基于分布式流計算架構(gòu)的動態(tài)光場采集與繪制系統(tǒng).pdf

1、三維場景的信息采集、捕獲及對目標物體的繪制一直以來是計算機視覺與計算機圖形學研究的熱點之一，目的是為了讓計算機像人一樣感知場景、獲得信息，能夠精確、快速再現(xiàn)和還原場景。為了獲得更高精度的三維模型，需要采集更加致密、更高維度的光場數(shù)據(jù)，其算法更加復雜，這對繪制系統(tǒng)的計算性能提出了更高的要求，海量數(shù)據(jù)的計算越來越成為三維繪制的瓶頸，尤其是在一些要求實時繪制的場合中。
　　本文圍繞著如何對動態(tài)光場實時采集與繪制系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)快速處理的問

2、題，從以下幾個方面展開了研究。1)針對如何控制集群中相機的同步采集并存儲的問題，本文實現(xiàn)一種分布式實時采集系統(tǒng)。2)針對如何對海量動態(tài)光場數(shù)據(jù)進行處理的問題，本文實現(xiàn)了基于批處理的海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。3)針對如何實時對海量動態(tài)光場數(shù)據(jù)進行處理和繪制的問題，本文實現(xiàn)了分布式流式實時處理系統(tǒng)。
　　第一章，緒論，介紹動態(tài)光場的采集與重建的研究現(xiàn)狀，以及本文中遇到海量數(shù)據(jù)處理問題，接著介紹大數(shù)據(jù)框架發(fā)展與現(xiàn)狀以及本系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　

3、　第二章，設(shè)計并實現(xiàn)了動態(tài)光場的分布式實時采集系統(tǒng)，以及系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu)與實現(xiàn)過程，從軟件上實現(xiàn)了對集群采集部分的控制。分布式實時采集系統(tǒng)靈活且拓展性強，可以根據(jù)需要來增加采集節(jié)點和相機；通過主節(jié)點操作遠程控制指令來控制整個采集集群，進而來精細的控制到相機的啟動、采集和關(guān)閉；通過數(shù)據(jù)庫來管理集群中的數(shù)據(jù)儲存位置，大大的減少了主節(jié)點的存儲負擔；針對同步的時間采集，系統(tǒng)還專門設(shè)置了時間服務(wù)器，確保采集時間上的一致性；系統(tǒng)發(fā)揮了令人滿意的性能。

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　　第三章，設(shè)計并實現(xiàn)了基于批處理的分布式光場數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中三維繪制算法采用 IBVH算法，該算法具有簡單、快速的特點。本文分別在 spark和hadoop大數(shù)據(jù)處理平臺上實現(xiàn)了對場景中目標物體的三維重建，實現(xiàn)了一個自定義的圖片數(shù)據(jù)類型和對應(yīng)的三維點云輸入輸出接口，以滿足上述平臺的輸入和輸出的要求。
　　第四章，對基于分布式流式的實時處理系統(tǒng)展開了研究。流式中的數(shù)據(jù)流程大致為，從主節(jié)點發(fā)出采集指令，相機采集數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)