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以三維扭圖實作網路行動裝置之三維繪圖引擎
Thesis

以三維扭圖實作網路行動裝置之三維繪圖引擎

林哲宇
Masters, 國立清華大學, 資訊工程學系
2003

Abstract

影像繪圖 行動裝置 扭圖 手機 主從式架構 Image Base Render IBR Mobile warping PDA Pocket PC Client Server
我們的主要目的是能夠在行動裝置上面產生快速且高品質的 3D 圖形,行動裝置(PDA)的缺點是CPU運算速度慢 (400MHz),記憶體小 (64MB),若是採用傳統 polygon-based 方式,檔案中包含了每一點的位置顏色,每個平面資訊,因為在來源檔案大小有了限制,所以不太能夠放上複雜 model,而CPU運算速度不夠快所以要做3D旋轉的重繪需要等待蠻長的運算時間,所以我們採用Image Based Rendering (IBR)的方式來解決繪圖速度問題。 IBR這個繪圖方式用在PDA上的優點是:演算法的運算時間與圖形大小成相關性,而PDA上螢幕通常不會很大 (即 320*240 ) ,可以達成重繪時間很短的效果。然而IBR方式與模型方式比較的缺點,就是當IBR方式轉動到原始視角看不見的部分,便形成空洞,而模型方式則是不論任何視角,經過運算後一定能夠產生圖形,只是需要耗費蠻長的處理時間。 這幾年很多論文都是把以往用CPU運算的圖學方式修改某些演算法步驟,把這些步驟採用Graphic Hardware運算,以達到加速圖形處理速度。我們的主要目的是能夠在行動裝置上面可以產生快速且高品質的 3D 圖形,在此也借用這種觀念來解決IBR方式圖形品質的問題,不過我們是採用 Client-Server 架構,把網路 Server 當成是 PDA 上的一個繪圖硬體,以達到蠻不錯的繪圖效果。 在達到上面基本的構想以後,我們繼續往品質、速度,這兩個方向邁進。 品質方面:既然現有的硬體加速卡可以做到一些 Shader 效果,我們把 Client-Server 當作是虛擬的一個PDA 硬體加速卡,於是試驗著讓PDA上可以顯示 Shader 效果。而影像繪圖每次都是對整張圖形做運算,有時候又感覺太單調了,所以我們試著做到又有靜態物體又有動態物體的效果。 速度方面:使用Multi-thread 呼叫Server產生漸進式的影像效果,而非原本需要等待一段時間才有最完整的影像。為了追求速度的再度加速,對傳送資料的壓縮研究也正在進行中。

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