三维可视化服务平台关键技术研究及应用
发布时间：2023-02-21 17:49
随着计算机图形学技术的发展和三维引擎技术逐步完善,三维可视化应用已渗透到日常生活和工作中,对三维应用的需求与日俱增。在建筑、交通、电力、安监、环保、军工等多个领域,三维可视化都有广泛的实际应用并具有前所未有的全新体验。三维可视化系统将多种复杂信息融汇在虚拟仿真环境之中,充分利用了空间的第三个维度,自然呈现三维形体的复杂信息,提升了信息交互的及时性和准确性。由于对三维可视化应用的实时性和真实感的要求逐渐增高,更优化的可视化系统架构和实时渲染算法的研究成为了研究重点。亟需构建一套完善的可视化系统应用架构,能够支持动态构建应用模型,为具体应用提供便捷的运行管理模式,能够降低三维可视化应用的门槛,并且加快其研发的进度。此外,还能够完善动态场景的管理,提高场景结构的组织效率,完善三维场景实时渲染(在交互的实时性和场景真实感方面)。针对上述需求和问题,本论文在国家科技重大专项及相关项目支持下,对三维应用服务平台关键技术展开研究,具体研究工作:1.三维可视化服务平台的管理模型。建立一套完善的可视化系统应用架构,支持动态构建应用模型,加快三维可视化应用的研发进度,降低三维可视化应用的门槛。本论文提出基...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 论文的背景和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 三维可视化平台的研究现状
1.2.2 三维可视化场景实时渲染的研究现状
1.2.3 三维空间场景管理的研究现状
1.2.4 三维场景可见性问题的研究现状
1.3 研究内容与论文结构
1.4 本章小结
第2章 三维可视化服务平台的管理模型
2.1 引言
2.2 三维可视化服务平台架构
2.2.1 三维引擎架构
2.2.2 三维可视化服务平台架构图
2.2.3 基于角色、组件、消息的管理模型(ACM)
2.3 三维可视化服务平台运行管理模型
2.3.1 运行管理模型
2.3.2 角色模型
2.3.3 多终端应用模式
2.3.4 构建三维可视化应用逻辑流程
2.4 实验与分析
2.4.1 三维可视化服务平台运行管理模型的应用
2.4.2 三维应用构建过程分析
2.4.3 多终端应用模式分析
2.4.4 性能分析
2.5 本章小结
第3章 基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法
3.1 引言
3.2 基于自适应二叉树的场景空间剖分算法
3.2.1 自适应二叉树
3.2.2 求解分割平面
3.3 基于自适应二叉树和场景图的场景管理模型
3.3.1 场景图的组织
3.3.2 场景管理模型
3.3.3 核心类关系图
3.3.4 场景管理策略
3.3.5 场景管理时序图
3.4 实验与分析
3.4.1 基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法的应用
3.4.2 三维场景管理应用分析
3.4.3 算法性能分析
3.5 本章小结
第4章 基于复杂场景的可见性裁剪算法
4.1 引言
4.2 基于优化场景结构的视锥体裁剪算法
4.2.1 前期工作基础
4.2.2 空间相关性
4.2.3 视锥裁剪
4.2.4 粗略视锥体裁剪算法
4.2.5 精细视锥体裁剪算法
4.3 实验与分析
4.3.1 基于复杂场景的可见性裁剪算法的应用
4.3.2 算法性能分析
4.4 本章小结
第5章 基于GPU的仿真算法模型的实时渲染方法
5.1 引言
5.2 池火模型
5.2.1 池火燃烧速率
5.2.2 液池半径
5.2.3 池火高度
5.2.4 池火持续时间
5.3 基于池火的粒子系统模型
5.3.1 发射器发射面的面积与形状
5.3.2 发射器发射粒子的高度
5.3.3 发射器发射粒子的速度变化
5.3.4 池火颜色模型
5.3.5 粒子初始数量
5.3.6 粒子初始位置
5.3.7 池火与环境障碍物的碰撞检测
5.4 基于GPU的粒子系统实现模型
5.4.1 基于GPU的改进粒子系统模型
5.4.2 基于GPU的粒子系统实现框架
5.5 实验与分析
5.5.1 应用效果分析
5.5.2 性能分析
5.6 本章小结
第6章 结束语
6.1 论文工作总结
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3747726
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 论文的背景和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 三维可视化平台的研究现状
1.2.2 三维可视化场景实时渲染的研究现状
1.2.3 三维空间场景管理的研究现状
1.2.4 三维场景可见性问题的研究现状
1.3 研究内容与论文结构
1.4 本章小结
第2章 三维可视化服务平台的管理模型
2.1 引言
2.2 三维可视化服务平台架构
2.2.1 三维引擎架构
2.2.2 三维可视化服务平台架构图
2.2.3 基于角色、组件、消息的管理模型(ACM)
2.3 三维可视化服务平台运行管理模型
2.3.1 运行管理模型
2.3.2 角色模型
2.3.3 多终端应用模式
2.3.4 构建三维可视化应用逻辑流程
2.4 实验与分析
2.4.1 三维可视化服务平台运行管理模型的应用
2.4.2 三维应用构建过程分析
2.4.3 多终端应用模式分析
2.4.4 性能分析
2.5 本章小结
第3章 基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法
3.1 引言
3.2 基于自适应二叉树的场景空间剖分算法
3.2.1 自适应二叉树
3.2.2 求解分割平面
3.3 基于自适应二叉树和场景图的场景管理模型
3.3.1 场景图的组织
3.3.2 场景管理模型
3.3.3 核心类关系图
3.3.4 场景管理策略
3.3.5 场景管理时序图
3.4 实验与分析
3.4.1 基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法的应用
3.4.2 三维场景管理应用分析
3.4.3 算法性能分析
3.5 本章小结
第4章 基于复杂场景的可见性裁剪算法
4.1 引言
4.2 基于优化场景结构的视锥体裁剪算法
4.2.1 前期工作基础
4.2.2 空间相关性
4.2.3 视锥裁剪
4.2.4 粗略视锥体裁剪算法
4.2.5 精细视锥体裁剪算法
4.3 实验与分析
4.3.1 基于复杂场景的可见性裁剪算法的应用
4.3.2 算法性能分析
4.4 本章小结
第5章 基于GPU的仿真算法模型的实时渲染方法
5.1 引言
5.2 池火模型
5.2.1 池火燃烧速率
5.2.2 液池半径
5.2.3 池火高度
5.2.4 池火持续时间
5.3 基于池火的粒子系统模型
5.3.1 发射器发射面的面积与形状
5.3.2 发射器发射粒子的高度
5.3.3 发射器发射粒子的速度变化
5.3.4 池火颜色模型
5.3.5 粒子初始数量
5.3.6 粒子初始位置
5.3.7 池火与环境障碍物的碰撞检测
5.4 基于GPU的粒子系统实现模型
5.4.1 基于GPU的改进粒子系统模型
5.4.2 基于GPU的粒子系统实现框架
5.5 实验与分析
5.5.1 应用效果分析
5.5.2 性能分析
5.6 本章小结
第6章 结束语
6.1 论文工作总结
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3747726
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3747726.html
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