基于WebGL的大规模场景实时漫游技术研究

发布时间：2023-03-02 18:54

　　随着虚拟现实技术在展会宣传、教学研究、游戏娱乐、城市规划等多领域的广泛应用与需求,场景漫游也随之成为一个热门话题,大规模场景的实时漫游则是其中的一个重要研究方向,其普遍性难点在于如何处理有限硬件条件下海量数据传输与场景实时渲染的矛盾。为此,本文结合WebGL技术,首先介绍了Web3D实时场景漫游系统的相关技术和研究现状。然后研究了Web浏览器中三维模型场景漫游技术的碰撞检测,帧数性能优化和数据传输。分析了Web3D应用场景中存在的问题,并提出了一种优化解决方案。这允许用户在Web浏览器中平滑地执行3D场景漫游交互。论文的主要研究内容为以下几个方面:(1)Web3D场景漫游的工作原理。首先对WebGL技术标准进行了研究,分析了WebGL中的基本原理、Three.js三维库中实现对象行为和交互功能的摄像机和场景的渲染器等。然后重点研究了WebGL中着色器的基本绘图机制以及WebGL中使用的坐标系统。(2)数据模型的管理策略。在场景模型加载前,先对数据进行预处理。针对3种不同层次的精度的数据进行划分,降低Web3D场景实时绘制的数据量。并根据Three.js引擎的文件管理方式,对节点的不同精...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 场景漫游的研究现状分析
        1.2.1 国外的研究现状分析
        1.2.2 国内的研究现状分析
    1.3 本文主要研究重点
    1.4 本文的结构安排
第二章 Web3D场景漫游知识简介
    2.1 WebGL简介
        2.1.1 WebGL工作原理
        2.1.2 Three.js库
    2.2 三维场景绘制方法
        2.2.1 可见性剔除
        2.2.2 多细节层次技术
    2.3 本章小结
第三章 模型数据的管理方式
    3.1 场景数据的组织管理
        3.1.1 节点的组织形式
    3.2 图的数据结构和构造
        3.2.1 数据结构
        3.2.2 图形结构的构建
    3.3 基于XML虚拟场景管理
        3.3.1 场景结构
        3.3.2 节点信息
        3.3.3 XML实例
    3.4 本章小结
第四章 模型数据的动态加载
    4.1 多线程机制
        4.1.1 WebGL的多线程机制
        4.1.2 WebWorker与主线程通信
    4.2 WebGL动态加载的实现
        4.2.2 动态加载场景
    4.3 本章小结
第五章 几何加工算法研究及性能优化
    5.1 三维几何加工算法
        5.1.1 贝塞尔曲线
        5.1.2 曲线算法实现
        5.1.3 实现圆弧形物体网格构建
    5.2 碰撞检测算法
        5.2.1 碰撞检测技术的概述
        5.2.2 WebGL中碰撞检测的实现
    5.3 性能优化方法
        5.3.1 传统的绘制结构
        5.3.2 Web3D中的缓存分配
    5.4 本章小结
第六章 Web3D场景漫游系统架构设计
    6.1 系统的总体框架
    6.2 三维场景交互实现
        6.2.1 WebGL实物绘制
        6.2.2 交互实现
    6.3 漫游系统的测试与分析
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3752445