[发明专利]面向交互式移动三维图形的渐进式显示方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图形数据处理领域，具体涉及一种面向交互式移动三维图形的渐进式显示方法。

背景技术

近年来，无线网络、移动计算机技术、数字家庭技术取得巨大发展，越来越多的基于移动计算技术的新应用不断涌现，其中也包括了如移动三维导航、移动产品展示、数据可视化、掌上游戏等在内的越来越多的交互式移动三维图形应用。一方面，人们对实时交互操纵三维图形的要求越来越高；另一方面，PDA、移动电话等移动计算终端计算能力和存储器容量相对较低、显示屏幕较小、电池电量有限等特点，制约着移动计算机终端交互显示高精度三维图形的能力。

当前移动三维图形研究集中关注移动终端上的交互式快速渲染技术。为了实现在移动终端上的交互式三维图形显示，目前的方法大致可以分为两类：本地渲染和远程渲染，前者使用本地的计算资源来显示三维场景，而后者则利用远程硬件渲染出三维场景再传输给移动终端进行显示。远程渲染即基于图像的渲染，很适合移动计算终端，但当用户进行交互以观察三维场景其他部分的时候，图像变形引起的失真不可避免。因此，一些移动三维图形应用为了达到更直观的显示效果和更好的交互效果，便采用本地渲染。由于移动计算终端计算能力低、电池电源有限等特性，本地渲染方法主要关注如何降低三维场景的集合复杂性。

发明内容

针对以上情况，本发明提出一种面向交互式移动三维图形的渐进式显示方法。该方法使用在移动计算终端上实现高效重构三维图形而设计的独特的细节文件结构，有效地降低了移动终端处理器和内存的使用、减少电池消耗。该方法的具体步骤如下：

1、服务器对三维图形进行渐进式简化和细节保存；

2、把简化后的基网格模型和一系列细节文件渐进传输到移动客户端；

3、移动客户端读取基网格模型和一系列细节文件进行渐进式重构，具体包括顶点列表重建和面列表重建；

所述服务器对三维图形进行渐进式简化和细节保存步骤中，先利用服务器进行渐进式网格简化以及生成细节文件的操作。其中渐进式简化共包括n步简化过程，其中每一步简化操作包括了把较高细节的模型简化为较低细节的模型，同时把简化过程中删除掉的顶点和拓扑信息保存为细节文件。渐进式简化把原模型简化成一个基网格和一系列的细节文件如下式所示：

M0→s(M1,detail1)...→s(Mn,detailn,detailn-1,...detail1)]]>

其中M₀是原模型，而M_n是基网格模型，detail_i则是各层次的细节文件。

所述渐进式传输以及移动客户端的图形渐进式重构与显示步骤中，当服务器产生了基网格模型和细节文件，并渐进式传输到移动客户端之后，就可以在移动计算终端上进行渐进式重构显示。移动终端首先接收从服务器传输过来的基网格模型M_n并进行显示。由于该基网格模型无论是顶点数还是面数都比较有限，因此用户可以对该基网格模型进行交互式的操作。