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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林哲宇
研究生(外文):Zhe-Yu Lin
論文名稱:以三維扭圖實作網路行動裝置之三維繪圖引擎
論文名稱(外文):3D Graphics Engine for Networked Mobile Devices Based on 3D Warping
指導教授:張鈞法
指導教授(外文):Chun-Fa Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:資訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:30
中文關鍵詞:影像繪圖行動裝置扭圖手機主從式架構
外文關鍵詞:Image Base RenderIBRMobilewarpingPDAPocket PCClient Server
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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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[Bishop02] Lars M. Bishop: An Introduction to Fixed-Point Math. In SIGGRAPH 2002 Course 48: Dynamic Media on Demand: Exploring Wireless & Wired Streaming Technologies & Content, (Topic: Games and 3D Rendering on Handheld Devices.)

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