网络客户端3D建模与渲染技术应用研究

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随着新一代远程教育市场的发展,以及多种高科技表现形式的普及,主流用户群体对网络教学平台客户端的实际体验要求也在逐步提高,具体表现为拟真更加新颖、场景更加真实细腻、交互更加多样等,传统的2D表现形式已无法满足用户的需求。   基于三维虚拟世界的网络教学平台应运而生,其宗旨在于运用计算机对现实世界进行全面仿真,提供了一种完全沉浸式的交互界面,提高协同用户之间的可感知性和交互性。三维网络教学平台在国内外起步较晚,主要的原因是远程教育对实时交互性、沟通真实性等方面的要求更高,通过网络游戏等相关产业在多人互动领域的尝试与技术积累,为教育培训等更大规模的交互式应用奠定了基础。   在这种背景下,本文从三维建模与实时渲染两个方面深入研究三维网络教学平台客户端的相关技术。以3DsMax为建模工具,重点研究了骨骼蒙皮动画技术,对线性插值、球状线性插值和球状三次样条插值三种中间帧插值方法进行了分析和实验比较,得出上述方法在实际应用中的适用范围;在研究渲染管道中的流程的基础上,对各类可见性算法进行研究,重点是基于入口技术的可见性判断,针对网络教学平台中的复杂室内场景,采用八叉树与入口技术相结合的方式来降低物体移动时运算的成本;最后分析了三维网络教学平台应具备的功能,分别以总线结构和层次结构给出了其结构框图,并阐述客户端部分的原理,实现了一个具有白板、课件及视频播放等基本教学功能的客户端环境,在网络客户端3D建模与渲染技术的综合应用上做了有意义的探索。
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