增强现实AR(Augmented Reality)是一种将虚拟信息实时叠加到真实环境,使虚拟物体和真实世界无缝融合的技术,具有沉浸感高、算法复杂、时延敏感的特点。增强现实的实现包括:基于专用设备的AR、基于APP的移动AR、基于浏览器的移动WebAR。WebAR依赖浏览器技术,具有轻量级、跨平台、低成本等特性。与前两者不同,构建WebAR页面所需资源,包括运动追踪、虚实渲染等AR算法文件及三维模型文件,都存储在服务器端且仅在用户请求页面时才开始下载传输,下载完成后浏览器执行AR算法同时构建渲染三维模型。WebAR面临以下挑战:运动追踪等算法复杂度高,计算密集;三维模型文件体积大,实时数据传输量大,渲染复杂度高,传输和渲染时延高且时延在网络及性能条件异构的移动终端具有明显的差异性。针对上述挑战,本文将构建WebAR页面的时延定义为虚拟对象首次渲染与呈现时间FPDT,并以降低FPDT为目标,提出两种针对三维网格模型构建与渲染的优化机制,具体工作如下:(1)针对三维静态网格模型,提出顶点合并因子的定义及计算公式,基于顶点合并因子提出一种用于WebAR的三维网格模型压缩算法及恢复重建方法。结合遗传算法,提出面向WebAR的三维模型分层压缩与自适应传输机制,以能够保持原模型视觉特征的简化模型作为初始构建与渲染基模型,减少构建WebAR页面时的数据传输量与计算量,并能够在客户终端逐步进行简化模型的后续恢复与重建。(2)针对三维动画网格模型,提出三维动画分离及动态绑定的概念。针对动画绑定时机,基于扩展的射线检测技术提出一种三维模型的交互控制机制。基于上述提出的概念及交互控制机制,提出面向WebAR的三维模型动画分离与动态绑定机制,以三维静态模型作为基模型,并根据用户的交互事件,实时下载动画数据文件并完成动态绑定,降低与构建WebAR页面无关的动画数据量。为验证上述工作有效性,本文对两种优化机制进行了功能和性能测试。结果表明,其能够有效降低40%-60%的FPDT,改善AR体验。