Three.js三維庫中實現(xiàn)對象行為和交互功能的攝像機和場景的渲染器等。然后重點研究了WebGL中著色器的基本繪圖機制以及WebGL中使用的坐標(biāo)系統(tǒng)。(2)數(shù)據(jù)模型的管理策略。在場景模型加載前,先對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。針對3種不同層次的精度的數(shù)據(jù)進行劃分,降低Web3D場景實時繪制的數(shù)據(jù)量。并根據(jù)Three.js引擎的文件管理方式,對節(jié)點的不同精...
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 場景漫游的研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀分析
1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀分析
1.3 本文主要研究重點
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 Web3D場景漫游知識簡介
2.1 WebGL簡介
2.1.1 WebGL工作原理
2.1.2 Three.js庫
2.2 三維場景繪制方法
2.2.1 可見性剔除
2.2.2 多細(xì)節(jié)層次技術(shù)
2.3 本章小結(jié)
第三章 模型數(shù)據(jù)的管理方式
3.1 場景數(shù)據(jù)的組織管理
3.1.1 節(jié)點的組織形式
3.2 圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
3.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2.2 圖形結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
3.3 基于XML虛擬場景管理
3.3.1 場景結(jié)構(gòu)
3.3.2 節(jié)點信息
3.3.3 XML實例
3.4 本章小結(jié)
第四章 模型數(shù)據(jù)的動態(tài)加載
4.1 多線程機制
4.1.1 WebGL的多線程機制
4.1.2 WebWorker與主線程通信
4.2 WebGL動態(tài)加載的實現(xiàn)
4.2.2 動態(tài)加載場景
4.3 本章小結(jié)
第五章 幾何加工算法研究及性能優(yōu)化
5.1 三維幾何加工算法
5.1.1 貝塞爾曲線
5.1.2 曲線算法實現(xiàn)
5.1.3 實現(xiàn)圓弧形物體網(wǎng)格構(gòu)建
5.2 碰撞檢測算法
5.2.1 碰撞檢測技術(shù)的概述
5.2.2 WebGL中碰撞檢測的實現(xiàn)
5.3 性能優(yōu)化方法
5.3.1 傳統(tǒng)的繪制結(jié)構(gòu)
5.3.2 Web3D中的緩存分配
5.4 本章小結(jié)
第六章 Web3D場景漫游系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
6.1 系統(tǒng)的總體框架
6.2 三維場景交互實現(xiàn)
6.2.1 WebGL實物繪制
6.2.2 交互實現(xiàn)
6.3 漫游系統(tǒng)的測試與分析
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3752445
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 場景漫游的研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀分析
1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀分析
1.3 本文主要研究重點
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 Web3D場景漫游知識簡介
2.1 WebGL簡介
2.1.1 WebGL工作原理
2.1.2 Three.js庫
2.2 三維場景繪制方法
2.2.1 可見性剔除
2.2.2 多細(xì)節(jié)層次技術(shù)
2.3 本章小結(jié)
第三章 模型數(shù)據(jù)的管理方式
3.1 場景數(shù)據(jù)的組織管理
3.1.1 節(jié)點的組織形式
3.2 圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
3.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2.2 圖形結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
3.3 基于XML虛擬場景管理
3.3.1 場景結(jié)構(gòu)
3.3.2 節(jié)點信息
3.3.3 XML實例
3.4 本章小結(jié)
第四章 模型數(shù)據(jù)的動態(tài)加載
4.1 多線程機制
4.1.1 WebGL的多線程機制
4.1.2 WebWorker與主線程通信
4.2 WebGL動態(tài)加載的實現(xiàn)
4.2.2 動態(tài)加載場景
4.3 本章小結(jié)
第五章 幾何加工算法研究及性能優(yōu)化
5.1 三維幾何加工算法
5.1.1 貝塞爾曲線
5.1.2 曲線算法實現(xiàn)
5.1.3 實現(xiàn)圓弧形物體網(wǎng)格構(gòu)建
5.2 碰撞檢測算法
5.2.1 碰撞檢測技術(shù)的概述
5.2.2 WebGL中碰撞檢測的實現(xiàn)
5.3 性能優(yōu)化方法
5.3.1 傳統(tǒng)的繪制結(jié)構(gòu)
5.3.2 Web3D中的緩存分配
5.4 本章小結(jié)
第六章 Web3D場景漫游系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
6.1 系統(tǒng)的總體框架
6.2 三維場景交互實現(xiàn)
6.2.1 WebGL實物繪制
6.2.2 交互實現(xiàn)
6.3 漫游系統(tǒng)的測試與分析
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3752445
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