計算機視景的生成

計算機視景的生成第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四計算機生成視景的工作，主要包括以下幾個步驟：計算生成具有真實感的物體。它包括顏色、光照、立體感和運動感；計算生成或直接從圖象庫中獲取具有真實感的背景圖象；經(jīng)過掃描變換將物體和背景統(tǒng)一在同一坐標系中。為了計算生成在顏色、光照、立體感和運動感等方面都比較有真實感的物體，必須討論如何由給定頂點生成物體的表面，如何在表面上著色和加上高光與陰影，以及物體發(fā)生形變時表面的變化。背景圖象可以分為自然景物和人工景物兩類。一部分自然景物可以使用分形算法等生成，大多數(shù)需要使用提前錄好的錄象資料，簡單的人工景物(例如建筑物內(nèi))可以用圖形生成的方法生成，復雜的人工景物也需要使用錄象資料。利用計算機圖形學生成逼真景物的關(guān)鍵在于好的動畫生成技術(shù)。生成規(guī)則形狀的剛體運動并不困難，難的是生成可變形物體和人體的連續(xù)運動。利用運動圖象生成視景面臨的主要困難是圖象的數(shù)據(jù)量太大，如果不進行壓縮，任何系統(tǒng)都承受不了。因此，生成真實感圖形的基本理論和算法，可變形對象的動畫生成，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就成為視景生成的關(guān)鍵問題。生成真實感圖形的基本理論與算法使用計算機在圖形設備上生成連續(xù)色調(diào)的真實感對象圖形必須完成四個基本任務：第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四使用數(shù)學方法建立所需三維場景的幾何描述，并將它們輸入至計算機這部分工作由三維立體造型或曲面造型系統(tǒng)來完成。場景的幾何描述直接影響了圖象的復雜性和繪制的計算耗費，因此選擇合理有效的數(shù)據(jù)表示和輸入手段是極其重要的。將三維幾何描述轉(zhuǎn)換為二維視圖這可通過對場景的透視變換來完成。確定場景中的所有可見面這需要使用隱藏面消除算法將視域之外或被其他物遮擋的不可見面消去。計算場景中可見面的顏色嚴格地說，就是根據(jù)基于光學物理的光照模型計算可見面投射到觀察者眼中的光亮度大小和色彩，并將它轉(zhuǎn)換成合適圖形設備的顏色值，從而決定投影畫面上每一象素的顏色，最終生成圖象。復雜(真實感)圖象是通過景物表面的顏色和明暗色調(diào)來表現(xiàn)景物的幾何形狀、空間位置及表面材料的。為了計算屏幕象素上相應景物可見點的顏色，需要建立一個能計算物體表面在空間給定方向上光亮度的光照模型。因此，體繪制、曲面、光照、光線跟蹤和輻射度是本講討論的重點。第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四真實感三維表面的構(gòu)造生成方法利用給定對象的三維數(shù)據(jù),構(gòu)造物體三維表面形狀的算法稱為三維空間圖形顯示算法。構(gòu)造生成的過程稱為體繪制。體繪制是用來將物體的幾何或物理特性在二維平面表示出來的方法。在體上每一個點上的代表該點性質(zhì)的數(shù)被稱為該點的值。所有這些值的集合被稱為體的標量域。體上每一點都給定了具體標量值的集合，稱為級表面。很顯然，如果我們用X—Y坐標表示平面，則一個三維物體表面坐標的Z軸方向上取值的集合就是該物體的級表面，也是一個真正的表面，體繪制實際上是顯示標量域的處理。體繪制算法可分為兩大類:第一類算法首先由三維空間數(shù)據(jù)計算構(gòu)造出級表面，然后再由傳統(tǒng)的計算機圖形學計算實現(xiàn)畫面繪制。這類算法可以利用現(xiàn)有的軟件和硬件實現(xiàn)繪制功能、圖形生成。此類算法的處理直觀，容易理解，且可以產(chǎn)生比較連續(xù)的等值面。第二類方法并不構(gòu)造級表面，而直接由光線路蹤將標量域密度的集成顯示在屏幕上，這是近年來迅速發(fā)展的一種真實圖形生成方法，能較快速產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)的整體圖象，并且便于并行處理。代數(shù)曲面方法設給定空間結(jié)點和拓撲結(jié)構(gòu)，過結(jié)點構(gòu)造分片代數(shù)曲面，使曲面有二階連續(xù)的正切圓盤。第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四

由結(jié)點和給定的拓撲結(jié)構(gòu)生成一個三角網(wǎng)格，在此基礎上生成一個三維多剖形T，使T具有給定的拓撲結(jié)構(gòu)。

由結(jié)點和給定的拓撲結(jié)構(gòu)生成一個三角網(wǎng)格，在每個空間三角形的每邊上生成一個代數(shù)曲線，過每個三角形的三條代數(shù)曲面生成一個分片代數(shù)曲面?；诠饩€跟蹤體繪制以圖象空間為序的體繪制方法以圖象空間為序的體繪制技術(shù)是從屏幕上的每一個象素點出發(fā)，根據(jù)設定的方向發(fā)出一條射線，沿著這條射線選擇K個等距采樣點，然后由距離采樣點最近的八個結(jié)點的顏色值和不透明值進行三次線性插值計算采樣點的顏色值和不透明值，最后將每個采樣點的顏色值和不透明值由前往后合成，就得到屏幕上的該象素點的顏色值。以物體空間為序的體繪制方法以物體空間為序的體繪制方法是從結(jié)點出發(fā)逐點計算的。首先根據(jù)結(jié)點的位置給定不透明值、顏色值及觀察方向，將結(jié)點坐標變換到圖象空間，根據(jù)光照模型計算每個結(jié)點的光照強度。此后，根據(jù)選定的重構(gòu)核函數(shù)計算出由三維數(shù)據(jù)光照強度到二維圖象的映射關(guān)系，得出每個數(shù)據(jù)點所影響的二維象素的范圍和對每個象素點光照強度的貢獻。將不同的數(shù)據(jù)點對同一個象素點的貢獻加以合成，得出最后二維圖象。第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四曲面表示曲面表示在實際應用方面一般可以采用以下方法：一般曲面表示雙五次Hermite插值型參數(shù)樣條曲面，雙三次Coons曲面和雙三次加權(quán)Bezier曲面，雙三次B樣條插值曲面，雙三次有理B樣條曲面。復雜曲面表示由一條脊線和兩條限制組合曲線建立可展曲面，由一條脊線和若干限制參數(shù)建立擬合曲面，三次類型過渡曲面，一條脊線和兩條限制曲線及不超過50條生成線建立最小二乘擬合曲面。光照攝型與算法同畫家用高光和陰影、明和暗來表達物體的凸凹和立體感一樣，計算機圖形學也使用高光和陰影描述物體的立體特點。問題的關(guān)鍵是如何計算出哪些點應該著色著的重一些，哪些點輕一些。為此，我們需要有相應的計算模型和算法。光照模型假定物體的表面性質(zhì)、表面方向和光源位置己知，希望根據(jù)某些模型直接計算得到表面光強和色彩。第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四局部光照模型不考慮鏡面反射的局部光照模型Phong光照模型Torrance-Sparrow光照模型Cook-Torrance光照模型

采用光線跟蹤的整體光照模型上面所介紹的光照模型事實上是僅考慮局部光照的簡化模型，無法應用到一般情況。一般情況應該考慮整體光照模型。在實際應用中，整體光照模型一般采用光線跟蹤技術(shù)進行計算。光線跟蹤模型光線跟蹤技術(shù)是從光線投射技術(shù)發(fā)展而來的。光線投射的基本原理很簡單，假設從視點V通過屏幕象素e向場景投射光線交場景中的景物于P1，P2，…，Pm點，那么離視點最近的P1點就是畫面在象素e處的可見點，象素e的光亮度應由P1點向P1V方向輻射的光亮度決定。如果通過V點向屏幕上的每一象素都投射光線以求得每一象素都投射光線與場景的第一交點(可見點)，并置相應象素的光亮度為交點處的光亮度，那么就得到一幅完整真實感圖象。第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四光線投射算法只能實現(xiàn)局部光照效果。光線跟蹤技術(shù)是投射技術(shù)的發(fā)展。一個應用光線跟蹤技術(shù)的算法光線在景物間的反射和折射可以無限進行下去，但在計算機中不可能無休止的光線跟蹤，需要給出光線跟蹤的結(jié)束條件。當被跟蹤的光線射出畫面或跟蹤深度達到給定層次時，停止跟蹤過程。輻射度除了光線路蹤技術(shù)外，另一個計算整體光照模型的技術(shù)是輻射度。輻射度的概念取自工程熱物理中的熱輻射方法。這一概念將環(huán)境曲面作為一個封閉的系統(tǒng)，并假定封閉系統(tǒng)中的曲面均為漫反射面，然后根據(jù)能量平衡原理計算每一個曲面上的能量，最終求出被雙察點的光亮度。第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四自然景象的模擬用計算機生成各種真實的自然景象，需要對景物的不規(guī)則表面(幾何紋理)進行有效的表示及繪制。目前常用的方法大致可分為兩種：對常規(guī)景物模型進行隨機擾動，從而獲得不規(guī)則的景物表面形狀。通過使用一種遞歸模式，引入隨機變量，實現(xiàn)對不規(guī)則景物的造型。法向擾動法法向擾動法主要用于模擬表面細微的凹凸不平的景物。fBm方法它是一類一維高斯隨機過程，稱為“分維布朗運動”，簡稱fBm。它可用來作為自然界中許多自然時間序列的模型。第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四動畫生成關(guān)鍵幀動畫關(guān)鍵幀的概念來源于傳統(tǒng)的卡通片制作。通常由熟練的動畫師設計卡通片中的關(guān)鍵畫面，也即所謂的關(guān)鍵幀，然后由一般的動畫師設計中間幀，在三維計算機動畫中，中間幀的生成由計算機來完成，插值代替了設計中間幀的動畫師。另外一種方法是樣條驅(qū)動畫。在這種方法中，用戶指定物體運動的軌跡樣條，并交互給出。無論是樣條驅(qū)動畫還是關(guān)鍵幀插值方法，都會碰到這個問題：給定一條物體運動軌跡，求物體在某一幀的位置。物體運動的軌跡一般由參數(shù)樣條來表示。如果直接對參數(shù)空間進行等間隔采樣，勢必會帶來運動的不均勻性。為了使物體沿一樣條勻速運動，必須那樣條進行弧長參數(shù)化。從原理上講，關(guān)鍵幀插值問題可歸結(jié)為參數(shù)插值問題，傳統(tǒng)的插值方法都可應用到關(guān)鍵幀方法中，但關(guān)鍵幀插值又與純數(shù)學的插值不同，具有其特殊性。一個好的關(guān)鍵幀插圖方法必須能夠產(chǎn)生逼真的運動效果并能給用戶提供方便有效的控制手段。一個特定的運動，從空間軌跡來看可能是正確的，但從運動學或動畫設計來看可能是錯誤的或者不合適的。用戶必須能夠控制運動的運動學特性，即通過調(diào)整插值函數(shù)來控制速度的變動。在關(guān)鍵幀的動畫中，關(guān)鍵幀參數(shù)的插值一般是彼此獨立的。若參數(shù)間有一定的內(nèi)在關(guān)系，獨立插值有可能產(chǎn)生不自然的運動。

第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四變形物體的動畫傳統(tǒng)動畫的許多效果用三維動畫還很難做到，但計算機動畫的研究者們在形狀變形方面已做了不少出色的工作，并在電視、電影、廣告和MTV中得到了廣泛的應用。早的有1982年的紐約理工學院，人們就制作出由一個女人變成一只山貓。大部分變形方法與物體的表面有密切的關(guān)系，并可通過移動物體的頂點或控制頂點來對物體進行變形。為了使變形方法能很好地結(jié)合到造型和動畫系統(tǒng)中，人們又提出了許多與物體表示無關(guān)的變形方法。參數(shù)曲面不能表示拓撲結(jié)構(gòu)復雜的形體，對于非矩形域的拓撲結(jié)構(gòu)，參數(shù)曲面表示起來較為困難；而多邊形表示則可以表示任意形狀的物體。與物體表示無關(guān)的變形方法即可用于多邊形表示的物體，又可作用于參數(shù)曲面表示的物體。對于整體和局部變形方法。假設要執(zhí)行一標準的造型操作，如對一個物體進行比例縮放或旋轉(zhuǎn)。這個操作可表示為作用于頂點或控制頂點的變換矩陣，而在這個操作中，變換矩陣是保持不變的。所描述的變形操作有對于多邊形表示的物體，物體的變形可通過移動其多邊形頂點來達到。但多邊形的頂點以某種內(nèi)在的連接關(guān)鍵相關(guān)連，不恰當?shù)囊苿雍苋菀讓е氯S走樣問題，用參數(shù)曲面表示的物體可較好地克服上述問題。移動控制頂點僅僅改變了基函數(shù)的系數(shù)，曲面仍然是光滑的，但參數(shù)曲面表示的物體也會帶來三維走樣問題，由于控制頂點的分布一般比較稀疏，物體的變形不一定是我們所預想的。對于由多個面拼接而成的物體，變形的另一個限制是相鄰曲面間的連續(xù)性。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四

人體動畫人體具有200個以上的自由度和非常復雜的運動，人的形狀不規(guī)則，人的肌肉隨著人體的運動而變形，人的個性、表情等千變?nèi)f化。關(guān)節(jié)模型指的是一種n元樹的表示，其中每個內(nèi)結(jié)點是具有一個自由度的平移或旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。人體只有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)的運動可通過運動學或動力學方法來控制。正向或逆向運動學方法是一種設置關(guān)節(jié)動畫的有效方法。通過對關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角設置關(guān)鍵幀，得到相關(guān)連的各個肢體的位置，該表示方法稱為正運動學方法。對于一個具有豐富經(jīng)驗的專家級動畫師，能夠用正向運動學方法生成非常逼真的運動。但對于一般的動畫師來說，則是相當困難的。逆運動學方法在一定程度上減輕了正運動學方法的繁瑣工作，用戶可以通過指定末端關(guān)節(jié)的位置，計算機自動計算出各中間關(guān)節(jié)的位置。但隨著關(guān)節(jié)復雜度的增加，逆運動學的復雜度急劇增加，分析求解的代價也越來越大，數(shù)據(jù)求解成了一種可行的方案。當所有的約束不能同時滿足時則按約束的重要性排序，并采用迭代法求解逆運動學方程，把運動學和動力學相結(jié)合允許動畫師以適合他的方式思考問題。具有與以前不同的三個特色：把傳統(tǒng)的關(guān)鍵幀系統(tǒng)嵌入到動力學分析中，作為運動學約束。能夠定義行為函數(shù)，以對周圍的環(huán)境起反應。用逆動力學來決定產(chǎn)生特定運動的力。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四復雜背景圖象存儲與處理在VR系統(tǒng)中，用于構(gòu)成復雜背景的運動圖象和語音等多媒體數(shù)據(jù)的量是極大的，其需要傳輸與存儲處理的數(shù)據(jù)基本上可以分成三類：可以允許一定失真的圖象數(shù)據(jù)可以允許小量失真但以人耳聽不出變化為原則的語音數(shù)據(jù)要求無失真的文本和圖形數(shù)據(jù)大量要存儲的是圖象數(shù)據(jù)，解決該問題的唯一方法是使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮算法數(shù)據(jù)壓縮問題的主導技術(shù)主要有三類：預測理論正交變換向量量化其中，正交變換的壓縮能力最強，但計算最復雜；預測技術(shù)的硬件實現(xiàn)最容易；向量量化的靈活性最好。數(shù)據(jù)壓縮方法的分類根據(jù)壓縮和解碼后原始數(shù)據(jù)信息是否有丟失，數(shù)據(jù)壓縮方法分為兩大類：可逆編碼信息非丟失型編碼；不可逆編碼信息丟失型編碼。第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四可逆編碼哈夫曼編碼固定編碼算術(shù)編碼自適應方式替代編碼LZ77

游程編碼LZ78不可逆編碼預測編碼點線性編碼幀內(nèi)域預測幀間預測運動補償正交變換編碼KL變換

DCT,DSTDFTHADAMARD

向量量化多段VQ,分離VQ

全搜索VQ

分層編碼位平面法四元樹逐次生成法頻帶分割編碼分頻帶法塊分割法模型編碼輪廓編碼，域分割編碼分析合成編碼（圖形方式）小波變換識別合成編碼（圖象方式）分形編碼基于知識的編碼（知識庫，NN等）

第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四信息熵的編碼信息熵編碼起始予香農(nóng)40年代末在貝爾實驗室的工作，其主要原理是利用利用數(shù)據(jù)樣本在給定數(shù)據(jù)流中的出現(xiàn)概率重新進行比特分配。信息使用度量值進行描述。一個消息出現(xiàn)的可能性越小，其信息的度量值越大；反之可能性越大，則信息的度量值越小。設從N個事件中選中事件x的概率為p(x)，假定所有事件出現(xiàn)的概率都相等，即p(x)＝1／N，則時間的信息熵是事件的平均信息量。設信源X＝{xi}，i=1,2,…,N，xi的出現(xiàn)概率為p(xi)；則信源x的信息炮定義為：信息熵編碼的思路是用不定長的碼字進行編碼。碼字分配的原則是出現(xiàn)概率大的分配短的碼字，出現(xiàn)概率小的分配長的碼字。信息熵編碼遵循的原則如下：計算每一種符號的出現(xiàn)頻度按照出現(xiàn)頻度高的符號分配給短的編碼，出現(xiàn)頻度低的符號分配給長的編碼原則進行比特分配。對于給定的數(shù)據(jù)序列進行（重新）編碼

第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四目前較常用的信息熵編碼包括：哈夫曼編碼、算術(shù)編碼、替代編碼和游程編碼。其中哈夫曼編碼和算術(shù)編碼是通用的無失真數(shù)據(jù)壓縮方法。哈夫曼編碼哈夫曼編碼的特點是特別適用于所有信源符號出現(xiàn)概率分布都是1/2的整數(shù)次冪的情況。算術(shù)編碼哈夫曼編碼在信源符號出現(xiàn)概率分布都是1/2的整數(shù)次冪的情況下是合理的，但在絕大多數(shù)情況下，該條件難以滿足。算術(shù)編碼是一種對于數(shù)據(jù)的概率分布沒有上述約束要求的編碼。其編碼原理是利用區(qū)間（0,1）上的一個數(shù)來表達給定的字符串，即將被編碼的字符串表示成實數(shù)0和之間的一個間隔。字符串越長，編碼表示它的間隔就越小，用于表示這一間隔的小數(shù)就越多。替代編碼替代算法的基本思想是對于當前數(shù)據(jù)片中的一個短語或特別字節(jié)群，利用早先該短語或字節(jié)群出現(xiàn)時所生成的參照碼（索引）替代之，從而實現(xiàn)壓縮?？梢韵胂?，該編碼在實現(xiàn)時是很簡單的，因為它不需要提前知道數(shù)據(jù)的概率分布。游程編碼在一個串中同樣的符號被重復很多次。游程編碼是針對此類數(shù)據(jù)的一種可逆編碼。第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四不可逆編碼不可逆編碼包含了多種不同原理的編碼方法。比較常見的和近來研究比較活躍的有以下幾種方法，預測編碼預測編碼方法的建立基于如下假設：一個數(shù)據(jù)樣本可以近似地被它過去的樣本的組合所估計得到(預測)。根據(jù)過去樣本的選擇和組合方式的不同可以構(gòu)成各種不同的預測編碼器。最常用的線性預測可以表達如下。設當前樣本為s(n)，預測樣本值其中，ai稱為預測系數(shù)，p是預測的階數(shù)。由于預測編碼是濾波器理論中的一個最簡單模型，所以理論上比較完備。在實現(xiàn)方面也極為簡單只需要最多不超過預測階數(shù)的簡單運算器和移位寄存器就可以了。正交變換語音數(shù)據(jù)可以看作是一維向量，圖象數(shù)據(jù)可以看作是二維矩陣。因此，我們有可能通過引入矩陣運算的方法解決數(shù)據(jù)壓縮問題。第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四量化與向量量化量化可分為三類：標量量化，向量量化，序列量化。標量量化是最早被研究的，在這種量化中，每一個采樣使用同一個量化器進行量化，每個采樣的量化都與其他所有采樣無關(guān)，因此也稱作零記憶量化或一維量化。后兩種量化則是利用采樣間的相關(guān)性進行量化，它們的量化是一次對多于一個采樣值進行的，因此從理論上說應該具有更好的壓縮能力。但是后兩種無論是在軟件上還是在硬件上，實現(xiàn)起來要比第一種復雜的多。標量置化器思想簡單，且易于硬件實現(xiàn)，因此至今為止，仍為許多快速壓縮編碼系統(tǒng)所采用。標量量化器主要有三種形式：均勻量化器其量化間隔是等長的，輸出電平是在量化間隔的中點；非均勻量化器其量化間隔是不等長的；自適應量化器其量化間隔隨傳送數(shù)據(jù)而變。第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四量化器的最佳設計有兩種方法。第一種方法：當量化器的分層總數(shù)已給定，根據(jù)量化誤差的均方值為最小值來設計量化器。第二種方法：使量化器的量化分層總數(shù)量小，而又保證量化誤差不超過視覺的可見度閾值函數(shù)來設計量化器。向量量化算法向量量化也被稱為VQ。與標量量化每次只量化一個采樣值相比，向量量化每次將k個采樣值量化為一個編碼值，k被稱為量化器的階數(shù)，編碼值被稱碼字，編碼值的集合被稱為碼本。很顯然，N越大則編碼效率越高，當然隨之而來的是帶來誤差的危險也越大。當N設定以后，如何找到誤差最小的碼本是向量量化器設計的關(guān)鍵。小波變換小波變換，或小波分析或多分辨分析被人們認為是近幾十年來數(shù)學家和工程師完美合作的結(jié)晶。小波變換優(yōu)于傅立葉變換和其他正交變換的地方是，它在時域(空域)和頻域能夠同時具有良好的局部性。并且，對高頻成分通過采用逐漸精細的時域(空域)尺度，可以聚焦到對象的任意細節(jié)。第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四數(shù)據(jù)壓縮的標準化現(xiàn)狀數(shù)據(jù)壓縮算法的標準很多,其中主要包括JPEG，H.261，MPEG(MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4)和MHEG。靜止彩色圖象壓縮標準化算法JPEG彩色圖象編碼標準化的工作是從ISOTC97/SC2妊(國際標準化組織第97技術(shù)委員會第2分委員會)開始的。工作的目的是使用64Kbps的通信線路傳輸720x576尺寸的壓縮圖象，想法是作為軟拷貝顯示的手段。作為數(shù)據(jù)壓縮的效率提出每個彩色象素用1比特的數(shù)據(jù)表達，并得到足夠理想的恢復結(jié)果。最終高質(zhì)量的再生圖象應能自上而下的輸出順序編碼，或者先將圖象粗略地表示，然后逐漸地將解碼圖象的質(zhì)量提高，直至最終完成全部解碼?，F(xiàn)在，JPEG已經(jīng)相當普及，絕大多數(shù)Intemet上傳輸和存儲的靜止圖象是使用JPEG格式。運動圖象壓縮標準化算法MPEG與JPEG不同，MPEG為了充分利用運動圖象在時間和空間上的數(shù)據(jù)冗余性實施壓縮，在幀內(nèi)使用正交變換編碼，在幀間使用預測編碼，因而壓縮比可以比JPEG高得多。第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四H.261H.261方案的標題為“64Kbps視頻與音頻服務用編碼方式”，它所要滿足的要求及條件主要有：用途可視電話，對象為一個人的上半身圖象。電視會議，對象為三人一排的分屏后兩排共六人的圖象。特性圖象的分辨率以三人橫列一排的會場景物為對象，幀圖象的傳輸目標為10~15Hz以上，處理的延遲時間以單向250ms為目標。通信協(xié)議通信開始與結(jié)束的協(xié)議是標推的，允許通信的中間過程使用由用戶或廠家定義的內(nèi)部協(xié)議。相互連接能夠與包括電視會議、可視電話，以及其他所有音象服務設備和系統(tǒng)實現(xiàn)連接。MHEGMHEG標準的目標是將靜止彩色圖象、運動圖象、語音、文本和圖形等等集成到一起的一個壓縮標準；目前委員會的工作尚在標準化方案的征集與討論階段。第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四復雜圖象實時生成與顯示：CIG對通用圖形工作站復雜(真實感)圖象的實時生成與顯示是計算機圖象生成CIG系統(tǒng)主要解決的問題。CIG系統(tǒng)根據(jù)設計者的要求實時生成特定的三維計算機圖象，它服務于人的視覺系統(tǒng)，為人的視覺提供簡化的模擬世界，這就要求CIG系統(tǒng)產(chǎn)生連續(xù)的(每秒24——30幅)高度逼真的彩色畫面。因此CIG系統(tǒng)必須完成兩類處理工作：首先是圖象顯示要完成的基本處理工作這也是CIG系統(tǒng)面臨的主要計算，包括物體的坐標系變換、剪裁、透視投影、隱藏面移去、明暗處理、掃描轉(zhuǎn)換和表面紋理等一系列復雜的處理工作以及大量的邏輯判斷工作。其次是系統(tǒng)級的附加工作作為一個CIG系統(tǒng)來講，它除顯示外，還要做很多工作，主要是對參數(shù)做預處理、對運動目標進行處理和對特殊效應進行處理。對于繁重的計算處理任務和參數(shù)預處理、運動目標處理、特殊效應處理等工作，通用計算機是難以勝任的，只能由專用計算機來完成。典型的CIG專用機結(jié)構(gòu)為三步流水線方式，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示。第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四宿主機主要完成圖形數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、存儲及檢