网络3D视频会议系统场景融合研究

摘要

随着社会发展的信息化,人们对办事效率的要求也越来越高。在硬件设备图形、图像处理能力不断增强,网络通信速度不断提高的时代,网络视频会议已经成为一类非常重要的产品。其发展经历了模拟电视会议,专有网络视频会议及IP骨干网络视频会议等阶段。
　　结合性能不断提高的PC终端及Internet网络带宽,软件视频会议将成为流行的典型应用。而新兴的3D摄像成像技术,为相关应用开发提供了可能。本文以基于Kinect多媒体摄像头实现的3D网络视频会议系统为背景,研究了系统连接模式,以及人物模型与三维场景的融合算法。该系统分为中心服务器端和用户终端。用户终端采集与会者的3D人物模型,通过网络传输送到服务器端,在服务器端完成人物与场景融合。以此来实现虚拟3D会场中,与会者聚集在一起参加会议的场景。
　　在系统结构上,本文讨论了三种主流的连接模式,通过对系统效率、复杂度的分析,以及网络3D视频会议系统的具体功能需求分析,确定了中心化连接模式的系统架构。并从硬件、软件等方面讨论了实现系统架构的环境配置。
　　人物三维模型与虚拟场景融合算法的讨论中,本文首先构建了一个三维会议室作为虚拟场景。然后研究人物模型数据特性,基于DirectX矢量矩阵作变换调整,并优化了点云数据存储结构来降低系统资源的开销。针对传统的三角渲染效果不理想的问题,通过优化原有的数据结构,使之符合物体表面基本三角形元素划分的排列规则,并结合系统的庞大数据量,提出了三角渲染结合点结构渲染和线条渲染的方法。实验结果表明由Kinect摄像机中得到的人物模型数据经调整、以及特定变换后,通过优化的渲染方法能够融合在Direct3D环境下的虚拟场景中,并得到了较好的渲染效果。

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插图目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 发展及现状

1.3 3D技术

1.4 本文内容

第二章 系统研究

2.1 3D网络视频会议系统

2.2 连接结构

2.3 功能结构

2.4 系统硬件

2.5 软件环境配置

2.6 本章小结

第三章 3D场景与人物模型融合

3.1矢量3D算法设计

3.2 程序框架

3.3 人物模型

3.4 融合渲染

3.5 本章小结

第四章 总结和展望

4.1 总结

4.2 研究展望

参考文献

致谢

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