大規(guī)模網(wǎng)格模型的實(shí)時(shí)交互瀏覽.pdf

1、三維網(wǎng)格模型在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中具有主導(dǎo)地位。它廣泛應(yīng)用于電影、游戲、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬仿真、藝術(shù)與歷史、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域?；诙噙呅尉W(wǎng)格模型的數(shù)字幾何處理技術(shù)不斷發(fā)展并逐漸完善，該領(lǐng)域至今仍顯示出相當(dāng)?shù)幕盍Α?br>　　隨著3D獲取技術(shù)、建模技術(shù)和仿真技術(shù)的飛速發(fā)展，我們可以得到越來越復(fù)雜和精確的網(wǎng)格模型。今天，大小在GB級別的網(wǎng)格模型已非罕見。同時(shí)，近幾十年來CPU和GPU性能也有顯著提高。但是存儲設(shè)備的帶寬卻相對發(fā)展緩慢，處理器等待硬

2、盤上的數(shù)據(jù)已成為重要的瓶頸。近些年，針對大規(guī)模三維網(wǎng)格模型的顯示和交互研究一直非常熱門。一些著名的工作有基于細(xì)節(jié)層次的柵格化顯示系統(tǒng)、實(shí)時(shí)光線跟蹤和立體渲染等。但每一種方法都有這方面或那方面的缺陷。
　　就人類的視覺系統(tǒng)來說，人眼對物體細(xì)節(jié)的靈敏度與其距離眼球的遠(yuǎn)近成反比。而且，在同一時(shí)刻人眼只能看到有限的區(qū)域和方向。這樣兩個(gè)事實(shí)可以極大地減少待繪制數(shù)據(jù)量，提高性能。
　　在這篇論文中，我們提出一個(gè)新的基于外存模型簡化建立細(xì)

3、節(jié)層次樹的大規(guī)模網(wǎng)格模型交互式瀏覽系統(tǒng)。我們在模型的八叉樹網(wǎng)格之上使用面片聚類的方法進(jìn)行簡化，并建立細(xì)節(jié)層次樹。每一個(gè)八叉樹節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)局部細(xì)節(jié)層次樹。然后合并所有局部細(xì)節(jié)層次樹的頂層并作為底層建立全局細(xì)節(jié)層次樹。在運(yùn)行時(shí)，我們自頂向下地遍歷細(xì)節(jié)層次樹，根據(jù)當(dāng)前視點(diǎn)的參數(shù)信息選擇合適的節(jié)點(diǎn)。通過使用視椎體剔除和背向剔除等層次化剔除方法可以大大地提高系統(tǒng)的性能。通過綜合多項(xiàng)技術(shù)，我們所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)顯示出較高的運(yùn)行效率、較好的視覺效果和高度可