3D模型编解码研究

摘要

用户对移动设备3D图形处理能力的要求越宋越高。随着真实感需求的不断提高，3D模型的数据量呈几何级数增长，而移动设备上存储空间有限，因此需要开展针对移动设备的3D模型编解码研究。论文在分析MPEG-43DMC编解码算法的基础上，根据移动设备的特点，将解码算法移植到PowerPC核上，并进行定点优化。
　　 论文的主要工作内容和特色如下：
　　 1)对静态网格编解码技术进行了研究和分析，在PC机上实现了3DMC编解码算法，并针对移动设备上PowerPC处理器的特点将解码算法进行移植，在移动设备上实现了3DMC解码功能。实验结果表明，移动设备和PC机的解码结果基本一致。
　　 2)针对移动设备对低功耗的要求，对解码算法进行了定点化优化，通过实验仿真和统计分析，在不影响显示效果的前提下尽量优化性能，最终得到三维模型数据顶点坐标、法向量和顶点颜色等的定标方法。研究表明，与单精度浮点运算相比，通过定点优化后，节省了芯片功耗。
　　 3)针对移动设备对3D图形解码与显示的需求，提出了融合通用处理器核与专用图形加速引擎的异构多核SOC FPGA验证平台，实现了三维模型的解码与绘制，为移动设备3D图形处理的研究提供了实验平台。FPGA验证平台的实验结果表明，系统能够实现三维模型的解码和渲染显示。
　　 4)针对目前动态三维网格编码方面的技术壁垒较高，缺乏相关的技术实现资料等问题，对动态网格压缩原理与实现方法进行了剖析，给出了MPEG-4FAMC的实现框架。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2 3D网格模型概述

1.2.1 网格压缩的理论基础

1.2.2网格压缩方法概述

1.3 国内外研究现状

1.4本文所要做的工作

1.5本文章节安排

1.6本章小结

第二章3D模型编解码

2.1本章引言

2.2 MPEG简介

2.3 MPEG-3DMC编码流程

2.4 MPEG-3DMC解码流程

2.4.1 几何信息及属性信息的解码过程

2.4.2连通信息的解码过程

2.5 FAMC

2.5.1 FAMC编码流程

3.5.2 FAMC解码流程

2.6本章小结

第三章3DMC解码程序实现过程

3.1本章引言

3.2基于PowerPC的FPGA验证平台架构

3.3可移植代码生成与移植

3.3.1 EDK环境介绍

3.3.2 ELF代码生成

3.3.3 3DMC移植过程

3.4定点化

3.4.1 浮点数与定点数的表示

3.4.2定点运算与C程序实现

3.4.3定标过程

3.5本章小结

第四章 实验结果与分析

4.1本章引言

4.2实验结果与分析

4.3本章小结

第五章总结与展望

5.1 本文的工作总结

5.2 以后的研究方向

参考文献

发表的学术论文及工作情况

致谢