面向普适终端的细分曲面造型与传输方法研究

为解决由于三维几何数据数量和复杂度的急剧增长，以及不同计算终端的不同的三维图形处理能力、存储器、电源以及不同的网络条件所带来的问题，本书详细介绍了细分曲面的各种造型技术，并在此基础上，介绍了面向普适终端的三维几何建模及传输显示方法，从普适图形的建模及数据存储，到普适计算环境下的渐进传输、在移动设备上的实时渲染显示等方面提出了新的方法和技术实现算法。本书可以作为计算数学和应用数学、计算机图形学和机械工程等专业高年级本科生选修、研究生学习研究使用，也可供计算机图形学领域的开发人员和科学研究人员参考。

1绪论
1.1普适计算与普适图形
1.2面向普适终端的图形显示与传输技术
1.2.1普适图形显示技术
1.2.2普适图形传输技术
1.3基于细分曲面的三维网格表示方法
1.3.1细分方法来源及发展历史
1.3.2细分方法的分类
1.3.3细分方法的统一与融合
1.3.4细分方法与多分辨率分析
1.3.5细分方法的GPU实现
1.4基于细分曲面的网格简化与压缩技术
1.4.1单分辨率压缩技术
1.4.2渐进式压缩技术
1.5本书的研究内容
1.5.1主要研究内容
1.5.2本书章节安排
2细分方法基础
2.1网格的基本概念
2.1.1网格的定义
2.1.2规则网格
2.1.3细分算法
2.2网格的表示和数据结构
2.3细分与Tessellation
2.4本章小结
3细分方法分类及常用细分方法
3.1常用的细分方法
3.1.1Doo-Sabin细分方法
3.1.2Catmull-Clark细分方法
3.1.3Loop细分方法
3.1.4Butterfly细分方法
3.1.5√3细分方法
3.1.64-8细分方法
3.2细分方法分类与比较
3.2.1细分方法的分类
3.2.2细分方法的比较
3.3细分方法的分析
3.3.1细分矩阵
3.3.2离散Fourier变换
3.3.3特征值分析
3.3.4连续性分析
3.4本章小结
4基于三次B样条的融合细分曲线
4.1研究背景
4.2基于三次B样条的融合细分方法
4.2.1三次B样条细分方法
4.2.2基于三次B样条的插值细分方法
4.2.3基于三次B样条的融合细分方法
4.3基于三次B样条的融合细分曲线收敛及光滑性分析
4.4带形状控制参数的融合细分曲线
4.5本章小结
5插值与逼近统一的融合细分曲线
5.1研究背景
5.2插值与逼近统一的三重融合细分曲线
5.2.1三重逼近细分曲线
5.2.2新的三重插值细分曲线
5.2.3三重融合细分曲线
5.3融合细分曲线的收敛和光滑性分析
5.4带形状控制参数的融合细分曲线
5.5融合细分曲线计算代价评估
5.6本章小结
6面向普适终端的三重细分曲面
6.1研究背景
6.2快速收敛的三重细分曲面
6.2.1规则顶点处的位移算子
6.2.2非规则点处的位移算子
6.3三重细分曲面
6.3.1规则点处的细分模板
6.3.2非规则点处的细分模板
6.4三重细分曲面收敛和连续性分析
6.4.1规则点处的连续性分析
6.4.2非规则点处的连续性分析
6.5细分算法实现及分析
6.6本章小结
7面向普适终端的三维网格传输方法
7.1研究背景
7.2普适终端屏幕感知因子
7.2.1普适终端显示能力分析
7.2.2普适终端渲染能力分析
7.2.3三维模型的屏幕感知因子
7.3基于屏幕感知因子的网格简化方法
7.3.1三角形折叠基本思想
7.3.2误差计算
7.3.3基于屏幕感知因子的简化算法
7.3.4简化目标
7.4简化效果与分析
7.5流式渐进网格传输方法
7.5.1流式网格标记
7.5.2流式网格顶点集分裂
7.5.3三角条带重建
7.6普适终端流式网格重构
7.7流式网格渐进式传输及效率分析
7.8本章小结
8面向普适终端的交互式几何图形计算模型
8.1研究背景
8.2交互式普适图形计算模型
8.3服务器端的图形渐进表示
8.4客户端的图形重构与渲染显示
8.5基于屏幕感知因子的手语动画合成
8.5.1手语动画合成相关背景
8.5.2面向普适终端的手语动画合成及显示
8.5.3虚拟人模型建模与简化
8.5.4手语动画脚本处理与传输
8.6数字家庭中的三维手语动画交互系统设计
8.6.1三维手语动画合成
8.6.2手语动画显示
8.7本章小结
9总结与展望
9.1内容回顾与总结
9.2将来的工作
参考文献