基于几何序列的渐进式三维网格数据的压缩

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1、北京工业大学硕士学位论文基于几何序列的渐进式三维网格数据的压缩姓名：史纪军申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：施云惠20090401摘要高精度几何模型的三维数据在网络上的传输对网络的带宽提出了很高的要求。对于高精度的三维网格模型数据的传输，传统的方式是将整个网格模型数据全部传输到客户端，采用这种方式的话用户需要等待很长的时间才能看到完整的三维模型。而使用渐进式的传输方式就可以解决用户等待时间过长的问题。所以说，如何使用渐进式的方式进行复杂三维网格数据的传输是一个具有很高科研价值和实际意义的课题。本文实现了一

2、个渐进式的三维网格数据压缩和传输系统。本系统通过使用渐进式的方式传输三维网格数据，可以使用户在短时间内就能看到模型的大致轮廓，而后会看到更加精细的模型。首先，本系统使用视频压缩的方式来传输复杂三维的网格数据。由于视频压缩有非常成熟的技术，所以使用视频压缩的方式具有通用性和稳定性。另外由于本系统中传输的视频流是基于几何序列的，几何图像的一个重要的特点就是它把不规则的三维网格数据转换成了规则的网格数据，这样会加快网格数据的绘制速度。对于三维网格数据，本文首先将一个复杂的三维网格模型通过网格简化的方式转化为多个不同分辨率的网

3、格模型。然后将这多个不同分辨率的三维网格模型分别进行参数化，这样就会生成多个几何图像，然后将这多个几何图像连接成视频流文件，最后使用H．264视频压缩标准对视频流文件进行压缩。解码端会从视频流中解码出几何图像并重构出三维网格模型。对于三维模型的参数化，本文首先使用了迭代的方法来找到最优的剖分路径。在找到了最优的剖分路径之后本文采用迭代的方法在最优的剖分路径上找到一个最优的参数化。将几何图像连接成视频流文件之后，本文使用H．264对视频流进行压缩。为了提高H．264帧内编码的速度，本文提出了一种新的快速帧内预测模式选择的

4、算法，该方法可以在不降低视频压缩的质量的情况下大大加快帧内编码的速度。在文章的最后，对工作进行了总结，并对未来工作提出了展望。关键词几何图像；渐进式网格；H．264／AVC；帧内快速模式选择Abstract1IIIroll，nletransmissionofmeshdatageneratedfromhighcomplexitymeshviatheinternetrequiresalotoftime．Ifaclientuserwantstoviewthemeshthroughtheinteract，thetraditio

5、nalwayoftransmissionallthemeshdatatotheclientcauseslongwaitingtime．So，theprogressivetransmissionofthemeshdataisbecomingamoreandmoreurgenttopic．Thisthesisimplementsaprogressivemeshtransmissionsystem．Usingthissystem，usercangetabasicoutlineofthemeshinashorttime，the

6、nmorecompletedmeshdatawillbetransmittedtotheuserclientandtheusercangetamorecompletedmesh．Firstly,wetransmitthemeshdataviavideostreaminOursystem．Becausethevideocompressisamaturetechnology,theuseofvideocompresstotransmitthemeshdataisverystableandCanbecommonlyused．

7、Besides，thevideostreamisgeometrysequencesbased，andthegeometryimageisverysuitableforpainting，SOthepaintingspeedisveryfast．Foracomplexmesh，wefirstconvertthismeshtoseveralprogressivemeshes．Then，eachofthesemesheswillbeparameterizedtoageometryimage．Then，thesegeometry

8、imageswillbeconnectedtoavideosequencefile．Atlast，thevideosequencefilewillbecompressedusingH．264．弧ecompressedvideosequencewillbereconstructedtothemeshmodelattheclients