Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Буй Тхе Чуен. Разработка методов и технологии обработки трехмерных изображений с применением шейдерной графики : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Буй Тхе Чуен; [Место защиты: Вычисл. центр РАН]. - Москва, 2008. - 100 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/434

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ТРЕХМЕРНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАФИКИ 7

1.1 ВВЕДЕНИЕ 7

  1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ФОРМ В ИНТЕРНЕТ 7

  2. ИНТЕРАКТИВНАЯ 2D АНИМАЦИЯ-Flash 9

  3. ТЕХНОЛОГИИ VRML, X3D 9

1.2 ОСОБЕННОСТИ VRML, X3D 11

  1. ВОЗМОЖНОСТИ ОПИСАНИЯ СЛОЖНЫХ ФОРМ 11

  2. ИНТЕРАКТИВНОСТЬ 13

1.3 АВТОМАТИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ СЦЕН 25

ГЛАВА 2 ШЕЙДЕРНАЯ ГРАФИКА - ЯЗЫК HLSL 28

ВВЕДЕНИЕ 28

  1. ВЕРШИННЫЙ ШЕЙДЕР-VERTEX SHADER 30

  2. ПИКСЕЛЬНЫЙ ШЕЙДЕР - PIXEL SHADER 31

  3. ВЫСОКОУРОВНЕВЫЙ ШЕЙДЕРНЫЙ ЯЗЫК 34

  1. ЯЗЫК ВЫСОКОГО УРОВНЯ ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ШЕЙДЕРОВ - HIGH LEVEL SHADING LANGUAGE - HLSL 35

  2. GLSL - OpenGL SHADING LANGUAGE 45

ГЛАВА 3 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ГЕНЕРАЦИИ
ТРЕХМЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШЕЙДЕРНОЙ
ГРАФИКИ 51

ВВЕДЕНИЕ 51

3.1 ОПИСАНИЕ ШАБЛОНОВ И ТЕКСТУР 52

3.1.1 ШАБЛОНЫ 52

3.1.2 ТЕКСТУРЫ 59

  1. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМЫ 60

  2. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ 64

  3. ОГРАНИЧЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ ЭФФЕКТОВ И ШАБЛОНОВ СЦЕН 65

  4. ОРГАНИЗАЦИЯ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ СИСТЕМЫ 66

  5. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 71

ПРИЛОЖЕНИЕ 79

Введение к работе:

Актуальность темы диссертации.

Разработка форматов и методов быстрой передачи высококачественных изображений по сети Интернет весьма является актуальной задачей.

В работе рассматриваются основные существующие форматы представления и обработки фотореалистичных динамических изображений в сети Интернет и разработаны предложения о перспективных представлениях эффектов освещенности, прозрачности, текстурирования, а также анимационных эффектов в процедурной форме на языке шейдерной графики.

Шейдером (англ. shader) называется микропрограмма, предназначенная для выполнения графическим процессором в финальных стадиях графического конвейера. При обработке списка вершин полигонов выполняются так называемые вершинные шейдеры, при обработке пикселей изображения – пиксельные. Вершинные шейдеры наиболее удобны для задания анимационных эффектов и вычисления параметров освещенности в вершинах, пиксельные – для создания атмосферных эффектов, для использования усложненных моделей расчета освещения. Появившиеся за последние годы шейдерные языки высокого уровня (HLSL – High Level Shader Language для DirectX фирмы Microsoft, GLSL для OpenGL, CG – фирмы NVidia) существенно упростили процесс программирования графических процессоров, сделав доступным использование управляющих конструкций и функций, сходных с имеющимися в обычных универсальных языках программирования, таких как C или C#.

Основным преимуществом использования шейдерной графики при передаче изображений по сети Интернет является компактность процедурного описания анимационных и изобразительных эффектов по сравнению с передачей растровых изображений (даже в сжатом состоянии).

Очевидным недостатком такого представления является необходимость наличия на клиентском компьютере (т.е. компьютере, где просматривается изображение) видеокарты, поддерживающей выполнение шейдеров. Однако, следует заметить, что шейдерная технология в компьютерной графике успешно развивается, о чем свидетельствует появление уже третьего поколения графических процессоров, поддерживающих шейдеры и то, что поддержка шейдеров стала фактическим стандартом для современных графических карт.

Передача изобразительных и анимационных эффектов в шейдерном виде ориентирована, в первую очередь, на сцены, сгенерированные компьютерами, например, на компьютерную визуализацию результатов научных исследований или изображения виртуальных миров. Возможность передачи шейдерных программ в Интернет наряду с координатами вершин полигональной сетки и другой информацией предусмотрена в стандарте X3D (), являющимся дальнейшим развитием языка моделирования виртуальной реальности VRML.

Цель и задачи работы

Целью данной работы является разработка технологии обработки трехмерных изображений с применением шейдерной графики для использования в сети Интернет.

Основные задачи, которые решены в работе для достижения поставленной цели:

1. Исследование современных методов представления и обработки динамических трехмерных изображений в сети Интернет.

2. Разработка метода автоматизированной генерации по заданным шаблонам динамических трехмерных изображений, пригодных для быстрой передачи по сети Интернет.

Методы исследования

В работе используются современные методы инженерной и компьютерной графики, прикладной математики, системного анализа, обработки изображений и управления, теории обучающих систем, систем автоматизированного контроля знаний, моделирования, проектирования и технологической поддержки промышленности.

Научную новизну представляют:

- Разработка нового метода генерации и передачи по сети Интернет динамических фотореалистичных изображений трехмерных сцен, основанного на процедурном представлении графических и анимационных эффектов с последующей интерпретацией графическим процессором.

- Разработка и реализация в форме действующего прототипа системы автоматизированной генерации анимированных фотореалистичных изображений трехмерных сцен, предназначенных для передачи по сети Интернет.

Практическая ценность

Предложенный автором метод генерации и передачи по сети Интернет динамических фотореалистичных изображений трехмерных сцен, основанный на процедурным представлении графических и анимационных эффектов может быть успешно использован в промышленности, в системах дистанционного обучения, для которых характерно большое количество изображений сходных по структуре сцен, с типизированными эффектами.

Апробация работы

Результаты диссертации докладывались на научных конференциях, семинарах кафедры вычислительной математикой и программирования факультета прикладной математики и физики МАИ, на VI Всероссийской конференции “Технологии Microsoft в теории и практике программирования” М. 2007г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них две в изданиях, бекомедованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, приложения и списка использованных источников. Объем диссертации 100 страниц машинописного текска, включая библиографию 95 наименований, рисунков 16 и таблиц 9.

Подобные работы
Лакаев Анатолий Семенович
Разработка интеллектуальных технологий и методов обработки неструктурированной информации
Ардашев Дмитрий Васильевич
Разработка модели и технологии противодействия методам несанкционированного доступа типа переполнения буфера в операционных системах
Пегов Геннадий Михайлович
Разработка метода обоснования приоритетных направлений развития наукоемких технологий на высокотехнологичном предприятии
Шубарев Андрей Евгеньевич
Разработка методов повышения защиты компьютерных сетей и приложений : На примере использования технологии MPLS
Вайнштейн Юлия Владимировна
Разработка методов построения комплексов многомерных моделей для задач здравоохранения на базе OLAP-технологии
Гомозов Олег Анатольевич
Методы и технологии геометрической обработки космической видеоинформации от оптико-электронных систем высокого пространственного разрешения
Кочергин Андрей Михайлович
Алгоритмы и технологии предварительной обработки изображений в системах каталогизации данных дистанционного зондирования Земли
Еремеев Андрей Викторович
Базовые алгоритмы и технологии координатной и яркостной обработки изображений в системах дистанционного зондирования Земли
Мелик-Шахназаров Артем Витальевич
Разработка моделей выявления взаимозависимых факторов в телекоммуникационном графике на основе регрессионно-когнитивных графов
Кутненко Василий Васильевич
Разработка и анализ распределенных систем интерактивной мультимедиа и графики в глобальных сетях

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net