论文部分内容阅读
最近十几年,计算机视觉一直是计算机研究的热门领域,三维重建是其中一个热门研究方向。由于无人机的快速发展和商业化,大范围、近距离、高精度的航拍照片逐渐成为可能。这些航拍照片为大规模三维重建提供了原始数据源。GPU通用计算和大规模的机器集群,使得大规模三维重建的时间变得可接受。目前,采用三维重建算法生成的模型精度和还原程度都很高,达到一些商业用途的要求,诸如地表勘测、建筑全景、城市规划等。但是,这些三维重建模型也有很多不足,针对这种模型进行大规模渲染是一个具有挑战性的事情。与此同时,随着HTML5规范的推进,WebGL也逐渐获得越来越多的设备的支持。BS架构的3D渲染将是未来的渲染引擎的发展方向。本文根据3D重建模型的特性,构建了一个基于WebGL的实时渲染系统。主要工作有以下几个方面:第一，本文构建了一个基于WebGL实时交互性高的能够渲染大规模三维重建场景的渲染系统。第二,为了提高大规模的3D重建模型的渲染效率,本文提出了一种基于四叉树的LOD模型分片结构。第三,针对基于四叉树的LOD模型分片结构,本文设计并实现了高效的运行时LOD选择和遮挡剔除算法。第四,针对基于四叉树的LOD模型分片结构,改进了现有的3D重建流水线,使得3D重建流水线能够生成四叉树的LOD模型。第五,本文设计并实现了一个三维重建网站,并使用大规模的3D重建场景数据集验证了渲染系统的正确性和性能。本文所提出的方法和构建的系统,能够针对大规模的三维重建场景,进行实时的渲染。并且,本系统已经适配了多个平台,进行了详细的测试。现在本系统已经投入到试运行环境中,具有较高的实用价值。