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计算机与通信工程学院学术报告通知
2017-09-25 09:21 计算机与通信工程学院    (点击: )

报告题目:轻量级WebBIM大数据可视化基础平台关键技术与示范性应用

时间:2017年9月29日 14:00-16:00

地点:计算机与通信工程学院401学术报告厅

报告人:同济大学软件学院贾金原教授、博

报告内容简介:

在当今风起云涌的“互联网+”大时代中,作为建筑业信息化的产物BIM(Building Information Modeling)与互联网的融合,也就是在互联网上的实时可视化需求早已成为一种必然的发展趋势。然而BIM大数据因其数据量大、冗余多、语义复杂、网络传输慢、网页浏览器内存缓存容量小、Web3D渲染能力太弱等困难而十分具有挑战性。基于轻量级Web3D技术,我们提出了一整套BIM大数据互联网在线实时可视化解决方案。技术路线分为以下几步:

1)传输之前-轻量化预处理:其主要目的是在网络传输BIM场景之前设法将大规模BIM场景的数据量将为最低的预处理阶段。以IFC(Industry Foundation Classes)为数据输入格式,首先透过语义分析过滤许多与可视化无关的信息,对那些可拉伸造型的复杂网格数据进行参数化轻量级处理,对那些形体重复与相似的BIM构件采用体素化重用匹配方法去除所有冗余几何信息,对那些经过上述轻量级处理之后的复杂曲面BIM构件又采用流式化预处理,使得那些粗粒度的几何形体变成细粒度化,得以流畅地在移动互联网上传输。

2)传输中-渐进式对等传输:其主要目的就是视点驱动的渐进式传输与对等网多路传输技术相耦合。首先考虑到室外漫游时无需加载室内场景,提出了基于体素化的多视点投影分析将室内外场景数据分离的技术,又使用稀疏体素化的BIM大规模场景的索引管理机制,设计了增量式视锥兴趣区域FOI(Frustum of Interest)拾取策略,使得虚拟漫游的每一步需加载的场数据量降到最低,最后又提出了基于群组兴趣熵的对等覆盖网多路并发传输机制,并以最新的WebRTC来实现该对等网络的维护,保证以最快的速度从同一群组的客户端多路并发传输虚拟场景,而无需访问服务器。同时也提出了基于WebRTC的对等预加载与缓存管理机制,进一步提高了用户BIM可视化大数据的即时加载速度。最大限度的降低了用户的等待时间。

3)传输后-轻量级在线渲染与交互几何处理:其主要目的就是竭力在网页客户端渲染出离线的渲染效果,为此我们提出了一套轻量级网页客户端的BIM大规模场景的在线渲染管线(Pipeline),首先实现了带重力感应与碰撞避免的Web3D实时漫游BIM大规模场景的功能,同时有进一步实现了BIM构件之间的轻量级实时碰撞检测算法,还有大规模BIM场景的网页级实时剖切算法,从而初步实现了BIM大数据实时可视化工具平台。同时正在致力于实现基于光图场的轻量级网页端BIM大规模场景的实时复杂光影渲染算法,该算法的实现将会颠覆目前Web3D渲染引擎。

最后实现的若干应用案例也证实了我们上所提出的关键技术研究方案的可行性与创新性。

报告人简介:

贾金原,香港科技大学计算机科学系工学博士,同济大学软件学院责任教授、博士生导师图形图像研究中心(Smart3D Media Lab)主任,数字媒体专业学科带头人。1984年毕业于内蒙古大兴安岭师范学校数学班,然后在林区中学教数学四年,其间凭靠顽强自学了大学数学与英语,于1988年考入吉林大学数学研究所计算几何专业硕士研究生,毕业后去辽宁石油化工大学计算机工程系任教,1999年去香港城市大学计算机科学系访学,从事分布式虚拟现实,开始接触Web3D。2000年赴香港科技大学计算机科学系攻读博士,2002年获得德国Max-Planck-Institute Fur Informatik作访问学者,从事特殊曲面求交几何计算的研究。2004年博士毕业之后,来到吉林大学珠海学院工作,筹建软件研究所,任常务副所长,开始从事WebVR应用与研究,成功地研发了多个网上虚拟互动展示系统。2007年作为学科带头人被同济大学软件学院引进,筹建图形图像研究中心,作为顾问参与了网上虚拟上海世博会的建设工作,开始全面突破Web3D关键技术,提出了一整套的轻量级3D虚拟世界的构建框架与理论,同时也成功开发了若干典型示范性轻量级WebVR系统,在业界引起很大关注,获得上海科技进步一等奖。2012年至2015年被吉林动画学院聘为特聘教授、游戏专业学科带头人,出任吉林省高等学校游戏与互动媒体工程中心主任,大力发展网页游戏与手机游戏引擎与轻量级3D素材库云服务平台。2017年被深圳蜗牛窝科技有限公司聘为首席科学家,打造新一代轻量级WebVR家居场景电商平台。在深圳召开的全国VR/AR高峰论坛做主题发言,并当选中国VR十大人物。

共发表120多篇论文,其中SCI(CCF-A,CCF-B,CCF-C类等期刊)20余篇,其中顶级会议与期刊论文5篇,2012年受邀在第十IEEE HAVE (Haptic Audio-Visual Environments and Games)邀请为Keynote Speaker做主题演讲2013年出任ACM VRCAI2011的Web3D Workshop主席连续Web3D领域主流会议ACM Web3D学术年会吸收为程序委员会委员,2015年成为ACM Web3D学术会议的程序委员会主席;2017年出任中国虚拟现实大会(ChinaVR)程序委员会主席。近几年主持了30多项Web3D/WebVR/WebBIM/WebGame方向的国际重大项目、国家自然科学基金面上项目、省部级重点科技攻关项目、国家科技支撑项目、省自然科学基金的以及多项横向课题的开发。目前已经申请了10余项国家发明专利与3项软件著作权。

 

欢迎全校相关专业教师、研究生和本科生参加。

 

计算机与通信工程学院

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