[发明专利]一种基于网络的三维数字仿真系统

说明书

技术领域

一种关于计算机三维数字仿真的领域。

背景技术

三维数字仿真系统的主要功能是利用计算机来辅助设计展馆，并提供虚拟的展览供用户参观。展览活动一般有三方参与：组织者，参展商和参观者。各方的功能需求通常各不相同。组织者需要有展馆设计、查询信息和管理等功能；参展商需要登录、展品注册、展厅设计、展品建模和布置等功能；参观者则需要有登录、查询信息、自动浏览、漫步游览、咨询参展商等功能。本课题的研究内容是建立三者均可以访问的平台系统，并结合分布式虚拟环境技术以及计算机图形学技术对该系统进行改进和完善，使其能够满足虚拟现实系统所具有的三个特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和构想性（Imagination），从而与传统的基于多媒体页面的数字展览馆相比具有质的飞跃。

三维数字仿真作为一项重要的网络应用，其研究工作需要涉及诸如激光测量与三维扫描、计算机图形学、基于内容的多媒体数据检索、三维虚拟场景的人机交互、海量数据库的建立与维护、多媒体加密与数字水印等多项信息领域的热点研究课题。本项目涉及到一些关键的虚拟现实技术和计算机图形学技术，主要应用分布式虚拟环境技术加快客户端与服务器之间的交互速度，以及网格模型构建技术和灯光、阴影渲染技术增强场景的真实性和沉浸感。同时，还利用XML技术对各个展馆及其中的展品进行描述和存储。

我们认为该应用可以用作商业开发，其针对的目标客户包括各种公司和企事业单位。例如，可协助商场开发网上百货公司，立体展示商品，并允许客户与商家进行交流和商议，最终完成交易；还可帮助商家进行产品展示，并提供完整和形象的信息说明，同时提供参观者与商家以及参观者与参观者的交互平台；另外，一个重要的应用就是网络游戏，可开发基于网络的多人竞技类游戏，模拟三维场景，并支持多用户的实时交互。

发明内容

 通过国家专利检索没有发现关于此系统方面的申请资料。

三维数字仿真系统，（1）设计了一个基于XML的数字展馆场景描述语言，针对数字展馆进行场景数据的描述和存储，并且对布置展品进行真实感的模拟。

（2）改进PM和QEM网格模型简化算法，设计一种新的网格简化算法并定义新的边折叠代价计算方法，加快模型简化和重构的效率。

（3）将兴趣管理与网络通讯技术相结合，以信息匹配和过滤作为数据传输方式，构建可扩展的网络通讯平台。

支持多用户交互的可扩展网络平台:

借鉴主动路由技术和发布/订购模型的思想，将兴趣管理与网络通讯技术相结合，以信息匹配和过滤作为数据传输方式，构建可扩展的网络通讯平台。

媒体数据的存储和检索技术:

直接从媒体数据的内容及上下文抽取语义特征信息，并以此建立索引，然后通过客观性检索和相似检索等技术来提高检索效率。

三维网格模型简化技术：

采用半边折叠操作作为简化方式，并以QEM算法作为相似度评估方法来指导折叠过程，不仅具有很高的简化效率，而且可提高渲染速度。