20120612-大学生创新训练项目-卢泽民
项目编号：沈阳航空航天大学大学生创新训练计划项目申 请 书项目名称： WebGL在WEB应用中的3D加速技术研究 申 请 人： 卢泽民 所在院系： 计算机学院 E-mail: hktmxk163.com 联系电话： 13478390165 指导教师： 张国栋 申请时间： 申请者承诺我保证填报内容的真实性。如果获得资助，我与本项目组成员将严格遵守学校的有关规定，在不影响课程学习的同时，保证项目的工作时间，并按计划认真开展研究工作，在项目研究过程中或结束时，接受学校对本项目的中期检查和结题验收，并按时提交工作总结和结题报告。申请者（签名）：成员（签名）： 年 月 日项目名称WebGL在Web应用中的3D加速技术研究申请人姓名学院专业班级学号联系方式卢泽民计算机学院计算机科学与技术94010106200904010117413478390165参加人梅林计算机学院网络工程04010201201004010202018040035271黄郭安计算机学院计算机科学与技术04010102201004010101118040035362指导教师姓名张国栋职称教授学位工学硕士单位沈阳航空航天大学联系方式13840207672项目背景及研究意义（包括项目背景、项目来源、技术依据、前期已有的研究基础，自身具备的知识条件、自己的兴趣爱好、特长等；同类研究工作国内外研究现状与存在的问题等）HTML5等新一代开放标准，以其高性能、跨平台、跨操作系统的技术革新者姿态正在成为全球互联网行业关注的焦点。WebGL是一种3D绘图标准，作为HTML5的功能扩展，可通过图形硬件加速功能进行图形渲染，由统一的、标准的、跨平台的OpenGL接口实现，具有跨平台的能力，在任何一个支持WebGL的浏览器上都可运行。WebGL标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，并能创建复杂的导航和数据视觉化效果，免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面，甚至可以用来设计3D网页游戏等Web App开发。由于WebGL完全依赖于JavaScrip来处理应用程序的场景绘图，在实际应用过程中，必然会受到JavaScript计算能力的限制，通过研究相关的优化算法，可提高WebGL的3D场景渲染速度，改善3D场景和模型在浏览器中的展示效果，具有很大的理论研究意义和实际应用价值。目前，我们已经有一定的Web开发经验，同时也对WebGL相关技术有了较深入的学习和掌握。在Web应用开发方面，完成了中国通用航空网企业黄页网站的开发，2012年5月参加了辽宁省首届大学生计算机设计竞赛，获得了三等奖。在一系列开发过程中，熟悉了Web应用程序的开发流程和主流技术，如php, ZendFrame Jsp SSH等。具有完成项目的技术基础。研究内容和拟解决的关键问题主要研究内容：由于WebGL完全依赖于JavaScrip来处理应用程序的场景绘图，在实际应用过程中，必然会受到JavaScript计算能力的限制，通过研究相关的优化算法，可提高WebGL的3D场景渲染速度，改善3D场景和模型在浏览器中的展示效果，具有很大的理论研究意义和实际应用价值。本项目主要研究解决如何通过优化WebGL 3D加速算法，突破JavaScript的计算瓶颈障碍，在Web应用中获得更具展示里的三维效果。拟解决的关键问题：主要将设计实现WebGL处理应用程序场景绘图时以下相关算法的优化，提高WebGL的3D渲染速度。1、场景中父子物体之间矩阵运算优化；2、场景中不需要绘制内容的Culling Calculating优化；3、用于处理透明对象等的分类计算优化。预期研究成果及创新点（如鉴定、学术论文、获奖、申请专利、推广应用等）1、深入开展相关技术研究，争取发表学术论文12篇；2、将相关技术推广用于Web游戏开发，实现一个作品；3、完善所开发的Web App应用作品，参加2013年辽宁省第二届大学生计算机设计竞赛及国家级计算机设计竞赛。项目研究计划（原则上不超过一年）项目研究计划1年完成，计划如下：1、前期项目准备（2个月）：学习使用HTML5+CSS3开发，熟练掌握WebGL开发技术，收集算法优化技术资料；2、中期项目实施（7个月）：研究3D加速问题，对算法进行优化，并开发验证程序对算法优化效果进行评价分析，撰写学术论文；3、后期项目总结（3个月）：将上述研究成果应用于一个Web游戏的开发实践过程，通过实际项目的开发，进一步验证WebGL 3D加速算法优化效果，准备参加相关赛事，并进行项目总结。申请经费使用预算（如材料费、资料费、版面费、专利费等）根据项目预期研究成果，预算经费如下：1、资料费：1000元2、办公用品及材料费：2000元3、作品参赛报名费、参赛费：1000元指导教师意见（可行性评价、完成指导任务的具体措施及保障等）立项学生在计算机学院本科生进实验室项目中，已随指导教师开展了部分研究，完成了中国通用航空网企业黄页网站的开发，2012年5月参加了辽宁省首届大学生计算机设计竞赛，并获三等奖。参加学生一直以来严格按照团队形式进行管理和相关指导，具有一定的技术能力和研究兴趣，项目研究内容可顺利完成。指导教师签字：年月日学生所在学院意见负责人签字： （公章）年月日学校评审意见负责人签字： （公章） 年月日
