Τεκμηρίωση και προσαρμογή τρισδιάστατης πληροφορίας για την απομακρυσμένη δημιουργία εικονικών σκηνών.

Abstract

Στην εργασία αυτή προτείνεται ένα σύστημα περιγραφής web-3D σκηνών με βάση το πρότυπο MPEG-7. Η εργασία έχει επικεντρωθεί στη περιγραφή 3D σκηνών που είναι κωδικοποιημένες με τη γλώσσα μοντελοποίησης X3D, δηλαδή τον απόγονο της VRML. Το μορφότυπο X3D έχει υιοθετηθεί από τον τομέα των web services ως το κατάλληλο πλαίσιο (framework) για την ανάπτυξη φιλικών και ευέλικτων εφαρμογών ιστού που εμπεριέχουν απεικονίσεις τρισδιάστατων γραφικών. Εισάγονται επεκτάσεις (extensions) του προτύπου MPEG-7 οι οποίες είναι απαραίτητες για την τεκμηριωμένη περιγραφή X3D σκηνών βασισμένες στις δομικές απαιτήσεις του X3D και προσαρμόζουμε το MPEG-7 Schema αντίστοιχα. Στο σύστημα περιγραφής λαμβάνονται υπόψη θέματα όπως την κίνηση των αντικειμένων (animation) και την διαδραστικότητά τους μαζί με τα γεωμετρικά και εμφανισιακά χαρακτηριστικά του 3D περιεχομένου, παρέχοντας μια πιο αποτελεσματική περιγραφή της σκηνής. Με τον τρόπο αυτό, οι επεκτάσεις που προτείνονται στη παρούσα πτυχιακή καλύπτουν όλη την πληροφορία που απαιτείται για μία πλήρως τεκμηριωμένη και αποτελεσματική περιγραφή σχετικά με τη θέση και το σχετικό μέγεθος των 3D αντικειμένων, τα ειδικά χαρακτηριστικά όπως το είδος του αντικειμένου, ιδιότητες καμπυλότητας και διαθέσιμες υφές, σε συνδυασμό με τις εγγενείς ιδιότητες κίνησης των αντικειμένων και τις αλληλεπιδράσεις του με άλλα αντικείμενα της σκηνής ή με τον τελικό χρήστη. Οι επεκτάσεις είναι τύπου MPEG-7 Visual και Metadata Descriptors, οι οποίες συνάδουν πλήρως με τους περιορισμούς του προτύπου. Παρέχονται επίσης οι κατάλληλες τροποποιήσεις στο αντίστοιχο Schema του προτύπου ISO 15938 που είναι απαραίτητες για την επικύρωση των παραγόμενων MPEG-7 περιγραφών βάσει της προτεινόμενης MPEG-7 εφαρμογής.

This thesis proposes an annotation scheme for web-3D scenes based on the MPEG-7 standard. It focuses on the annotation of 3D scenes that are encoded with the X3D modeling language which is the descendant of VRML. X3D has been adopted by the web service industry as the appropriate framework for developing internet friendly and flexible 3D visualization applications. Necessary MPEG-7 extensions are introduced in order to fulfill the requirements of the X3D scene structure and we adapt the MPEG-7 schema encoding accordingly. In the annotation scheme, animation and interactivity issues are considered along with geometrical and appearance characteristics of the 3D content providing a more efficient description of the scene. Thus, the extensions proposed in this thesis cover all the information required for a complete and efficient description on the position and relative size of 3D objects, specific characteristics such as object type, curvature properties and available textures, combined with the objects’ innate animation properties and its interactions with other objects in the scene or with the end user. The extensions are MPEG-7 Visual and Metadata Descriptors, which fully conform to the standardization restrictions, and we also provide the modifications to the corresponding schema of the ISO 15938 standard that are essential for validating against the proposed MPEG-7 implementation.