移動(dòng)設(shè)備上基于圖像的圖形繪制系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、在高度真實(shí)感的虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)漫游一直是圖形界的研究熱點(diǎn)，其問(wèn)題的關(guān)鍵之一在于如何有效地表達(dá)一個(gè)場(chǎng)景，以便在漫游階段可以高質(zhì)量地對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)繪制。傳統(tǒng)的漫游系統(tǒng)主要使用比較成熟的幾何建模技術(shù)，通過(guò)手工方法建立場(chǎng)景的三維模型。這種方法需要花費(fèi)大量的資源在建模上，并且繪制時(shí)對(duì)顯示硬件的要求很高。由于漫游場(chǎng)景是由計(jì)算機(jī)根據(jù)一定的光照模型繪制生成，其色彩層次沒(méi)有實(shí)際的自然場(chǎng)景豐富且?guī)в忻黠@的人工痕跡。近年來(lái)提出的基于圖像的建模和繪制技術(shù)，試

2、圖通過(guò)場(chǎng)景的全光采樣或者參考圖像的重投影來(lái)實(shí)現(xiàn)具有高度真實(shí)感的虛擬場(chǎng)景的繪制，目前也已經(jīng)構(gòu)建了一些系統(tǒng)。但這些系統(tǒng)都是針對(duì)主流計(jì)算機(jī)的能力而設(shè)計(jì)的，對(duì)于目前發(fā)展迅猛的移動(dòng)設(shè)備而言，由于其計(jì)算能力弱，存儲(chǔ)空間小，在其上實(shí)現(xiàn)漫游系統(tǒng)還有很大的難度。但由于其使用方便并且可以隨時(shí)接入因特網(wǎng)，因此在這些設(shè)備上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維的應(yīng)用是非常有意義的。本文針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)在其上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維漫游系統(tǒng)所涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題做了深入的研究。

3、 第一章主要對(duì)在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)漫游系統(tǒng)所涉及的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題(圖形繪制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和安全技術(shù))做了分析。首先簡(jiǎn)要介紹了基于圖像的圖形繪制技術(shù)、安全技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基本原理。其次還對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的研究狀況做了概要介紹。最后在分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上確立了本文所要研究的相關(guān)內(nèi)容并對(duì)論文的總體結(jié)構(gòu)做了闡述。 第二章主要研究移動(dòng)設(shè)備上基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程繪制系統(tǒng)。首先分析了移動(dòng)設(shè)備以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，并概要介紹了相關(guān)的基于圖像

4、的圖形繪制技術(shù)的基本方法，明確了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和目標(biāo)。其次對(duì)移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)基于圖像的圖形繪制算法做了分析，并提出了按需傳輸、多分辨率繪制的基本算法。最后給出了該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果。 為了保護(hù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)安全，第三章研究了能夠作為鑒別、不可抵賴(lài)以及數(shù)據(jù)完整性等安全服務(wù)基礎(chǔ)技術(shù)的數(shù)字簽名算法。由于移動(dòng)設(shè)備計(jì)算資源有限，傳統(tǒng)的基于非對(duì)稱(chēng)密碼學(xué)原理的數(shù)字簽名算法甚至無(wú)法在這些設(shè)備上面運(yùn)行。因此如何在已經(jīng)廣泛成為用戶終端的移動(dòng)設(shè)備上保

5、證應(yīng)用系統(tǒng)的安全性已經(jīng)成為一個(gè)人們熱烈關(guān)注的話題。在分析了基于公開(kāi)密鑰密碼學(xué)的基本加密算法后，本文提出了一種基于服務(wù)器的數(shù)字簽名算法，該算法在保證了具有傳統(tǒng)數(shù)字簽名算法安全強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，把大部分的計(jì)算工作都轉(zhuǎn)移到簽名服務(wù)器上進(jìn)行，因此在資源有限的移動(dòng)設(shè)備上也能使用安全的數(shù)字簽名技術(shù)。最后還分析了該簽名協(xié)議的安全強(qiáng)度和運(yùn)行效率。 第四章研究了場(chǎng)景圖像的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題，數(shù)字水印技術(shù)是目前圖像版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域中使用最為廣泛的方法之一。小波域

6、內(nèi)的水印算法目前已經(jīng)成為主流，這首先是因?yàn)樾〔ǚ治黾夹g(shù)符合人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的特性；其次，新一代數(shù)字圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000是以小波變換為基礎(chǔ)的，因此在小波域內(nèi)進(jìn)行數(shù)字水印的嵌入和處理更能與壓縮算法緊密結(jié)合。文中提出并實(shí)現(xiàn)了一種小波域內(nèi)的健壯水印算法，該算法能夠用于圖像的版權(quán)保護(hù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明該算法是非常有效的。 第五章的主要內(nèi)容是針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多媒體數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題的研究，由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自身的一些特點(diǎn)使得其無(wú)法簡(jiǎn)單移植有線網(wǎng)絡(luò)中

7、已有的一些具備服務(wù)質(zhì)量保證能力的傳輸協(xié)議。但在基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程繪制系統(tǒng)中，傳輸協(xié)議的效率和穩(wěn)定性卻是制約整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行性能的關(guān)鍵要素。因此為了保證數(shù)據(jù)傳送的穩(wěn)定性以及提供可靠的服務(wù)質(zhì)量保證，本章提出了一種新的自適應(yīng)傳輸協(xié)議，該協(xié)議通過(guò)探測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及傳輸過(guò)程中的一些參數(shù)，能自動(dòng)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的傳送方式和過(guò)程，在降低網(wǎng)絡(luò)帶寬使用需求的同時(shí)還保證了通訊過(guò)程的低時(shí)延。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果也表明該協(xié)議是穩(wěn)定高效的。 最后，在第六章對(duì)全文進(jìn)行了總