Segmentation algorithm για 3D meshes data και υλοποίηση σε web τεχνολογίες.

Abstract

Με τις τελευταίες εξελίξεις στην περιοχή του Web3D μέσω της διασύνδεσης της OpenGL με τους φυλλομετρητές μέσω JavaScript και την δημιουργία ολόκληρων framework όπως το X3DOM και την χρήση όλων των τελευταίων εξελίξεων στην μετάδοση δεδομένων στο internet έχει καταστεί δυνατή ή θέαση πολύπλοκών τρισδιάστατών σκηνών με μεγάλη λεπτομέρεια απ’ ευθείας εντός ενός HTML εγγράφου που μπορεί να δει οποιοσδήποτε χρήστης χώρις την χρήση εξιδεικευμένων εργαλείων ή πρόσθετου λογισμικού. Όμως η μετάδοση τρισδιάστατων δεδομένων που χαρακτηρίζονται από μεγάλους όγκους μη δομημένης πληροφορίας ειδικότερα για μεγαλύτερες γεωμετρίες ή ολόκληρες σκηνές μπορεί να οδηγήσει σε φτωχή εμπειρία από την μεριά του παρατηρητή. Υπάρχουν αρκετές μεθόδοι που στοχεύουν στην τμηματική αποστόλη και ταυτόχρονη αναπαράσταση (Streaming) των τρισδιάστατων μοντέλων που όμως απαιτούν κάποιου είδους επεξεργασία και αναδιάταξη της πληροφορίας πριν την αποστολή. Αυτή η πτυχιακή εργασία παραδίδει μία πλατφόρμα για την προοδευτική επεξεργασία, μετάδοση γεωμετρών υπό την μορφή X3DOM μέσω της ραχοκοκαλιάς του διαδικτύου HTTP, την χρήση εξελιγμένων αρχιτεκτονικών και την αναπαράσταση των γεωμετριών σε πραγματικό χρόνο. Η εργασία αυτή περιλαμβάνει πειραματικές προσεγγίσεις προς την επίτευξη του σκοπού της μέσω των τελευταίων τεχνολογικών λύσεων. Η τελική υλοποίηση αναπτύχθηκε παράλληλα με μία ερευνητική εργασία του Εργαστήριου Πολυμέσων (MCLAB) του Τμήματος Μηχανικών Πληροφορικής του ΤΕΙ Κρήτης που είχε ως σκοπό την χρησιμοποίηση ακόμα πιο εξελιγμένων τεχνικών στο επίπεδο της μεταφοράς μέσω διαδικτύου, που οδήγησε σε μία δημοσίευση/ανακοίνωση σε συνέδριο και για αυτό τον λόγο υπάρχουν κοινά τμήματα στην εργασία αυτή. Η πτυχιακή αυτή εργασία επεκτείνεται στην υποστήριξη μοντέρνων τεχνικών φωτοσκίασης καθώς και στον αυτόματο εμπλουτισμό ενός ολόκληρου τρισδιάστατου κόσμου με μεγάλα σε μέγεθος αντικείμενα. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα πού βγήκαν και σε σύγκριση με τις τυπικές αλλά και πιο εξελιγμένες διαδικασίες μεταφοράς και προτείνονται πιθανές προοπτικές για την μελλοντική εξέλιξη της εργασίας.

With current days advancement in Web3D through WebGL and X3Dom using both modern and standard Web Transportation technologies it is possible to enable the viewing of complex 3D scenes in great detail by embedding them directly into HTML pages for anyone to see without the use of any specialized software besides a modern browser from any capable device, being either a personal computer, a tablet or even a smart phone. However delivering such detailed objects and scenes that consist of large volumes of data is troublesome at best and it can lead to a very poor or inconvenient user experience. There has been a number of approaches that aim at progressive streaming of such complex models in the past, most of them demanding a restructuring the 3D information. This final year thesis implements a platform for streaming and delivering declarative X3Dom formatted scenes through the use of the industry standard http delivery mechanism implemented with the RESTful approach by enabling us almost real time restructuring and delivery. This final year thesis was developed in a parallel research attempt by the Multimedia Content Lab of the Informatics Engineering Dept. TEI of CRETE that aimed in the use of newer web transportation technologies which lead to a conference publication on this topic and parts of the work described here are common. Furthermore in this thesis there is also an experimental State Of The Art predated implementation of the same web technologies described in our publication. This final year thesis expands our work through the support of modern rendering techniques and streaming multiple 3D objects into one scene, we present our conclusions and the advantages in comparison with standardized transport means of delivery and more advanced ones, in the end the author proposes possible ways to move forward.