[發(fā)明專利]面向移動終端三維模型流式傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310131264.6
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103260030B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚莉;李沛林
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H04N19/597
• 分類號: H04N19/597;G06T17/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了三維模型壓縮和數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，特別是涉及了一種面向移動終端三維模型流式傳輸方法。

背景技術(shù)

???隨著對更好的用戶體驗和更強的交互能力的需求,人們越來越多的在各種應(yīng)用中使用三維模型。同時,移動互聯(lián)網(wǎng)的普及使人們更多的通過移動終端設(shè)備來獲取信息或交換數(shù)據(jù)。

目前國內(nèi)外關(guān)于面向移動終端的三維模型流式傳輸方法還存在著不少有待解決的問題：

1)?三維模型往往數(shù)據(jù)量龐大，有的甚至達到了十億的數(shù)量級，目前的大部分三維互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺模型編碼都采用了多細節(jié)層次結(jié)構(gòu)LOD(Level?of?Details)技術(shù)，由于LOD技術(shù)需要對三維模型預(yù)先生成多個不連續(xù)的LOD模型，再根據(jù)需要下載對應(yīng)精度模型。這種方式存在缺陷如下：i）由發(fā)送者來確定請求者的當前所需場景，增加了自身負載；ii）如果發(fā)送者不了解請求者本地已有場景的信息，往往會重復發(fā)送數(shù)據(jù)。

2)?目前大部分研究僅將三維模型分割為幾何信息和拓撲信息，很難同時提高三維模型流式傳輸?shù)耐負鋲嚎s率和幾何壓縮率，大部分研究舍取其一。

3)?目前大部分研究不易實現(xiàn)LOD模型的實時生成，在網(wǎng)格簡化過程中都需要求解復雜的線性方程組；并且大部分研究在移動終端為了完成無損重建，影響圖形重繪速度。

4)?大部分研究僅僅考慮如何將三維模型生成多分辨率模型，直接傳輸基網(wǎng)格和偏移量，沒有重視考慮移動終端存儲能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬不穩(wěn)定性，進而沒有進一步對偏移量和基網(wǎng)格進行壓縮。

5)?目前大部分的三維模型傳輸仍然停留在PC端，移動網(wǎng)絡(luò)具有誤碼率高、帶寬窄、帶寬抖動性大等特點，同時移動終端的處理能力有限，針對移動終端的三維模型傳輸研究甚少，直接將PC機加上有線網(wǎng)絡(luò)的三維模型傳輸方法運用于移動終端和移動網(wǎng)絡(luò)上效果不理想。

如何在無線移動網(wǎng)絡(luò)上對三維模型數(shù)據(jù)進行實時魯棒傳輸并在移動終端設(shè)備上進行實時繪制成為目前研究的熱點問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是針對現(xiàn)在市場的要求，提供了一種具有解壓快、壓縮率高的面向移動終端三維模型流式傳輸方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種面向移動終端三維模型流式傳輸方法，其步驟包括：對三維模型進行全局參數(shù)化；根據(jù)全局參數(shù)化信息，將三維模型分割成幾何信息、參數(shù)信息和連通性信息；建立連續(xù)自適應(yīng)近似半正則模型；采用小波變換方法對半正則模型進行多分辨率壓縮；建立三維模型的多分辨率模型，并獲得基網(wǎng)格和各層級的偏移量；通過壓縮編碼方法對偏移量進行壓縮編碼；對基網(wǎng)格進行單分辨率壓縮；獲取各層級的壓縮比特流，并利用流式傳輸方式傳輸所述壓縮比特流；移動終端根據(jù)終端用戶分辨率要求，選擇所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，通過編碼的逆過程重繪原始模型。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述建立三維模型的多分辨率模型包括：頂點分裂、奇點預(yù)測和網(wǎng)格重新三角化三個步驟。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述頂點分裂是將基網(wǎng)格中的頂點分裂成奇點集與偶點集兩個集合。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述奇點預(yù)測具體步驟包括：將表示幾何特征的奇異點歸到偶點集中，建立奇點集與偶點集關(guān)系；將奇點集作為冗余的信息進行刪除。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，壓縮編碼方法采用了嵌入式零樹編碼和熵編碼。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，對基網(wǎng)格進行單分辨率壓縮采用了Edgebreaker算法。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述通過編碼的逆過程重繪原始模型的具體步驟包括：重繪基網(wǎng)格輪廓；利用細分模式對基網(wǎng)格進行插值型l-4細分，并得到新產(chǎn)生的頂點；將新產(chǎn)生的頂點通過對應(yīng)的偏移量進行調(diào)整，得到對應(yīng)的網(wǎng)格，重建多分辨率模型；判斷是否完成重建多分辨率模型；如果完全重建多分辨率模型或得到的多分辨率模型的分辨率符合移動終端的分辨率要求，則結(jié)束任務(wù)；如果不滿足要求，則繼續(xù)重建多分辨率模型。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的面向移動終端三維模型流式傳輸方法，不僅大幅度地縮短了啟動延遲，還節(jié)省了磁盤空間，大大降低了系統(tǒng)緩存容量的需求，?提高了三維模型流式傳輸?shù)耐負鋲嚎s率和幾何壓縮率。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明面向移動終端三維模型流式傳輸方法一較佳實施例的流程示

意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。