專利名稱：網(wǎng)格壓縮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有效存儲和發(fā)送的三維目標數(shù)據(jù)的壓縮。本發(fā)明尤其涉及創(chuàng)建細的線網(wǎng)框架表面三維目標的復制品(1ikeness)，可以把這些三維目標“覆蓋”在表面紋理上，重現(xiàn)(rendering)和陰影(shading)，以創(chuàng)建可以通過線框架的旋轉(zhuǎn)、反射和平移而移動的外貌逼真的目標圖像。本發(fā)明更尤其涉及通過重復施加表面分割過程來創(chuàng)建如此的細的線網(wǎng)框架表面，所述表面分割過程從起始的簡單形狀的開始線框架“骨架(hull)”開始，通過對簡單的開始骨架的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放或變形而移動最終的覆蓋的和細節(jié)的目標。
在這種情況中，三維目標是，借助在每個多邊形角(頂點)處的三維位置矢量，通過在三維空間中定義的多邊形(小平面(facet))的集合，而描述的無限薄的外殼。每個多邊形具有相關(guān)聯(lián)的色度、飽和度、指向以及陰影效應。通過頂點的整個組的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和變形，可以移動三維目標。即使在簡單的目標中，也可能有數(shù)百萬那么多的象素。每個象素具有與它相關(guān)聯(lián)的、定義它的空間位置(達高精確度的)的許多數(shù)據(jù)位。此外，每個小平面具有與它相關(guān)聯(lián)的、定義構(gòu)成它的形狀的頂點的許多數(shù)據(jù)位，以及諸如色度、飽和度、反射系數(shù)等它的可見特性。三維可視目標是數(shù)據(jù)密集的。
例如，當三維目標在因特網(wǎng)上發(fā)送、或發(fā)送到蜂窩電話、或存儲在盤上或其它存儲器器件中時，就出現(xiàn)了問題。許多兆字節(jié)的數(shù)據(jù)要發(fā)送較長時間，或占用大量的容量。按14.4kb/s的標準因特網(wǎng)速度，正好要超過九分鐘才能下載一兆字節(jié)的可視目標。按較低的蜂窩電話信令速度，甚至按比例要化更長時間。這種延遲是不可接受的。
當希望操縱三維可視目標的視圖時，出現(xiàn)了另一個問題。在傳統(tǒng)的兩維顯示器裝置的情況下，通過把三維數(shù)據(jù)投影到兩維顯示器上而得到目視觀察。在所操縱的圖像處于合適的觀看狀態(tài)之前，需要接收裝置計算極大量的位置數(shù)據(jù)(每個頂點至少一組計算)。由于“景象(scene)”可能是由許多獨立的三維目標構(gòu)成的，所以發(fā)生進一步的困難。必須對相對于視點移動或旋轉(zhuǎn)的每個目標進行計算。總之，可以說在當今的設備中，某種程度真實感的復雜三維可視目標是不適合于快速發(fā)送或快速接連改變?nèi)∠虻摹?br> 為了避免仍需要發(fā)送定義每個表面頂點的位置數(shù)據(jù)這樣的問題，使用了一種縮減技術(shù)。找到只具有少數(shù)幾個頂點的簡化的形狀。發(fā)送經(jīng)簡化的形狀的極少數(shù)頂點的位置細節(jié)(detail)。在接收端把經(jīng)簡化的形狀和表面分割算法一起使用。在表面分割過程中處理(分割)定義經(jīng)簡化了形狀的每個多邊形，以產(chǎn)生連接的但是較小的多邊形。把這個過程再施加于新的多邊形，依次類推，直到已經(jīng)達到細節(jié)(分辨率或表面光滑度)的合適的細度(fineness)。
在球體的例子中可以看到這種技術(shù)的威力的一個例子?？梢栽诳臻g和有維數(shù)的空間中定義極高分辨率的球體，從諸如四面體(四個頂點給出四個三角形表面)之類經(jīng)簡化的目標(稱為骨架)開始。一般，骨架與最終目標應該是同態(tài)的(具有相同的邊緣連接性和表面連續(xù)性的特性)。四面體具有無結(jié)尾邊緣(no terminating edge)的連續(xù)的單個表面。因此它與球體是同態(tài)的。
極簡單的骨架只可以產(chǎn)生最終目標的極有限的組成部分。為了使復雜目標達到高度真實感，必須使用更復雜的初始骨架。為了擴展技術(shù)，已經(jīng)使用頂點的位置校正。在分割算法的每一階段，可以把通過分割表面上連接兩個現(xiàn)有頂點的線而創(chuàng)建的每個新頂點移動(位移)到相對于由原始算法定義的它的位置的新位置上。位移與骨架的細節(jié)一起發(fā)送，以應用于在數(shù)據(jù)算法(分割)的特定階段上新創(chuàng)建的特定頂點上。在算法應用的特定階段上，使所選擇的頂點位移所選擇的量。使用該頂點的新的(經(jīng)位移的)位置來執(zhí)行后續(xù)的算法應用。在使用表面分割算法的特定階段移動頂點，因此而影響所有后續(xù)新頂點的位置，這些后續(xù)新頂點位置是所選擇頂點的位置的函數(shù)。由于只可以移動新創(chuàng)建的頂點(在創(chuàng)建它們的時刻或緊接在創(chuàng)建它們的時刻之后)，所以在可以創(chuàng)建的不同形狀，或得到特定形狀所需要的信令的經(jīng)濟性方面仍受到限制。本發(fā)明探索而提供這些缺點方面的改進。
為了保持構(gòu)成目標的各個點之間的關(guān)系的完整性，通常定義所選擇頂點相對于多邊形的位移，所述頂點是分配給所述多邊形的，而不是在基于原點(origin)的笛卡爾坐標系統(tǒng)中的。使用與一個多邊形或多個多邊形相關(guān)聯(lián)的平面來定義所選擇頂點的法線方向。根據(jù)法線方向和兩個正交的切線方向來定義位移。
通過英國專利申請第9926131.5號在1999年11月5日提出的相同專利申請“Image Enhancement”中，描述諸如上述的邊緣子分割方法，其中新頂點的位置不必定在邊緣的中心，但是取決于最終目標顯示中要給予邊緣和頂點的質(zhì)量(可視的、不可視的、光滑的等等)。
在上述系統(tǒng)的情況下出現(xiàn)問題。為了創(chuàng)建表面特征，通常需要創(chuàng)建按連續(xù)細度等級(表面分割算法的連續(xù)應用)的大量位移。本發(fā)明探索而提供一種方法和裝置，用于減少精細表面細節(jié)所需要的位移數(shù)。
對于三維圖像創(chuàng)建存在兩種普通的方法。第一種方法是解析法。得到實際目標的三維掃描。然后應用縮減算法(實質(zhì)上與表面分割過程相反)來尋找可以用來重構(gòu)目標的最簡單的骨架。第二種方法是構(gòu)造性的。以骨架為出發(fā)點，并對表面分割的產(chǎn)生階段應用校正，以產(chǎn)生可接受的、接近所需要目標的一個目標。進行對骨架的修改和位移，直到達到可接受性。本發(fā)明探索而在第二種(構(gòu)造性的)方法中提供改進和添加的實用性，雖然這也可以應用于解析法過程的結(jié)果。
即使是對于通過骨架分割和頂點位移方法重構(gòu)目標所要求的經(jīng)簡化的數(shù)據(jù)的發(fā)送，發(fā)送也可能比所要求的和屬于從不完善發(fā)送產(chǎn)生問題的發(fā)送較慢。為了克服這些問題，已經(jīng)采用了各種編碼技術(shù)。
一個問題是，如果截短消息，則會丟失重要的局部細節(jié)。為了克服這點，1996年，Amir Said和William A.Pearlman在IEEE的論文中提出“A New，F(xiàn)astand Efficient Image Codec Based on Set Partitioning in HierarchicalTrees”(IEEE學報，視頻技術(shù)的電路和系統(tǒng)6(3)243-250頁，1996)，提供在分層樹中劃分組的方法(SPHIT)。該論文涉及兩維平面圖像(圖)。本申請中引用該論文作為參考。
在Said Pearlman方法中，通過“分層子帶酉變換”把象素的坐標映射到相應于變換子帶的系數(shù)金字塔；系數(shù)的數(shù)目與原始圖像中象素的數(shù)目相同。然后在逐次發(fā)送方案中使用系數(shù)的陣列。
根據(jù)陣列的內(nèi)容的二進制幅度對它們分等級。最高有效位(MSB)設置成1的所有系數(shù)排在第一等級上(此后按幅度減少而排序)。第二最高有效位設置成1但是最高有效位設置成0的所有系數(shù)排在接著的等級上，此后按幅度減少而排序。重復這個過程直到從最大幅度到最小幅度按次序把所有系數(shù)分成等級。對每位(從最高有效位到最低有效位(LSB))都設置成1，但是下一個最高有效位設置成0的系數(shù)進行計數(shù)，以給出每個二進制數(shù)字的位計數(shù)數(shù)目。繼續(xù)如此進行，直到已經(jīng)對最低有效位(LSB)分配它的位計數(shù)數(shù)目。在分等級的排序中附加每個系數(shù)的符號。
在發(fā)送中，首先把需要表達坐標的位(二進制數(shù)字)的最大數(shù)發(fā)送到解碼器。然后，“分類傳送”發(fā)送當前(在本情況中，最高有效位)位的位計數(shù)數(shù)、具有當前(在本情況中，最高有效位)位設置成1的系數(shù)所涉及的所有象素的坐標、以及所有系數(shù)的符號，使當前(在本情況中，最高有效位)位設置成1，按幅度遞減次序分等級。
接著，按與發(fā)送象素坐標所使用的次序相同的次序，“精細傳送”發(fā)送每個系數(shù)的當前(在本情況中，最高有效位)位，這些系數(shù)已經(jīng)是本分類傳送或以前分類傳送中的主項。這樣結(jié)束了“精細傳送”。
此后，選擇下一個最高有效位作為當前有效位，并執(zhí)行“分類傳送”，接著執(zhí)行“精細傳送”。繼續(xù)這樣進行直到已經(jīng)對最低有效位(LSB)進行分類和精細化，或直到可以達到可接受的畸變程度(偏離所要求的圖像)，按任何一種情況先發(fā)生為準。
因為先發(fā)送最高有效系數(shù)，以及先發(fā)送它們的最高有效二進制數(shù)字，所以可以發(fā)送圖畫的近似圖，并且如果是過早地終止發(fā)送的(如可能發(fā)生在話務繁忙的環(huán)境中)，則遭受最小的降質(zhì)(偏離所要求的圖像)。較大的系數(shù)對圖畫的總的外貌有較大的影響。它們的最高有效位(MSB)具有全部最大的影響。通過首先發(fā)送它們，首先建立圖畫的主要結(jié)構(gòu)。較小幅度的系數(shù)對圖畫的外貌具有較小的影響。它們也是和它們的較高有效位一起先發(fā)送的。因此，如果在任何階段終止發(fā)送時，則已經(jīng)發(fā)送了最高有效系數(shù)和它們的最高有效二進制數(shù)字，以及直到該階段時的所有較小系數(shù)按幅度的下降排序較高有效位先發(fā)送的?？偟慕Y(jié)果是圖畫的一般結(jié)構(gòu)是完整的，簡單地缺少于已提供的細節(jié)的精細度，這將在繼續(xù)的發(fā)送中提供。發(fā)送繼續(xù)進行得越長，就把更多細節(jié)添加到系數(shù)中，并通過上述“分層子帶酉變換”的逆過程的結(jié)果而添加到圖畫的細節(jié)中。發(fā)送越短，圖畫的細節(jié)變得越粗糙，但是仍是完整的圖畫。
Amir Said和William A.Pearlman還在同一篇文章中建議結(jié)合“分組劃分分類算法”。在這種算法中，如果系數(shù)具有設置成1的第n位或更高位，則可以說成在n層上是有效的。如果系數(shù)沒有在第n位或更高位設置成1，則可以說成在n層上是無效的。
分類算法把系數(shù)分割成經(jīng)劃分的子集。對于在每個子集中系數(shù)具有最大大小的象素，對它的系數(shù)進行測試，明白它在n層上是有效的還是無效的。
如果與子集相關(guān)聯(lián)的最大系數(shù)是無效的，則所有在該子集中的象素具有無效的系數(shù)。
如果在子集中的最大系數(shù)在n層上是有效的，則與該子集相關(guān)聯(lián)的其它系數(shù)中，沒有一個，有一些或所有系數(shù)在n層上也是有效的。發(fā)送編碼器和接收解碼器根據(jù)普遍眾知的規(guī)則把子集分割成較小的次子集，并對次子集中的每一個應用相同的測試。對次子集和后繼子集繼續(xù)進行測試和子分割過程直到已經(jīng)識別所有單個元素(單個系數(shù))子集在n層上具有一有效系數(shù)。對n的所有值執(zhí)行該過程，從最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)。如此，把系數(shù)隱含地分類成具有幅度大于或等于2的n次冪的所有的類，其中在系數(shù)的幅度表示中，n是位的數(shù)目。有可能這樣說，按照大小對系數(shù)進行分類。每個分類類別表示按2倍增加一個大小。如果系數(shù)大于類別最大值，則把它包括在類別中。如果系數(shù)小于類別最大值，則從該類別中略去。
所述方法還建議使用“空間定向樹”。當已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與子集中的象素相關(guān)聯(lián)的最大系數(shù)在n層上是有效的時，分裂該子集的過程是基于“雙親”系數(shù)和“支系”系數(shù)的概念的。在分割算法操作的每個階段，每個現(xiàn)有系數(shù)(雙親)派生四個另外的系數(shù)(支系)(除了在最終階段處之外)。使用所有支系和每個根象素的支系(后代子代的總數(shù))來形成初始劃分。如果發(fā)現(xiàn)所有后代子代的集是有效的，則把它劃分成立即支系的子集、以及孫輩和超出孫輩的子集。如果發(fā)現(xiàn)孫輩和超出孫輩的子集是有效的，則把它劃分成四個子集，每個子集包括原始根象素的每個立即支系的后代子代。如此，子集創(chuàng)建從根到嫩枝的最尖端“慢慢爬行”上樹，在每個新層處保持相同的分割策略。使用如此分層的原因是SPIHT算法可以利用這樣的事實，即，如果系數(shù)是非有效的，并且它的子代中也沒有有效的，則可以跳過整棵樹。
把有效的測試的結(jié)果存儲在三個排序列表中。它們是無效集的列表(LIS)、無效象素的列表(LIP)以及有效象素的列表(LSP)。在LIS中，根據(jù)子集是否包括根象素的所有后代子代或它們是否只包括根象素的孫輩和超出孫輩而對子集進行區(qū)分。在分類傳送期間，對在以前傳送中為無效的LIP中的象素進行測試，如果發(fā)現(xiàn)它們是有效的，則把它們轉(zhuǎn)移到LSP。相似地測試LIS中的子集。發(fā)現(xiàn)任何有效的，就從LIS取出和劃分。使從劃分得到的、具有一個以上的元素的新子集返回給LIS。根據(jù)從劃分得到的單個元素子集是否有效而把它們添加到LIP或LSP中。LSP包括在精細傳送中訪問的頂點。本發(fā)明探索而以修改和改進的方式以及在三維圖像的新領(lǐng)域中利用這些技術(shù)。
本發(fā)明還探索而提供代碼壓縮技術(shù)的新穎的應用，Witten、Neal和Clearly于1987年6月的the Communication of the ACM中的題為“ArithmeticCoding for Data Compression”的論文中揭示了這種技術(shù)，也引用該論文作為參考。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明包括一種設備，所述設備用于發(fā)送頂點位移信息，供通過表面的子分割在再現(xiàn)三維表面中使用；所述設備包括根據(jù)表面的子分割過程中頂點的出現(xiàn)來定義頂點的坐標的裝置，以及在發(fā)送位移的次要元素之前發(fā)送位移的較有效元素的裝置。
本發(fā)明還提供一種設備，其特征在于把位移定義為二進制數(shù)字，其中較有效元素是有效性較大的二進制數(shù)字。
本發(fā)明還提供一種設備，包括按幅度降低的排序選擇位移的裝置；選擇每個有效二進制數(shù)字的裝置，所述有效二進制數(shù)字用于表示按有效性的降低排序的位移；按各個表示位移的幅度排序而發(fā)送每個頂點(所述頂點的位移具有等于所選擇的有效二進制數(shù)字的最有效數(shù)字)的總數(shù)和坐標的裝置；以及對于以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有等于以前選擇的最有效二進制數(shù)字的最有效數(shù)字的每個頂點，按各個位移的幅度降低的排序發(fā)送在位移表示中所選擇的有效位的裝置。
本發(fā)明還提供一種設備，它包括數(shù)據(jù)壓縮器，算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮器為優(yōu)先。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供表面子分割裝置，其特征在于可以使任何頂點位移。
根據(jù)又一個方面，本發(fā)明提供為不同于兩維表面的三維目標編碼的SPHIT樹的應用。
根據(jù)又一個方面，本發(fā)明包括與本發(fā)明的所有規(guī)定一起使用的接收和重構(gòu)設備。
根據(jù)又一個方面，本發(fā)明包括與本發(fā)明的所有其它規(guī)定符合的一種方法。
通過連同所附的附圖的下列說明，借助例子而進一步描述本發(fā)明，其中

圖1A到1J是在本發(fā)明的較佳實施例中使用的網(wǎng)格分割過程的圖示表示。
圖2A到2D對現(xiàn)有技術(shù)位移方法與本發(fā)明提供的方法進行比較。
圖3表示用于發(fā)送、傳送或存儲的網(wǎng)格數(shù)據(jù)的編碼的第一階段。
圖4示出頂點位移意味著什么。
圖5是流程圖，示出本發(fā)明的全網(wǎng)格編碼方法。
圖6A到6F按示意和進一步說明的方式來示出在圖5中提供的編碼方法。
圖7是一個環(huán)境的示意方框圖，其中可以應用包括數(shù)據(jù)壓縮和去壓縮的本發(fā)明。
注意圖1A到1J，圖中示出適合于在本發(fā)明的較佳實施例中使用的循環(huán)邊緣子分割程序中的各個階段。概括地說，從圖1A中示出的初始三角形骨架10開始，骨架10具有三個初始頂點12，示出邊緣分割過程的漸進的階段，包括圖1C、1E、1G和1I的左邊列實質(zhì)上具有邊緣分割和移動過程，而包括圖1D、1F、1H和1J的右邊列示出與左邊列所示過程相似的過程，但是具有添加到位移中的附加隨機噪聲分量。圖1B示出最終對象目標的直線附圖，在這個實例中，是以巖石的形式。使頂點12從它們的創(chuàng)建位置位移而形成對象目標14的最終形狀。
更詳細地描述，轉(zhuǎn)到圖1A和1B，根據(jù)循環(huán)算法對初始邊緣16進行子分割，以形成在經(jīng)分割的初始邊緣16D上的頂點18而創(chuàng)建圖1B中示出的第一階段形式。除了把一些隨機噪聲添加到第一階段頂點18的位移之外，按相同的方式得到圖1D中示出的第一階段形式，以創(chuàng)建有噪聲的第一階段頂點18’。通過連接第一階段頂點18和有噪聲的第一階段頂點18’而創(chuàng)建第一階段邊緣20’。
已經(jīng)執(zhí)行了一個子分割過程，第一階段，再施加又一個子分割過程，第二階段。在圖1E和1F中示出這個過程的結(jié)果。把每個第一階段邊緣18和每個經(jīng)分割的初始邊緣16D再分裂為二，以形成第二階段頂點22，它是根據(jù)循環(huán)算法定位的，以提供圖1E中所示的形式。相似地，每個第一階段邊緣18’和每個經(jīng)分割的初始邊緣16D’再次分裂為二，以形成第二階段頂點22’，它們從它們的通過循環(huán)算法的定義的創(chuàng)建初始點位移，通過附加隨機噪聲，以提供圖1F中示出的形式。細節(jié)是太小了，以致無法用指示線和數(shù)字來正確地示出。
本發(fā)明特別感興趣的是在圖1F中示出的第一階段移動的頂點18’A。雖然它的對應物是在圖1E中示出的，在第二階段中未位移，但是在圖1D的情況中比較圖1C，在圖1D的第一階段和圖1F的第二階段之間移動了第一階段移動的頂點18A’。
在本發(fā)明中，實質(zhì)上在分割過程的任何階段上可以移動任何頂點。創(chuàng)建每個新頂點，以及使之根據(jù)現(xiàn)有頂點的位置而位移，所述現(xiàn)有頂點是在分割過程的以前階段創(chuàng)建的或預先存在的。新創(chuàng)建的頂點完全可以位移或可以不位移。如果是要位移的，則可以在創(chuàng)建它的分別階段使它位移，或可以在較晚的階段使它位移。位移的時間完全取決于位移的大小。下面的說明可以使這一點變得清楚。通過未位移的新創(chuàng)建的頂點的位置確定取決于新創(chuàng)建的頂點的位置的后續(xù)頂點的位置，直到最終新創(chuàng)建的頂點位移。這里在本發(fā)明和使用多次分割來創(chuàng)建新的可位移的頂點的所有其它方法之間存在基本的差異。
子分割過程進一步通過一些階段，以創(chuàng)建圖1G和1I中的形式和圖1H和1J中的形式。繼續(xù)進行子分割過程直到線網(wǎng)形式中的細節(jié)已經(jīng)達到可接受的程度。這完全是由要使用對象目標14的應用來決定的。低分辨率應用具有較少的階段。高分辨率應用有許多階段。
在使用三角多邊形的本發(fā)明的實施例中示出本發(fā)明，因為這是多邊形的最簡單的形式。可以理解，可以把本發(fā)明應用于，使用任何形狀的多邊形，從老的頂點創(chuàng)建新的可位移的頂點的任何子分割過程。
注意圖2A到2C，圖中示出使用本新發(fā)明以及和現(xiàn)有技術(shù)方法進行比較而如何形成表面特征。使用三維骨架24來產(chǎn)生最終目標26。最終目標26具有第一尖峰28和第二尖峰30。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過只移動新頂點而漸進地修改開始頂點32，以形成在圖2D中示出的第一尖峰26的令人相當不滿意的(無尖峰的)形狀?，F(xiàn)有技術(shù)采用新創(chuàng)建頂點的十五次位移來得到它的有幾分不滿意的形狀。通過比較，通過在三維骨架24之后的兩個階段的分割移動的預先存在的頂點(根據(jù)本發(fā)明的)(不必定是預先存在的)的單個位移而形成第二尖峰30。這是在這個例子中僅需要的位移，以產(chǎn)生第二尖峰30的滿意程度更高的形狀。
注意圖3，圖3是方式的概念性示意圖，本發(fā)明在該方式中準備用于發(fā)送的最終目標。
映射中間的和最終目標38上的每個頂點36，如到頂點映射42上的箭頭40所示。通過特定最終頂點36是在分割的什么階段上產(chǎn)生的來決定頂點映射42上的位置。例如，在原始骨架上的最終頂點36將具有對于第零階段輸入的一個位置中的輸入。在所給出的例子中，在第一分割處創(chuàng)建的每個最終頂點38將具有對于第一階段輸入的頂點映射上的輸入。在每個分割階段中，對于在該階段中預先存在的每個最終頂點36，創(chuàng)建四個新的最終頂點36。按設計者選擇的、較佳的、預定的排序來識別在每個階段上新創(chuàng)建的頂點。如此，創(chuàng)建了特定最終頂點36的識別“樹”，根據(jù)它的“祖先”頂點，每個“子女”頂點成為在分割的下一個階段中的“祖先”。在樹上的位置確定在頂點映射42上的最終頂點36的位置。在骨架10、24中的每個原始頂點12創(chuàng)建它自己的樹。原始頂點12也排列在頂點表格中。通過參照頂點表格42中的特定位置，有可能知道最終頂點36是從哪個原始頂點12得到的，以及在分割過程的什么階段上出現(xiàn)最終頂點36。
頂點表格不是一個真實的實體，它只是一組排序的地址，每個地址識別一個特定的最終頂點36。不象Sphit樹那樣，標識了在三維最終目標38中的最終頂點，而不是兩維圖像中的獨立的象素。使用頂點映射作為地址來識別對于位移表格44的相關(guān)聯(lián)的最終頂點。位移表格44在適合于特定最終頂點36的位置中存儲要給予該頂點36的位移。從而本發(fā)明的成功在于在三維最終目標38中創(chuàng)建了對于頂點的隱含的尋地方式。
注意圖4，圖中示出在本發(fā)明的較佳實施例中，位移意味著什么。從在位移之前發(fā)現(xiàn)所選擇的頂點36的靜止位置46處把所選擇的頂點36位移到經(jīng)位移的位置48。在所示的例子中，根據(jù)特定分割方法所使用的規(guī)則畫出頂點36的法線50。法線的方向可以取決于周圍多邊形(在本情況中為三角形)所占據(jù)的平面。通過沿法線50的位移和沿兩個正交切線方向52、54的位移一起來確定位移。在所示的例子中，使用許多二進制數(shù)字來表示位移的每個分量的大小。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最終目標38的感覺質(zhì)量對于沿法線38的位移的敏感性要大大地大于對于沿切線方向52、54的位移的敏感性。因此，在這個例子中，分配12位來表示法線位移，而對于每個切線位移都只分配10位。這對于本發(fā)明是不重要的。本發(fā)明可用于具有任何位移的任何位數(shù)。本發(fā)明還可以與表示位移的其它系統(tǒng)一起使用，諸如，但是不限于，極坐標(角和半徑)。
接著注意圖5，圖中示出當使用Said Pearlman方法中作為引言描述的簡單的分類算法而準備和發(fā)送三維最終目標38的近似圖時的本發(fā)明的理論活動的流程圖。在實際應用中，將使用更有效的壓縮算法，諸如，但是不限于，Said和Pearlman的分組劃分方案。
從輸入56，第一操作58，最終頂點36確定它們的生長樹位置。第二操作60使位移與它們對應的最終頂點36配對。第三操作62把生長樹位置分類到頂點映射42中，以及第四操作64構(gòu)成位移表格44。現(xiàn)在已經(jīng)準備好預備發(fā)送最終目標38的近似圖的每一件事。
第五操作66首先發(fā)送在骨架14、24上的每個初始頂點12的絕對空間坐標。這是必需的，以致功能與發(fā)送裝置的方式精確相信的接收裝置可以重構(gòu)最終目標38的近似圖。
然后在第六操作68中按大小的降低排序?qū)ξ灰七M行分類。這可以通過設計者的選擇來確定。例如，可以通過法向位移的的降低大小對它們進行分類。另一方面，可以通過法向和切向分類的矢量和創(chuàng)建的絕對矢量長度來對它們進行分類。在極坐標系統(tǒng)中，可以通過半徑的長度來對位移分類。本發(fā)明寧可，但是不堅持，對于最終目標38的最終顯示具有最有效影響的位移的元素，按幅度的降低排序而分類。在任何情況中，在二進制數(shù)字陣列中產(chǎn)生一系列二進制數(shù)，其中具有設置成1的最高有效位的所有位移都都按降低的排序，具有設置成0的最高有效位但是下一個最高有效位設置成1的所有位移都按降低的排序，以及依次類推。
然后第七操作使各個最終頂點36與二進制數(shù)字陣列中對應的每個位移匹配。通過在位移表格44中的位移的已知地址可以完成該項。已經(jīng)準備好所有一切，以開始發(fā)送位移數(shù)據(jù)。
第八操作72選擇在二進制數(shù)字陣列中列出的位移的最高有效位。然后第九操作74對具有等于所選擇的有效位(在這個情況中為最高有效位)的最高有效數(shù)字(在它們的表示中的二進制數(shù)字最高值)的位移的數(shù)進行計數(shù)。然后發(fā)送該數(shù)目。這表示最終頂點的數(shù)目，所述最終頂點具有所選擇的有效位作為它們的最高有效數(shù)字。因此不需要對高類別中的每個最終頂點36發(fā)送“1”，由于“1”的數(shù)目是已知的。第十操作發(fā)送具有等于所選擇的有效位的最高有效數(shù)字的每個最終頂點36的標識。這簡單地是頂點映射42中的頂點的坐標，是位移的地址。
然后第十一操作78咨詢頂點發(fā)送列表。這是與二進制數(shù)字陣列的排序相同排序的所有具有以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們的最有效數(shù)字等于所選擇的有效位的那些最終頂點36的一個列表。在這，選擇最高有效位的第一傳送中，當然，頂點發(fā)送列表是空的。如果在頂點發(fā)送列表中有輸入(如將在后續(xù)傳送中發(fā)生)，則按它們在二進制數(shù)字陣列上出現(xiàn)的相同排序發(fā)送在頂點發(fā)送列表中列出的頂點36的所有位移的所選擇的有效位。
然后第十二操作80把具有以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們的最有效數(shù)字等于所選擇的有效位的所有頂點按它們在二進制數(shù)字陣列上出現(xiàn)的相同排序添加到頂點發(fā)送列表中。如此，當所選擇的最高有效位已經(jīng)改變成在第十三操作82中的下一個有效性較低的位時，在下一個發(fā)送中也按二進制數(shù)字陣列的排序發(fā)送具有下一個有效性較低的位的一些頂點。
然后第一測試84檢查是否程序達到并已在最低有效位上操作。如果已經(jīng)達到，則程序轉(zhuǎn)移到退出86，如果尚未達到，則控制傳送回第九操作74。
程序保持循環(huán)直到已經(jīng)發(fā)送所有最終頂點36的移位中的所有二進制數(shù)字。再一次，沒有必要發(fā)送沒有位移的那些最終頂點上的細節(jié)，因為已經(jīng)從骨架10、24中的初始頂點12的數(shù)目和從初始骨架10、24開始進行的分割階段的數(shù)目已知最終頂點36的總數(shù)。
為了提高有關(guān)圖5的流程的清晰度，圖6A到6D示出相同活動的示意表示。
提供位數(shù)寄存器88，用于捕獲和發(fā)送位移數(shù)目并使它們的最高有效數(shù)字等于所選擇的有效位(根據(jù)圖5的第九操作74)。
二進制數(shù)字陣列90按大小減少的排序保存位移(根據(jù)圖5的第六操作68)。示出實例的輸入。1表示二進制1。0表示二進制0。X表示任何二進制數(shù)字，是表示個別位移的大小的部分二進制數(shù)。瞬時的反射，并且考慮下列說明，將示出必須把一些0和一些1安排在塊中，如圖所示。
頂點地址寄存器92存儲對應于緊接在其下的位移的頂點36的地址。這是根據(jù)圖5的第七操作70的。簡單地，每個頂點36的地址是它出現(xiàn)在生長樹上的點，并且通過圖3的頂點映射42作為示例。
頂點發(fā)送列表94存儲以前已經(jīng)處理過的每個頂點36的標識。這是根據(jù)圖5的第十一操作78和第十二操作80的，并且它的意義和使用將從下述說明而變成清楚。
為了清楚和簡短起見，如在本例子中所示的二進制數(shù)字陣列90只具有從位5(最高有效位(MSB))開始，以及按降低的排序到位0(最低有效位(LSB))的6個有效位。要理解，在實際生活中，比6個有效位要多得多，并且輸入要比所示的16個輸入多許多。
現(xiàn)在注意圖6B，圖中示出當根據(jù)圖5的第八操作72選擇最高有效位(MSB，位5)時的發(fā)送序列。
從一個數(shù)據(jù)開始96，發(fā)送位數(shù)寄存器88的內(nèi)容。二進制數(shù)字陣列的檢查示出在位5的行中有兩個1。因此在位數(shù)寄存器中的數(shù)是二進制2(0000010)。
已經(jīng)發(fā)送了位數(shù)寄存器88中的內(nèi)容，發(fā)送序列轉(zhuǎn)移到頂點地址寄存器92，其中按在二進制數(shù)字陣列90中它們出現(xiàn)的位移的排序而發(fā)送在二進制數(shù)字陣列的位5行中具有為1的位移的兩個頂點36的地址。
在這個階段上，發(fā)送序列咨詢頂點發(fā)送列表94了解是否具有任何輸入。這相應于圖5的第十一操作78。由于當前選擇MSB(位5)，所以在頂點發(fā)送列表94中沒有輸入，它是空的。沒有進一步的數(shù)據(jù)發(fā)送，并且發(fā)送列表轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)結(jié)束98。
注意圖6C，圖中示出發(fā)送序列的第二階段。
根據(jù)圖5的第十二操作80，已經(jīng)執(zhí)行了MSB(位5)發(fā)送序列，已經(jīng)把在位5行中具有1的兩個頂點36添加到頂點發(fā)送列表中。根據(jù)圖5的第十三操作82，已經(jīng)選擇位4(下一個有效性較小的位)。在位4行中有兩個1，所以位數(shù)寄存器88的內(nèi)容再次是二進制2(0000010)。發(fā)送序列首先發(fā)送位數(shù)寄存器88的內(nèi)容，然后按它們出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列中的位移的排序發(fā)送在位4行中具有為1的位移以及在每個較高行中具有為0的位移(就是說，它們的最高有效位在位4行中)的頂點36的標識。在這個階段上，發(fā)送序列咨詢頂點發(fā)送列表94。有兩個輸入，對于位移具有位5行中最高有效位的頂點，每個頂點一個輸入。因此，對于在頂點發(fā)送列表94中列出的兩個頂點，發(fā)送序列按它們出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列92中的排序發(fā)送位4行數(shù)據(jù)位(X)。在這個階段上，至今發(fā)送序列已經(jīng)發(fā)送了在位5行中所有最高有效數(shù)字1、在位4行中所有最高有效1以及可能發(fā)送最高有效數(shù)字1的任何數(shù)據(jù)位(X)。
注意圖6D，它示出當位3是所選擇的有效數(shù)字時的發(fā)送序列。
根據(jù)圖5的第十二操作80，已經(jīng)把在位4行中具有為1的位移的兩個頂點添加到頂點發(fā)送列表94中。因此頂點發(fā)送列表包括在位5行中和位4行中表示1的位移的頂點36。把頂點的位移出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列90中的頂點列出在序列中。還有，根據(jù)圖5的第十三操作82，已經(jīng)選擇了下一個有效性較小的位，位3。
根據(jù)圖5的第九操作74，可以明白在位3行中有四個1。因此位數(shù)寄存器88包括二進制4(000100)。發(fā)送序列發(fā)送位數(shù)寄存器88的內(nèi)容，然后按頂點的位移出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列90中的順序發(fā)送在位3行中具有1的四個頂點36的標識。
接著發(fā)送序列咨詢頂點發(fā)送列表94，根據(jù)圖5的第十一操作78。其中的四個輸入是供在位5行或位4行中示出1的位移的頂點36的。因此對于在頂點發(fā)送列表94中的每個頂點36，發(fā)送序列按它們出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列90中的排序發(fā)送位3行數(shù)據(jù)位(X)。然后發(fā)送序列終止98位3行發(fā)送階段。然后，到這個階段，發(fā)送序列已經(jīng)發(fā)送位5、位4和位3行上的所有最高有效數(shù)字1，以及出現(xiàn)在位4行或位3行上的任何數(shù)據(jù)位(X)，并且是按它們出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列中的排序而發(fā)送的，以致通過它們的隱含排序的長處可以正確地重新裝配它們。
注意圖6E，圖中示出具有位2作為所選擇的有效位的發(fā)送序列。
根據(jù)圖5的第十二操作80，已經(jīng)把在二進制數(shù)字陣列90中的頂點位移的位3行中展現(xiàn)1的頂點36添加到頂點發(fā)送寄存器94中。根據(jù)圖5的第十三操作82，下一個有效性較小的位，位2，已經(jīng)變成所選擇的有效位。
可以觀察到，在位2行中有七個1。因此在位數(shù)寄存器中的數(shù)是二進制7(0000111)。根據(jù)圖5的第九操作74，發(fā)送序列發(fā)送這個數(shù)。接著，如圖5的第十操作76所示，發(fā)送序列按頂點位移出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列中的排序發(fā)送存儲在頂點地址寄存器92中的頂點36的標識。接著，根據(jù)圖5的第十一操作78，發(fā)送序列咨詢頂點發(fā)送列表94。存在8個輸入，在位5、位4或位3行中展現(xiàn)為1的位移的每個頂點一個輸入。對于在頂點發(fā)送列表94中的頂點36，發(fā)送序列按它們出現(xiàn)在二進制數(shù)字陣列90中的排序發(fā)送位2行數(shù)據(jù)位(X)。然后位2行的發(fā)送序列終止98。因此，至此，發(fā)送序列已經(jīng)發(fā)送在位5、位4、位3和位2行中所有的最高有效數(shù)字1，以及位4、位3和位2行中的所有數(shù)據(jù)位(X)。
注意圖6F，圖中示出在位1行中發(fā)送序列如何進行，其中，只是為了示例起見，不存在最高有效數(shù)字1。
根據(jù)第九操作74，發(fā)送序列對位1行中的1的數(shù)目進行計數(shù)。由于不存在1，所以位數(shù)寄存器88包括二進制0，即，0000000。發(fā)送這個。由于在位1行中沒有具有最高有效數(shù)字的新頂點36，所以對于頂點地址寄存器不進行訪問。而是，對于在頂點發(fā)送列表中的那些頂點36，發(fā)送序列直接轉(zhuǎn)向二進制數(shù)字陣列90和發(fā)送位1行中的所有數(shù)據(jù)位(X)。這終止了發(fā)送序列的位1部分。對于位1，當選擇位0時，在頂點發(fā)送列表中將沒有輸入。
對于位0執(zhí)行操作，如同對于所有其它位那樣。
注意圖7，圖中示出可以使用本發(fā)明的環(huán)境的示意圖。
發(fā)送裝置100包括網(wǎng)格發(fā)生器102，網(wǎng)格發(fā)生器產(chǎn)生三維最終目標14、38的線網(wǎng)表示。線網(wǎng)發(fā)生在它提供的信息中包括最終目標中的所有頂點36、所有骨架初始頂點12以及它們的絕對空間位置、以及從分割程序到再創(chuàng)建最終目標14、38產(chǎn)生的所有頂點的所有位移。網(wǎng)格發(fā)生器把它的信息饋送給發(fā)送編碼器104，發(fā)送編碼器的性能如上聯(lián)系圖3、4、5和6所述。
發(fā)送編碼器把它的數(shù)據(jù)流發(fā)送到數(shù)據(jù)壓縮器106。最好，數(shù)據(jù)壓縮器是算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮器，如上所述，以及如在Whitten、Neal和Cleary的“Arithmetic Coding for Data Compression”，ACM通信，1987年6月，第30卷，第6期，520-540頁，中所述，在本文件中引用該文作為參考。這種技術(shù)產(chǎn)生跟蹤信息內(nèi)容以對改變內(nèi)容保持編碼最小的不斷改變的最小長度編碼。使用相同方法的接收機可以自動地跟蹤變化的發(fā)送代碼以跟上發(fā)送?？梢允褂脭?shù)據(jù)壓縮的其它形式。
最后，把數(shù)據(jù)壓縮器的輸出發(fā)送到傳輸裝置108。如果發(fā)送裝置100是因特網(wǎng)的一部分，則傳輸裝置108將連接到因特網(wǎng)。如果發(fā)送裝置是用于移動電話的，則傳輸裝置108將連接到移動電話網(wǎng)絡?？梢允褂脩玫钠渌I(lǐng)域，即需要把三維目標的線網(wǎng)表示發(fā)送給其它裝置的任何應用領(lǐng)域。
接收裝110包括接收機112，接收機接收來自傳輸裝置108的信號，并對信號進行解調(diào)。把來自接收機112的信號傳送到數(shù)據(jù)解壓縮器114，解壓縮器再現(xiàn)從發(fā)送編碼器104發(fā)送的信號。把這些發(fā)送到網(wǎng)格再創(chuàng)建器116，它使用來自發(fā)送編碼器的信號，再產(chǎn)生網(wǎng)格。把再產(chǎn)生的網(wǎng)格發(fā)送到圖像控制器118，它根據(jù)來自發(fā)送裝置100的進一步的指令修改再產(chǎn)生的網(wǎng)格，例如，在計算機監(jiān)視器120上或移動電話上的屏幕122上或個人數(shù)字助理(PDA)上顯示三維目標(通過擺動和移動骨架可以使三維目標搖擺和縮放)。使用本發(fā)明的另外領(lǐng)域是從諸如ROM、和PROM、磁帶、硬盤和軟磁盤、CD、DVD等小型存儲器和數(shù)字存儲媒體的圖像再現(xiàn)。
網(wǎng)格發(fā)生器102使用特定的分割方法，它是為所述特定的分割方法而編程的。網(wǎng)格再創(chuàng)建器116使用一種程序，該程序在相同的分割方法上操作。在發(fā)送的開始處，發(fā)送裝置100可以詢問接收裝置100，以明白所需要的程序是否可用。如果不可用，則發(fā)送裝置100可以把所需要的程序發(fā)送到接收裝置110，供在網(wǎng)格再創(chuàng)建器116中使用。另一方面，網(wǎng)格發(fā)生器可以由它自由地決定具有多個不同的分割方法。發(fā)送裝置100可以檢查而明白在接收裝置110中可用哪個程序，并使用合適的分割方法。另一方面，再次，接收裝置110可以通知發(fā)送裝置使用哪個方法，并且發(fā)送裝置可以使用它。
網(wǎng)格再創(chuàng)建器116繼續(xù)進行網(wǎng)格再產(chǎn)生，即使某一些位移細節(jié)正在丟失。在發(fā)送中可能會有間歇，或干擾。另一方面，在某個應用中可能不需要超過最終目標14、18的某種程度的表面分辨率。因為首先發(fā)送具有最大位移的位移數(shù)據(jù)，漸進地減小進行到較小的位移，截斷發(fā)送(或謹慎地縮短發(fā)送)的效果是簡單地丟失較精細的細節(jié)。結(jié)果是，如果已經(jīng)發(fā)送了全部的發(fā)送，則某些頂點36將已經(jīng)接收到較小的位移，事實上沒有接收到位移。其它頂點36沒有接收定義它們的位移的所有二進制數(shù)字。然而，它們首先接收定義最高有效位的位移，以致只丟失了較小的調(diào)整。可以把效果比擬為透鏡的聚焦。發(fā)送持續(xù)越長，圖像的分辨率越佳。然而，即使聚焦不完善，圖像仍是完整的，盡管可能缺少一些分辨率。
權(quán)利要求
1.一種設備，用于通過表面子分割發(fā)送在重構(gòu)三維表面中使用的頂點位置和位移信息；所述設備包括一種裝置，用于根據(jù)在表面子分割過程中頂點的各自的出現(xiàn)來定義頂點坐標；以及一種裝置，用于在位移的所有有效性較少的元素之前發(fā)送位移的所有較有效元素。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，定義所述位移作為二進制數(shù)，其中所述較有效元素是較大有效性的二進制數(shù)字。
3.如權(quán)利要求2所述的設備，其特征在于，包括一種裝置，用于按幅度降低的排序選擇所述位移；一種裝置，用于按有效性降低的排序選擇用于表示位移的每個有效二進制數(shù)字；一種裝置，用于按各個位移的幅度排序來發(fā)送每個頂點的總數(shù)和坐標，所述頂點的位移具有等于所選擇的二進制數(shù)字的最高有效數(shù)字；以及一種裝置，用于對于以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的、具有等于以前選擇的有效二進制數(shù)字的最高有數(shù)字的每個頂點，按各個位移的幅度降低的排序發(fā)送在位移表示中所選擇的有效位。
4.如前面權(quán)利要求中任何一條所述的設備，其特征在于，所述發(fā)送的裝置包括數(shù)據(jù)壓縮裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)壓縮裝置包括算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮的使用。
6.如前面權(quán)利要求中任何一條所述的設備，其特征在于，可以使任何頂點位移。
7.如前面權(quán)利要求中任何一條所述的設備，其特征在于，包括對SPHIT樹編碼的一種裝置，所述SPHIT樹的特征是通過應用于三維目標而定的。
8.如前面權(quán)利要求中任何一條所述的設備，其特征在于，包括對SPHIT樹編碼的一種裝置，所述SPHIT樹的特征是通過沒有來自每個位移指示的符號而定的。
9.一種設備，用于接收和重構(gòu)三維圖像，所述設備包括一種裝置，用于通過表面子分割接收在重構(gòu)三維表面中使用的頂點位置和位移信息；一種裝置，用于根據(jù)在表面子分割過程中頂點的各自的出現(xiàn)來接收對頂點坐標的定義；以及一種裝置，用于在位移的所有有效性較少的元素之前接收位移的所有較有效元素。
10.如權(quán)利要求9所述的設備，其特征在于，所述位移作為二進制數(shù)被定義，其中所述較有效元素是較大有效性的二進制數(shù)字。
11.如權(quán)利要求10所述的設備，其特征在于，包括一種裝置，用于按各個位移的幅度排序來接收每個頂點的總數(shù)和坐標，所述頂點的位移具有等于所選擇的二進制數(shù)字的最高有效數(shù)字，其中已經(jīng)選擇所述位移，用于按幅度降低的排序發(fā)送，以及其中已經(jīng)選擇用于表示位移的每個有效二進制數(shù)字，用于按有效性降低的排序進行發(fā)送；以及一種裝置，用于對于以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的、具有等于以前選擇的有效二進制數(shù)字的最高有數(shù)字的每個頂點，按各個位移的幅度降低的排序接收在位移表示中所選擇的有效位。
12.如權(quán)利要求9到11中任何一條所述的設備，其特征在于，所述接收的裝置包括數(shù)據(jù)去壓縮裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的設備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)去壓縮裝置包括算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮的使用。
14.如權(quán)利要求9到13中任何一條所述的設備，其特征在于，可以任何頂點可被位移。
15.如權(quán)利要求9到14中任何一條所述的設備，其特征在于，包括用于對SPHIT樹解碼的一種裝置，所述SPHIT樹的特征是通過應用于三維目標而定的。
16.如權(quán)利要求9到15中任何一條所述的設備，其特征在于，包括對SPHIT樹解碼的一種裝置，所述SPHIT樹的特征是通過每個位移沒有符號指示而定的。
17.一種方法，用于通過表面子分割發(fā)送在重構(gòu)三維表面中使用的頂點位置和位移信息；所述方法包括下列步驟根據(jù)在表面子分割過程中頂點的各自的出現(xiàn)來定義頂點坐標；以及在位移的所有有效性較少的元素之前發(fā)送位移的所有較有效元素。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，包括下列步驟定義所述位移作為二進制數(shù)，提供所述較有效元素是較大有效性的二進制數(shù)字。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，包括下列步驟按幅度降低的排序選擇所述位移；按有效性降低的排序選擇用于表示位移的每個有效二進制數(shù)字；按各個位移的幅度排序來發(fā)送每個頂點的總數(shù)和坐標，所述頂點的位移具有等于所選擇的二進制數(shù)字的最高有效數(shù)字；以及對于以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的、具有等于以前選擇的有效二進制數(shù)字的最高有數(shù)字的每個頂點，按各個位移的幅度降低的排序發(fā)送在位移表示中所選擇的有效位。
20.如權(quán)利要求17到20中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對于所發(fā)送的數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)壓縮的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)壓縮的使用包括使用適合于與算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮一起使用的一種裝置。
22.如權(quán)利要求17到21中任何一條所述的方法，其特征在于，可以使任何頂點位移。
23.如權(quán)利要求17到22中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對SPHIT樹編碼，所述SPHIT樹的特征是通過應用于三維目標而定的。
24.如權(quán)利要求17到23中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對SPHIT樹編碼，所述SPHIT樹的特征是通過每個位移沒有符號指示而定的。
25.一種方法，用于接收和重構(gòu)三維圖像，所述方法包括下列步驟通過表面子分割接收在重構(gòu)三維表面中使用的頂點位置和位移信息；根據(jù)在表面子分割過程中頂點的各自的出現(xiàn)來接收對頂點坐標的定義；以及在位移的所有有效性較少的元素之前接收位移的所有較有效元素。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，包括下列步驟接收作為二進制數(shù)的所述位移的定義，以及提供所述較有效元素是較大有效性的二進制數(shù)字。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，包括下列步驟按各個位移的幅度排序來接收每個頂點的總數(shù)和坐標，所述頂點的位移具有等于所選擇的二進制數(shù)字的最高有效數(shù)字，其中已經(jīng)選擇所述位移，用于按幅度降低的排序發(fā)送，以及其中已經(jīng)選擇用于表示位移的每個有效二進制數(shù)字，用于按有效性降低的排序進行發(fā)送；以及對于以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的、具有等于以前選擇的有效二進制數(shù)字的最高有數(shù)字的每個頂點，按各個位移的幅度降低的排序接收在位移表示中所選擇的有效位。
28.如權(quán)利要求25到27中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對于所接收的數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)壓縮的步驟。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)壓縮的使用包括使用可應用于算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮的裝置。
30.如權(quán)利要求25到29中任何一條所述的方法，其特征在于，可以使任何頂點位移。
31.如權(quán)利要求25到30中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對SPHIT樹解碼，所述SPHIT樹的特征是通過應用于三維目標而定的。
32.如權(quán)利要求25到31中任何一條所述的方法，其特征在于，包括對SPHIT樹解碼，所述SPHIT樹的特征是通過每個位移沒有符號指示而定的。
全文摘要
揭示用于發(fā)送和接收三維圖像數(shù)據(jù)(14)的一種方法和設備，其中把頂點(12、18)數(shù)據(jù)與頂點(18’A)的位移信息一起發(fā)送，用于使用編碼子分割過程接收和重構(gòu)三維目標。通過在較小幅度的頂點(12、18、18’A)的所有位移之前，發(fā)送、接收和應用較大幅度的頂點(12、18、18’A)的所有位移而定所使用的方法的特征，以致過程的過早終止導致表面(14)精確度的變化，但是圖像具有完整性。發(fā)送和接收過程使用應用于三維目標而不是兩維表面(為此而創(chuàng)建SPHIT樹)的SPHIT樹。SPHIT樹還排除了表示頂點位移方向的符號位的需要。使用應用算術(shù)編碼數(shù)據(jù)壓縮方法的數(shù)據(jù)壓縮和去壓縮。
文檔編號G06T17/40GK1526122SQ02813719
公開日2004年9月1日 申請日期2002年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者M·K·斯泰利亞羅斯, M K 斯泰利亞羅斯 申請人:蘇坡斯坎伯集團公共有限公司