协同渲染技术初探

论文摘要

随着虚拟现实技术的发展,对虚拟环境沉浸感的要求越来越高,各种高沉浸感的虚拟现实环境(如CAVE系统、投影阵列)相继出现,此时对单个场景的渲染已经不能满足这些虚拟现实环境的需要。协同渲染思想的提出解决了虚拟现实环境中对多个场景同时进行渲染的问题,有利于营造各种不同的虚拟气氛。而通过协同渲染平台可以较大地方便各种分布式虚拟环境的构建,减少营造虚拟环境的时间,提高其真实性,达到用户需要的各种不同效果。 本文的主要研究工作如下: (1)提出了协同渲染的思想。为了同时渲染多个场景,并满足相互之间的约束关系,本文提出了协同渲染这一新的思想,对协同渲染的概念、特征进行了初步定义和探索,并和并行集群渲染、分布式渲染等相关概念进行了比较和分析。 (2)构建了协同渲染平台CoRenPlatform。为了验证协同渲染的思想,本文构建了协同渲染平台CoRenPlatform这一原型系统。构建的协同渲染平台具有丰富的底层模型接口、集中的操作控制、方便的网络协同环境、简便的任务节点加载等特点。协同渲染平台在VCC研究室构建的MOVE系统中的成功应用验证了系统的有效性。 (3)对协同渲染平台中的一些关键问题进行了研究。针对协同渲染的实时性、一致性、约束性等特征,结合协同渲染平台构建中遇到的一些关键问题进行了研究,如通讯机制、场景管理技术和渲染状态管理技术等。最后达到了系统运行的实时性要求,并通过各种约束条件、协同浏览和协同编辑,实现了协同渲染结果的一致性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 虚拟现实技术
• 1.1.1 虚拟现实的概念和特征
• 1.1.2 虚拟现实的关键技术
• 1.1.3 虚拟现实的应用前景
• 1.2 课题研究背景
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本章小结及论文内容安排
• 第二章 协同渲染技术
• 2.1 相关技术
• 2.1.1 协同技术
• 2.1.2 渲染技术
• 2.2 协同渲染技术
• 2.2.1 协同渲染的概念
• 2.2.2 协同渲染的特征
• 2.2.3 相关概念比较与分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 协同渲染平台整体框架
• 3.1 相关术语
• 3.2 系统结构
• 3.3 数据模型
• 3.4 系统设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 关键问题及技术路线
• 4.1 协同渲染平台中的通信机制
• 4.1.1 网络通讯协议及其封装
• 4.1.2 网络通讯流程
• 4.1.3 网络通讯实例
• 4.2 场景管理技术
• 4.2.1 场景管理技术介绍
• 4.2.2 系统采用的场景管理方法
• 4.3 渲染状态管理技术
• 4.3.1 渲染状态管理技术介绍
• 4.3.2 系统采用的渲染状态管理方法
• 4.4 渲染任务的划分和分配
• 4.5 协同浏览及协同编辑
• 4.6 视频渲染技术
• 4.6.1 视频渲染技术介绍
• 4.6.2 系统采用的视频渲染方法
• 4.7 本章小结
• 第五章 系统实现与运行实例
• 5.1 系统实现
• 5.2 运行实例
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 硕士研究生在读期间完成的论文
• 硕士研究生在读期间参加的研究工作
• 参考文献