大规模场景数据流式传输技术研究

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1、大规模场景数据流式传输技术研究报告人：学号：导师：13214实时流式传输关键技术介绍背景介绍国内外概况基于不规则点云数据的场景重建背景介绍基于网络的三维虚拟场景浏览、3D数字地图漫游和电子商务等的研究和应用成为热点.由于网络速度的限制，浏览全部数据延迟很大32基于不规则点云数据的场景重建14实时流式传输关键技术介绍背景介绍国内外概况国内外概况减少数据量方向提高传输效率方向三维数据压缩算法（CPM算法【1999年】，小波压缩【2000年】）动态载入（1997年～2000年）多分辨率编码（2004年，流式压缩算法）UDP，高效率传输协议（GhassanAl-Regib，2

2、003年）流式渐进传输(浙江大学，2008年)3214实时流式传输关键技术介绍背景介绍国内外概况基于不规则点云数据的场景重建场景重建方法基于不规则点云数据的场景重建算法生成点云数据生成三维建模工具（3DMAX）点云数据的获取基于不规则点云数据的场景重建得到点云数据得到纹理信息基于不规则点云数据的场景重建场景重构移动最小二乘法：对无组织点云数据进行整理，以减少噪声并形成统一表示方式德洛涅三角形：建立三角形网格(a)原始模型(b)含噪声(d)去噪后重建结果最小二乘法定义：是一种数学优化技术，它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。线性函数模型：已知一系列成对的数据

3、，为了得出两个变量（x，y）之间的函数关系。线性模型：基于不规则点云数据的场景重建移动最小二乘法（建立拟合函数）系数是通过近似函数在点x的邻域内各节点误差的加权平方和为最小来确定基于不规则点云数据的场景重建基本原理：首先对全局曲面在整个求解区域内分块，然后在不同的子区域上用最小二乘拟合，即采用分块局部拟合。优点：通用性强、精度高、适合高维曲面的重构。缺点：复杂度高为节点处的权函数，权函数在移动最小二乘法中具有重要的作用。权函数的选择：1、紧支特性，即仅在节点附近不为0，而在区域之外均为0。2、非负性，即权函数在节点附近大于03、衰减性，在紧支域内随距离的增大逐渐衰减，

4、即任一点对其周围的影响将随离该点的距离的增加而衰减。基于不规则点云数据的场景重建基于不规则点云数据的场景重建建立三角形网格----德洛涅（Delaunay）三角形构网法Delaunay三角形构网法：从一个三角形开始，每次加入一个点，保证每一步得到的三角形局部最优。Delaunay三角形产生准则：任何一个Delaunay三角形的外接圆的内部不能包含其它任何点。实验结果基于不规则点云数据的场景重建MLS处理前的模型MLS处理后的模型原始点云数据基于不规则点云数据的场景重建场景组织场景组织结构3214实时流式传输关键技术介绍背景介绍国内外概况基于不规则点云数据的场景重建实时

5、流式传输关键技术介绍技术难点数据量大必须实时准确度要求高解决思路整个场景相当于一个流媒体文件场景中的一个模型则相当于流媒体的一帧对所有模型进行多级简化根据网络状况选择合适的精细度模型GhassanAl-Regib首先提出了三维模型的渐进传输协议。主要的思想：采用流式压缩算法将三维数据进行压缩，然后将压缩数据进行优先级分类，对比较重要的数据采用TCP协议传输，对于不太重要的数据采用没有质量保证的UDP协议传输。通过两种传输协议的混合使用，较大的提高三维数据远程绘制的效率。为了保证三维数据显示的实时性和完整性,主要的切入点是减少需要传输的数据量和提高带宽使用效率。实时流式

6、传输关键技术介绍研究方法编解码算法研究与实现数据实时流式传输策略研究实时流式传输关键技术介绍网格简化----平方体积误差（QEM，QuadricErrorMetric）方法三角形折叠网格简化不同精细度模型实时流式传输关键技术介绍TCP协议TCP是一种面向连接的可靠传输协议，无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接（三次握手）。UDP协议UDP是面向数据报的传输层协议，它将应用程序的数据传给IP层发送出去，但是不保证它们能到达目的地。RTP（Real-timeTransferProtocol）协议RTP是一种提供端对端实时多媒体数据传输的协议，有配

7、套协议是RTCP。RTP是建立在UDP上，本身只保证实时数据的传输，它通过周期性地传送RTCP包来提供可靠传送和流量控制或拥塞控制。实时流式传输关键技术介绍传输策略：TCP传输重要数据（结构数据）RTP传输次要数据（几何数据）实时流式传输关键技术介绍由于用户的网络速度不同，我们希望保证实时性的同时，让用户看到更精细的模型，所以必须对网络传输速度进行监测。当网络传输速度比较大的时候，可以传输较精细的模型，当网络传输速度比较小的时候，可以传输较粗糙的模型。实时流式传输关键技术介绍网速检测----TCPWestwood基于时间段的TCPWestwoodac