本文關(guān)鍵詞：海量城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與實(shí)時(shí)渲染算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),尤其是數(shù)字城市技術(shù),在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真和地理環(huán)境模擬等日常生活領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。隨著迅猛發(fā)展和日趨完善的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,以及虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的實(shí)際需求,網(wǎng)絡(luò)版數(shù)字城市系統(tǒng)已成為虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展的主要方向。單機(jī)版軟件到網(wǎng)絡(luò)版系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,使得該技術(shù)的使用人群由專業(yè)技術(shù)人員擴(kuò)展到大眾普通用戶。這極大促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展,但同時(shí),海量城市三維模型作為網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ),對(duì)服務(wù)器在保存、讀取和調(diào)度海量空間數(shù)據(jù)方面提出了極高的要求。本論文以全球尺度的嵌套四叉樹空間索引、海量城市三維模型數(shù)據(jù)的渲染和存取效率模型為主要研究對(duì)象；以搭建適用于海量三維空間數(shù)據(jù)查詢及網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為目標(biāo)；以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速地海量空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度和空間數(shù)據(jù)傳輸框架為主要研究內(nèi)容；將研究成果與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)VRGIS平臺(tái)無縫集成,并采用Hadoop技術(shù)搭建分布式文件管理系統(tǒng)服務(wù)器,對(duì)城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。論文的主要工作內(nèi)容以及具體研究成果如下：(1)城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)本文從該虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性和數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)出發(fā),服務(wù)器端采用成熟的分布式文件管理系統(tǒng)存儲(chǔ)海量三維空間模型,使用ActiveX控件及動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù),將客戶端與渲染引擎掛接,實(shí)現(xiàn)模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)數(shù)據(jù)在四叉樹與哈希查詢嵌套網(wǎng)格索引中的存儲(chǔ)與查詢針對(duì)城市三維模型空間數(shù)據(jù)的全球范圍尺度、散落分布的特點(diǎn),本文使用四叉樹與哈希查詢嵌套網(wǎng)格索引方法,即四叉樹快速鎖定數(shù)據(jù)查詢范圍,哈希查詢直接定位空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置,解決海量空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢效率慢的問題,整體提高系統(tǒng)的運(yùn)行性能。(3)城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染本文實(shí)現(xiàn)適合球面瀏覽的相機(jī)模式,以相機(jī)位置作為主要條件,并利用LOD技術(shù)對(duì)城市模型紋理進(jìn)行層次分級(jí)與優(yōu)化,同時(shí),由相機(jī)位置推算需進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)格,構(gòu)建單次網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求數(shù)據(jù)下載量與下載速度間的關(guān)系模型,求得每次請(qǐng)求最佳數(shù)據(jù)量大小以獲得最佳下載速度。(4)城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用本文將研究成果與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)VRGIS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無縫集成作為客服端插件,構(gòu)建基于HTTP協(xié)議下載的Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與分布式文件管理系統(tǒng)的聯(lián)接,最終實(shí)現(xiàn)城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：海量數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí) 空間索引 異步調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P208
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 概述11-12
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)與空間數(shù)據(jù)索引發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 空間數(shù)據(jù)索引發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容與意義15-16
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容15
• 1.3.2 課題研究意義15-16
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 2 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)架構(gòu)17-24
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)架構(gòu)總體設(shè)計(jì)17-18
• 2.2 系統(tǒng)架構(gòu)服務(wù)器端設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.1 分布式文件管理系統(tǒng)介紹18-19
• 2.2.2 分布式文件管理系統(tǒng)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫比較19-20
• 2.3 系統(tǒng)架構(gòu)客戶端設(shè)計(jì)20-23
• 2.3.1 插件式軟件系統(tǒng)架構(gòu)20-22
• 2.3.2 客戶端主要功能模塊設(shè)計(jì)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 四叉樹與哈希查詢嵌套網(wǎng)格索引24-34
• 3.1 四叉樹與哈希嵌套網(wǎng)格索引的定義24-26
• 3.2 四叉樹與哈希嵌套網(wǎng)格索引的實(shí)現(xiàn)26-33
• 3.2.1 四叉樹格網(wǎng)建立26-28
• 3.2.2 城市三維模型數(shù)據(jù)組織28-31
• 3.2.3 哈希查詢索引31-33
• 3.2.4 嵌套網(wǎng)格索引的有效性33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 城市模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染34-47
• 4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相機(jī)34-37
• 4.1.1 相機(jī)概念與原理介紹34-36
• 4.1.2 海量模型異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)相機(jī)36-37
• 4.2 海量模型數(shù)據(jù)異步調(diào)度37-43
• 4.2.1 數(shù)據(jù)調(diào)度模型設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.2 數(shù)據(jù)調(diào)度網(wǎng)格計(jì)算40-41
• 4.2.3 最佳網(wǎng)絡(luò)下載數(shù)據(jù)請(qǐng)求量計(jì)算41-43
• 4.3 海量模型渲染優(yōu)化43-46
• 4.3.1 調(diào)度網(wǎng)格加載順序43-44
• 4.3.2 細(xì)節(jié)層次紋理技術(shù)44-45
• 4.3.3 視錐裁剪45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 城市三維模型網(wǎng)絡(luò)異步調(diào)度與渲染系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)47-51
• 5.1 數(shù)據(jù)調(diào)度與渲染研究和VRGIS平臺(tái)集成47-48
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試與應(yīng)用48-51
• 6 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 總結(jié)51-52
• 6.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷57
• 發(fā)表論文與研究成果57
• 參加項(xiàng)目情況57

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