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    政大機構典藏 > 資訊學院 > 資訊科學系 > 學位論文 >  Item 140.119/36387


    Please use this identifier to cite or link to this item: https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/36387


    Title: 有效瀏覽複雜虛擬場景之資料管理機制
    Data management scheme for effective walkthrough in complex birtual environments
    Authors: 許文祥
    Hsu, Wen-Hsiang
    Contributors: 李蔡彥
    Li, Tsai-Yen
    許文祥
    Hsu, Wen-Hsiang
    Date: 2001
    Issue Date: 2009-09-18 18:27:19 (UTC+8)
    Abstract: 虛擬場景的瀏覽可讓使用者未親自置於真實環境中，也能對該環境有所了解。但隨著場景複雜度與相關應用的增加，如何能在有限的網路頻寬與受限的硬體資源下，讓使用者在大型虛擬環境中仍擁有一定的瀏覽品質，就成為相當重要的課題。本論文為了解決瀏覽大型環境的問題，提出了一個有效的解決方案。本論文所提議的系統採用了即時的場景管理機制，其作用在於減少網路傳輸之幾何資料量，並有效管理使用者端計算資源。另外，我們還採用了具優先權概念的MLM(Most Likelihood Movement)預取模型，經由預測使用者未來可能動向來進行場景的預取。為了提高預取的準確率，此模型將滑鼠的操控特性和障礙物對瀏覽行為的影響納入考量。本系統的快取機制，則是依據瀏覽行為在空間與時間的相關性而設計的混合式相關(Hybrid Coherence)快取模型。我們已實做了整個瀏覽大型場景的前後端系統，並以實驗的方式驗証所採用的機制能有助於瀏覽效率的提升。
    Walkthrough in a virtual environment enables a user to have realistic experiences in an unreachable scene. However, as the complexity and applications of virtual environments increase, it becomes an emerging issue to maintain the quality of a walkthrough experience. In this thesis, we propose an effective data management scheme to address this issue. First, we propose to use real-time scene management to reduce the amount of geometry data transmission and to manage the computing resources on the client side. Second, we propose a prioritized MLM(Most Likelihood Movement) model to prefetch possible future objects, based on users` current motion intentions. In addition, this prefetching model has accounted for mouse control and influence of obstacles in walkthrough to increase prefetching accuracy. Lastly, a hybrid coherence cache model is proposed to take advantages of both the temporal and spatial localities of walkthrough. We have implemented the front-end and back-end systems for the proposed scheme and done extensive experiments to demonstrate how these techniques can improve the effectiveness of walkthrough in a large virtual environment.
    第一章 緒論-----1
    1.1 研究動機與目的-----1
    1.2 本論文的貢獻-----3
    1.3 本論文的章節架構-----4

    第二章 相關研究-----5
    2.1 幾何複製的相關研究-----5
    2.2 資料管理的相關研究-----7
    2.3 與本論文相近的研究-----8

    第三章 問題定義-----11
    3.1 基本問題定義-----11
    3.2 虛擬環境瀏覽的類型-----13
    3.2.1 伺服器端與使用者端資料管理-----13
    3.2.2 單人與多人虛擬環境-----14
    3.2.3 特殊假設與無特殊假設的瀏覽行為-----15
    3.3 本論文的範疇-----15

    第四章 系統架構-----17
    4.1 系統架構概述-----17
    4.2 即時場景管理-----19
    4.3 混合式相關快取模型-----21
    4.3.1 空間相關性的判斷-----23
    4.3.2 實例說明-----24

    第五章 MLM預取模型-----27
    5.1 瀏覽過程中資料存取的觀察-----28
    5.2 優先權的觀念-----31
    5.3 滑鼠操控對瀏覽行為的影響-----32
    5.3.1 滑鼠空間-----32
    5.3.2 滑鼠的導正行為-----36
    5.4 障礙物對瀏覽行為的影響-----39
    5.5 結合滑鼠操控與障礙物影響的模型-----41

    第六章 實作與實驗-----42
    6.1 實作成果-----42
    6.1.1 瀏覽系統運作-----42

    6.1.2 後端場景的建立與管理-----46
    6.2 實驗-----49
    6.2.l實驗結果-----51
    6.2.2實驗討論-----53

    第七章 結論-----58
    7.1 結論-----58
    7.2 未來發展方向-----59

    參考文獻-----60


    圖目錄
    圖1.1 在虛擬環境中進行瀏覽的範例-----2
    圖2.1 參考文獻[14]的系統架構-----9
    圖3.1 主從式虛擬瀏覽架構圖-----12
    圖3.2 二維空間的定義-----13
    圖3.3 伺服器端資料管理示意圖-----14
    圖4.l 系統架構圖-----18
    圖4.2 畫格的更新過程-----19
    圖4.3 即時場景管理作用的範例-----20
    圖4.4 混合式相關快取演算法的虛擬碼-----22
    圖4.5 快取模型中空間相關示意圖-----24
    圖4.6 混合式相關快取的範例-----25
    圖4.7 快取模型作用的範例-----26
    圖5.1 瀏覽過程的範例-----28
    圖5.2 瀏覽範例圖5.1中的更新物體數目與畫格更新頻率-----29
    圖5.3 更新物體數目與畫格更新頻率間的關係-----30
    圖5.4 滑鼠空間示意圖-----33
    圖5.5 滑鼠空間中拖曳軌跡示意圖-----34
    圖5.6 PN的鄰近點的取法-----35
    圖5.7 導正行為對滑鼠可能落點集合的影響-----37
    圖5.8 障礙物對可能組態集合的影響-----40
    圖6.1 系統實作架構圖-----43
    圖6.2 使用者界面-----44
    圖6.3 視覺消去法的範例-----46
    圖6.4 場景編輯器-----47
    圖6.5 實驗中採用的兩個場景與路徑-----50
    圖6.6 例子(4)中PATH(A)與PATH(B)的畫格更新頻率-----54
    圖6.7 五個例子中畫格更新頻率的平均值-----55
    圖6.8 五個例子中畫格更新頻率的標準差值-----55
    圖6.9 預取模型對更新物體數目的影響-----57


    表目錄
    表6.1 採用不同方法的實驗編號-----51
    表6.2 實驗結果-----51
    表6.3 例子(4)中瀏覽前後記憶體使用量-----54
    Description: 碩士
    國立政治大學
    資訊科學學系
    90
    Source URI: http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G91NCCU2932012
    Data Type: thesis
    Appears in Collections:[資訊科學系] 學位論文

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