基于B/S架构的复杂三维场景流畅展示技术研究与系统实现

发布时间：2023-03-19 10:29

　　随着虚拟现实技术的逐渐成熟和商业化,越来越多的应用场景需要在互联网环境下传输大量的复杂三维模型并进行实时渲染,而在B/S架构下现有的三维场景实时渲染技术不能满足需求。为了解决浏览器上的复杂三维场景实时渲染的问题,本文提出了 B/S架构下的复杂三维场景流畅展示技术,主要工作如下:1)分析和研究了 B/S架构下的三维模型展示技术现状,调研了三维模型在Web环境中渲染的技术基础。2)分析了 Web环境下传输的三维模型特点,基于Web相关技术找到突破口,提出了一种基于多层次细节和动作预测的复杂三维场景渲染与传输方法。视点固定时采用全景图传输方式避免视角转动产生重复数据传输,视点移动时采用基于多细节层次和动作预测的动态码率压缩图像方法降低网络带宽压力。3)阐述了远程渲染一般架构中的服务端的性能瓶颈,重点关注了处理器和内存的性能瓶颈问题,分析了三维全景渲染中的并行性,提出了一种基于并行处理的三维图形渲染加速方法,由此提高了单台服务器单位时间内可以承受的用户数量。4)针对B/S架构,在上述方案的基础上设计了一种高扩展性的三维场景流畅展示系统。服务器分为总控服务器、缓存服务器、渲染服务器,为Web前端...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容和意义
    1.3 本文组织结构
    1.4 本章小结
第2章 相关技术综述
    2.1 实时渲染相关技术
    2.2 远程渲染相关技术
        2.2.1 基于模型传输的远程渲染技术
        2.2.2 基于图像传输的远程渲染技术
    2.3 基于Web的全双工通信协议
    2.4 B/S架构下的三维渲染技术
    2.5 并行渲染相关技术
    2.6 环境映射与天空盒模型
        2.6.1 球面映射
        2.6.2 立方体映射
    2.7 本章小结
第3章 B/S架构下的复杂三维场景渲染传输方法
    3.1 渲染图像的传输问题
    3.2 虚拟现实中的模型特点与用户操作特点
    3.3 视角旋转时的处理过程
        3.3.1 预处理过程
        3.3.2 三维模型转换全景图
        3.3.3 渲染图像渐进式传输
        3.3.4 三维场景重建和渲染
    3.4 视点移动时的实时渲染与传输方法
        3.4.1 视点移动时的带宽负载问题
        3.4.2 有损压缩算法的图像质量问题
        3.4.3 基于多细节层次的渲染图像有损压缩
        3.4.4 用户动作分割
        3.4.5 基于动作预测的动态码率渲染与传输方法
        3.4.6 纹理序列缓冲区
    3.5 立方体渲染图像缓存方法
        3.5.1 文件系统读写效率问题
        3.5.2 内存缓存与索引方法
    3.6 实验结果
    3.7 本章小结
第4章 基于并行处理的三维图形渲染加速方法
    4.1 场景特点分析
    4.2 基于图像的渲染
    4.3 GPU并行计算架构
    4.4 并行计算处理
        4.4.1 三角面片并行处理
        4.4.2 全景图并行处理
        4.4.3 帧并行处理
    4.5 实验结果
    4.6 本章小结
第5章 基于B/S架构的复杂三维场景流畅展示系统实现
    5.1 开发环境
        5.1.1 服务器开发环境
        5.1.2 Web前端开发环境
    5.2 系统架构
    5.3 服务端系统实现
        5.3.1 管理员控制台模块
        5.3.2 通信模块
        5.3.3 负载控制模块
        5.3.4 WebSocket监听模块
        5.3.5 实时渲染模块
    5.4 Web前端实现
    5.5 系统运行实例
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
致谢



本文编号：3765088