[发明专利]基于XML和LOD技术的三维图形多分辨率显示方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息领域，具体涉及到一种基于XML和LOD技术的三维图形多分辨率显示方法。

背景技术

随着计算机图形学研究的不断深入，目前在互联网上3D图形越来越多，如三维地形、建筑、动画等，互联网的发展又加速了它们的传播和共享，这些3D图形最终都要通过各种显示终端如PC，智能手机，PDA上面显示出来。在当前搜索引擎和浏览平台上，当需要对大规模图形场景进行绘制、传输以及显示时，常见的做法是用大量的三角面片来描述场景中的几何模型。随着描述场景的三角形面片的数目的增多，所绘制的图像质量会越来越高，但是绘制速度也会变得越来越慢，尤其面对一些小型终端设备，如手机，PDA等，由于受到设备内存容量、计算能力或显示精度或者操作系统管理能力等因素的限制，使得图形的绘制和显示效果大打折扣，因此就需要对图形数据进行一定的处理以适应不同终端的显示要求。

XML是一种元标记语言，强调以数据为核心，这两大特点奠定了XML在数据封装与传输中的优势。对于XML文档来说，数据是其核心。将样式与内容分离，是XML的巨大优点。由于数据内容与显示样式的相互独立性，我们可以为同一内容套用不同的显示样式，使得显示方式更加灵活、多样。目前三维图形数据格式的多样性使得给这些数据的处理、共享、传输带来一定的复杂性，由于XML格式的通用性，如果采用XML作为三维物体数据模型的描述方式，不仅便于网络传输，还降低了数据处理、共享上的复杂度。目前已有几种将三维模型描述成XML格式的语言，如X3DExten-sible 3D、3DXML等。

LOD技术指用若干不同复杂度的模型来表示同一对象的技术。此技术主要根据视点距离对象位置的变化以及终端显示精度等要求的不同调用不同复杂度的模型，比如人在较远距离观察图形或图形需要在微型终端上显示时，则调用低复杂度模型，反之则调用高复杂度模型，采用该技术既提高了可视性又节约了系统资源。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种基于XML和LOD技术的三维图形多分辨率显示方法。

XML具有数据与数据表现形式相分离的特性，而数据在终端浏览器的显示要通过CSS或XSL来控制，我们把XML当作一种数据库技术，每个存储有三维图形数据的文档是一个数据库对象；然后对该文档在图形内容上进行像素分布、分辨率层次等细节化格式转换，建立对应的细节层次模型；然后利用XML查询语言完成对不同层次数据的抽取，将数据与XSL模板相结合最终生成一个同时包含图形数据以及显示样式的传输文件，如HTML文件，最终利用各种无线、有线网络传输到各种终端上显示出来，从而达到同一份XML三维图形数据的不同显示效果。

本发明所提出的基于XML和LOD技术的三维图形多分辨率显示方法主要步骤包括：1)选择合适的数据存储结构，将三维图形数据存储为XML文件。2)对XML文件中的三维图形数据进行LOD分解，形成具有多分辨率的层次细节模型。3)根据显示终端的要求，利用XML查询工具从模型中抽取不同细节层次的数据，结合XSL模板生成含有不同分辨率层次数据的HTML传输文件。4)将生成的HTML文件通过网络传输到终端，最终实现三维图形数据的显示。

本发明的有益效果是：通过对三维图形数据进行XML存储及细节层次分解，针对不同的显示要求进行灵活的数据传输，提高了数据传输的效率，满足了不同终端设备的显示精度要求。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为一个空间四面体的XML存储示例；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明的发明思想为：首先将三维图形数据封装为XML文件，利用LOD技术对图形数据进行细节层次分解，形成一组该图形的多分辨率层次模型，该模型仍以XML为存储载体，其中不同层次上的图形数据表达了不同分辨率下的图形。根据终端显示要求，借助于XML查询工具从模型中提取相应层次上的图形数据，结合XSL显示模板生成HTML文档，最终实现图形的传输、显示。

如图1所示，基于XML和LOD的三维图形多分辨率显示方法的主要步骤包括：

1、三维图形数据的封装。

对于一般的三维物体，大多选择采用三维网格模型来描述三维图形，将三维图形描述为一些由顶点、边和面组成的网格，一种简单的数据结构是顶点-边-面。对于一个包含有4个顶点，6条边和4个面的空间四面体V₀V₁V₂V₃如图2左部所示，如果采用顶点-边-面的存储结构，则描述为XML方式如图2右部所示。