基于Web的協(xié)同3D場景建模系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是在WebGL標(biāo)準(zhǔn)提出后，大量基于W eb的3D應(yīng)用涌現(xiàn)出來。不同于傳統(tǒng)的Web應(yīng)用，基于Web的3D應(yīng)用需要面臨的一個問題則是3D資源的傳輸?shù)膸捳加眠^多，從而導(dǎo)致的嚴(yán)重的系統(tǒng)延遲。另外，因3D資源都存儲在服務(wù)器端，對這些3D數(shù)字內(nèi)容的有效管理必然離不開版本控制。然而傳統(tǒng)的版本控制機(jī)制關(guān)注的更多是文本文件，并非二進(jìn)制文件。大部分的3D資源都是二進(jìn)制文件，如果采用傳統(tǒng)的版本控制方法，則會占用大量的存儲空間。

2、
　　本文則主要研究基于Web的協(xié)同3D場景建模系統(tǒng)。為了解決因3D資源的傳輸而導(dǎo)致的系統(tǒng)延遲問題，本文基于場景圖提出了抽象場景的概念。在基于W eb的場景建模的應(yīng)用中，大多時候只需傳輸抽象場景，從而極大地減少系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量。另外，在同步（實時）協(xié)同3D場景建模時，需要維護(hù)多個用戶之間共享場景的一致性。用戶的操作越頻繁，數(shù)據(jù)的傳輸越頻繁，為了避免每次都傳輸整個抽象場景，基于抽象場景，定義了更加輕量級的抽象操作，以描述各種實時

3、的場景建模用戶操作。為了提高3D數(shù)字內(nèi)容管理的效率，提出了面向3D場景的版本控制系統(tǒng)。通過將3D場景資源存儲并表示成有向無環(huán)圖結(jié)構(gòu)的場景圖，并基于這樣的場景圖結(jié)構(gòu)設(shè)計各種版本控制算法，可以更高效地計算各個場景版本之間的差異，從而減少版本控制系統(tǒng)的存儲空間的消耗。另外，本文基于此思想實現(xiàn)的版本控制系統(tǒng)所支持的非線性工作模式，直接為非線性工作模式的異步協(xié)同3D場景建模提供了有力的支持。
　　本文的主要研究工作如下：
　　(1)提

4、出了面向3D場景的非線性版本控制方法，其核心思想是將各種3D場景資源存儲并表示為場景圖?；谶@樣的場景圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了各種版本控制相關(guān)的算法，包括提交版本、提取版本、分支與標(biāo)記、差分與融合等。其中差分融合是核心也是最具挑戰(zhàn)性的部分，定義了五種狀態(tài)差異類型和七種結(jié)構(gòu)差異類型，并基于這些差異類型設(shè)計了自動差分以及半自動融合算法。
　　(2)提出了基于W eb的協(xié)同3D場景建模系統(tǒng)框架，該框架支持同步協(xié)同和異步協(xié)同，且基于面向3D場景

5、的版本控制系統(tǒng)為3D數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行管理。為了解決因3D資源的傳輸所帶來的系統(tǒng)延遲的問題，我們從場景圖中分割出場景資源，提出了抽象場景以及基于抽象場景的三種抽象操作，包括創(chuàng)建對象、編輯狀態(tài)和編輯結(jié)構(gòu)。
　　(3)以面向3D的版本控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計了同步協(xié)同和異步協(xié)同的3D場景建模。同步協(xié)同采用序列化操作的方式來維護(hù)共享場景的一致性，從而避免協(xié)同過程中發(fā)生的沖突。異步協(xié)同則直接依賴版本控制系統(tǒng)提供的非線性工作模式，并以樂觀的方式來發(fā)現(xiàn)