网格的渐进几何压缩

提出一种渐进几何压缩算法.通过对简化算法的改进,网格模型由基网格及多组顶点分裂操作序列表达.当从一层网格向下一层精网格细化时,该组顶点分裂操作序列中的分裂操作顺序是任意的.因此,改进的渐进网格表示可改变每组顶点分裂操作的排序,实现高效率编码.设计了Laplacian几何预测器,通过相邻顶点来预测新增顶点位置,并对位置校正值进行量化及Huffman编码.实验结果表明,该算法可获得高压缩比,适合几何模型的网络渐进传输.

面向移动终端的三角网格逆细分压缩算法

针对移动用户的实时显示需求,提出一种基于逆细分的三角网格压缩算法.通过改进逆Butterfly简化算法,采用逆改版Loop模式,将细密的三角网格简化生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格;然后,通过设计偏移量小波树,将渐进网格进行嵌入式零树编码压缩.实验结果表明:该算法与以往方法相比,在获得较高压缩比的同时,运行速度较快.适用于几何模型的网络渐进传输和在移动终端上的3D图形实时渲染.

三维几何数据压缩研究进展

三维几何数据压缩是指对描述三维场景的模型数据进行压缩，以便于模型数据的存储和网络传输，在分布式虚拟现实、协同应用、多用户视频游戏、模型数据在计算机内部的存储和传输有着非常重要的意义．文中介绍了三维几何数据压缩方法，分面向单分辨率模型的压缩和面向多分辨率模型的压缩两类进行阐述，并讨论了当前最新的研究进展，分析了目前尚存在的问题和研究前景．

一种面向移动3D图形的几何简化方法

移动3D图形计算是无线网络和图形学高速发展产生的新研究领域.由于无线网络带宽和移动终端设备显示分辨率的限制,需要将3D图形进行分解压缩,依据不同的分辨率进行内容转码.提出了一种基于改进Loop细分的几何模型简化算法.一个稠密的几何网格通过反复操作3个步骤:顶点分裂、奇点预测和重新三角化,生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格.在奇点预测过程中,将改进Loop细分模板作为预测器.由于Loop细分相关联的顶点数目少,提高了几何模型简化和重建的速度.渐进网格易于在无线网络上渐进传输,并可在移动终端上无损重建3D图形.实验表明,算法简单、效率高,适用于移动环境下3D图形的应用.

渐进网格及其在移动计算中的应用

在移动计算中,3维图形通常是由几何造型的网格来表示。为了解决移动图形的存储、传输和显示问题,提出了一种基于逆细分的构建渐进网格的算法,给出了渐进网格通过网格传输和在移动终端上渲染3维图形的方法。细密的网格通过逐层地、分批地删除其冗余信息,最后生成由基网格和一系列误差值组成的渐进网格。在算法实施时,将Loop逼近型细分模式作为插值型细分模式进行操作。该算法共分3个关键步骤:网格分裂、奇点预测、网格更新。简化后的渐进网格可以无损还原。实验结果表明,该算法效率高,比以往的方法速度快。

紧凑的累进网格数据格式及其网络传输

以基于三角形折叠的三角网格简化算法为基础,给出一种支持三维模型数据累进传输的数据存储格式,并讨论了该格式在网络环境下的数据压缩问题。该方法首先记录网格简化过程中网格局部的连通性(Connectivity)修改信息,并通过对原始网格中的顶点和面片进行重新排序,生成了由基网格和累进记录序列组成的累进网格数据格式;通过对累进数据格式中的连通性信息进行哈夫曼编码,以及顶点数据的区段离散化,实现了网格拓扑信息的无损压缩和可以预测精度的几何信息压缩。结果显示,利用紧缩的累进数据格式,可自由地实现任意三角网格模型连续分辨的变进或变出,并且相关编/解码过程简单、快速,模型数据的压缩比较高。该数据格式及其数据压缩方法可用于三维模型的压缩存储和网络传输。

基于渐进插值的Catmull-Clark双正交细分小波及其应用

针对lifting双正交Catmull-Clark细分小波在数据压缩、噪声滤波和低分辨率模型稳定性等方面的不足,提出基于渐进插值的Catmull-Clark双正交细分小波算法.对于任意拓扑的四边形网格,Catmull-Clark细分的极限曲面渐进插值于原有网格控制点,并且相邻2次细分之间网格改变程度很小,导致大量小波系数值趋于0,非常适于用零树编码提高3D网格的压缩性能;同时,该小波变换具有局部正交性和对位计算等特点,可显著减少内存占用量和计算复杂度.实验结果表明,与同类算法相比较,该算法在压缩效率、噪声滤波和低分辨率模型曲面的稳定性等方面均有明显提高,其中压缩编码Bits/vertex值减小14%,重构模型PSNR值增大5%,编解码耗时分别减少6%和9%.

多码流渐进几何压缩

提出一种几何模型分组渐进压缩算法·利用偏移细分曲面的模型表示方法,通过网格分块准则将模型的控制网格划分为多个chart·在对曲面的偏移量进行小波变换后,采用零树编码算法对每个chart上的小波系数压缩编码,生成多条相互独立的渐进压缩码流·该算法支持动态多分辨率解码,能够从压缩结果中直接获得模型的视点相关多分辨率表示·实验结果表明,该算法有利于提高多分辨率模型表示和绘制的效率,降低分布式系统的网络带宽需求·

带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法

提出一种带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法,旨在进一步解决渐进插值算法不能插值细分曲面法向量的局限.首先为渐进插值算法赋一个3′3的矩阵类型的权值,称之为矩阵权值,通过选取不同的矩阵权值来控制渐进插值算法的收敛速度和极限曲面的形状,并插值细分曲面法向量来实现细分曲面的光顺;其次,算法中矩阵权值可分解为2个矩阵之和,分别控制收敛速度和曲面形状及光顺;再次,文中还给出了2种矩阵权值的选取方法,即采用对角矩阵实现对x,y,z各分量收敛速度的控制;最后,采用旋转矩阵调整顶点位置实现极限曲面的光顺.文末给出大量的数值实例,展示了矩阵权值的作用.

大型三维几何模型在分布式协同设计中实时传输的关键技术

针对网络环境和分布式协同设计的实时性要求，在充分对比CAD模型和三角网格模型特性的基础上，提出了基于三角网格模型进行分布式协同设计，并讨论大型网格模型实时传输的关键技术。以有效的多分辨率模型为基础，在客户机/服务器环境下通过增量传输、选择精化和特征映射，实现客户端驱动的产品3D模型的远程实时动态观察和特征参数的在线讨论与修改。系统可跨平台支持多个异地设计节点的协同。

三维网格压缩方法综述

针对三维网格大数据量与三维图形引擎处理能力及网络带宽限制之间的矛盾,三维网格压缩编码技术提供了一系列解决方法。本文从静态压缩和递进网格两个角度分类,以拓扑信息驱动和几何信息驱动为两条主线,归纳比较了国内外近十年来三维网格压缩的各种方法,并给出其未来发展趋势。

三维几何数据压缩与简化

随着虚拟现实技术及网络技术的快速发展 ,高分辨率三维图形的应用将日益普遍 ,这就给存储、传输和实时显示提出了更高的要求。近些年来 ,人们对三维几何数据压缩、渐进传输及简化技术的研究表现出浓厚兴趣 ,本文对三维几何数据压缩及简化技术研究概况进行了介绍。

基于6LoWPAN与IPv6互连的地址压缩改进方案

为解决6LoWPAN(IPv6over Low power WPAN)设备与IPv6网络通信时的地址压缩问题,研究了6LoWPAN报头压缩方案,提出了一种基于短地址映射的改进压缩方案。6LoWPAN设备短地址由自身生成,IPv6网络节点短地址可由数据报中直接获取,避免了短地址注册、分配机制及地址冲突检测方法带来的开销,保证了短地址的唯一性。介绍了地址映射方法及地址映射表,详细阐述了设备处理流程及设计的路由地址通告和地址映射更新报文。性能分析表明,在传输负载较大,通信次数频繁的网络状况中,改进方案能有效减少报头开销,数据传输效率较6LoWPAN原方案有显著提高。

分布式同步协同设计中基于三角网格模型的实时传输

在充分对比 CAD模型和三角网格模型特性的基础上 ,针对分布式同步协同设计的实时性要求和网络环境 ,提出基于三角网格模型进行分布式同步协同设计 ,建立了系统框架。该系统以三角网格模型作为产品的 3 D表达形式 ,通过构建有效的多分辨率模型与增量传输机制 ,在客户机 /服务器环境下 ,实现客户端驱动的产品 3 D模型的远程实时动态观察和特征参数的在线讨论与修改。

基于半边结构和3^(1/2)细分的渐进网格生成方法

渐进网格可以满足生成多分辨率模型的需求.在现有渐进网格生成方法中,一个顶点的简化往往关联四个以上的相邻顶点.并且,现有方法多采用网格的点面列表结构表示.本文采用3^(1/2)细分预测方法生成渐进网格,每个顶点的存储仅关联三个相邻顶点.同时也使用半边数据结构替代网格的点面列表表示形式,加快了邻接信息查询.实验结果表明,本方法提升渐进网格的空间效率,缩短渐进网格的生成时间.

渐进三维网格在非可靠网络中传输的有效分组机制

提出一种快速有效的非冗余依赖图构建算法,记录所有网格顶点分裂操作之间的依赖关系,并删除其中的冗余依赖.在此基础上,提出了一种有效的全局分步等划分分组算法,通过初始划分和全局细化将依赖图划分为若干子图,最终将每个子图打包为一个分组.实验结果表明,该算法能够最小化分组之间的依赖性,从而有效地减少了分组丢失引起的解压与绘制延时,并形成良好的渐进绘制效果.

率-失真优化的渐进几何压缩

提出一种率-失真优化的渐进几何压缩方法.根据三维模型细节信息分布的不均匀性,该方法将细节信息分块并对各块独立编码,然后以一定位率下重构网格几何失真最小为准则,将各块的位流优化组装成最终的码流,从而在渐进传输时使有限的网络带宽能优先分配给那些细节信息较为丰富的块.实验结果表明,与渐进几何压缩方法(Progressive geometry compression,PGC)相比,在低位率时本文方法重构网格的峰值信噪比(Peak signal-to-noise ratio,PSNR)提高了约2.25dB.此外,该方法也为实现三维网格感兴趣区域编码提供了新的方案.

基于细分网格的多分辨率几何数据压缩方法研究

提出了一种基于细分网格的多分辨率几何数据压缩算法 ,该算法是一种利用正则曲面法线向量特性及细分曲面的细分连通性的有损压缩方法 。

利用球面小波技术的几何压缩算法(英文)

提出了一个用球面小波实现几何压缩的算法.对于给定的具有任意拓扑结构的零亏格三角形网格,算法首先将其在单位球面上进行全局参数化得到一个参数化网格.然后,将一个正多面体进行细分并将每一次细分所产生的新顶点投影到单位球面上,如此生成一个细分网格.于是,在参数域内位于细分网格顶点处对定义在参数网格表面上的各种几何信号进行重采样,可得到新的具有细分结构的几何信号近似表示原始几何信号,以此满足球面细分小波对处理对象的细分结构要求,从而使得用球面细分小波对几何信号进行压缩得以实现.

基于法线网格的渐进压缩

多分辨率分析(Multi resolutionAnalysis)和法线网格(Normalmeshes)是近年来进行三维网格图形处理和网格压缩的新方法。该文在这两项技术的基础上,提出并实现了三维网格的多分辨率分析及其渐进几何压缩(ProgressiveGeometryCompression)方案, 研究了基于细分的法线网格在多分辨率分析中的边界处理问题。实验结果表明,利用法线网格的多分辨率分析结合法向多边形构造方法来处理边界,可以取得非常高的压缩率和较好的重构效果。