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基于WebGL的3D图形引擎研究与实现的开题报告
一、选题背景和意义
随着数字化和信息化的普及，越来越多的应用场景需要3D图形的支持，比如游戏、VR/AR等等。而WebGL技术的出现，使得浏览器也可以支持3D图形的渲染和交互，这对于传统的Web应用开发和Web游戏开发都有着非常重要的意义。因此，本课题旨在研究和实现一款基于WebGL的3D图形引擎，以支持更多3D图形应用的开发。
二、研究内容和方法
1.研究WebGL技术和3D图形引擎的基本原理和理论知识，掌握WebGL的渲染管线、着色器编程、矩阵变换等技术。
2.设计和实现一个基于WebGL的3D图形引擎，支持基本的3D模型导入、场景组织、渲染、交互等功能。
3.优化引擎的性能，尝试应用一些优化技术，如光照、阴影、LOD等。
4.在引擎的基础上，开发一些具有代表性的3D场景和应用，如简单的游戏或VR/AR效果展示等。
5.对引擎和场景的性能进行测试和评估，分析优化的效果和未来的发展方向。
三、预期成果和创新点
1.实现一款具有基本功能和性能的基于WebGL的3D图形引擎，可供开发者使用。
2.开发具有代表性的3D场景和应用，以展示引擎的能力和应用前景。
3.掌握WebGL技术和3D图形引擎的设计和实现方法，具备更深入的理解和掌握。
4.结合学习和实践，拓展WebGL和3D图形引擎技术的应用场景和可能性。
四、进度计划
1.前期准备（1~2周）：学习WebGL技术基础和3D图形引擎原理，确定开发框架和工具。
2.设计和实现引擎框架（3~4周）：包括场景组织、渲染管线、着色器编程、矩阵变换等基础功能。
3.实现3D模型导入和场景渲染（4~5周）：完成3D模型的导入和渲染，支持基本的场景组织和交互。
4.优化引擎性能（2~3周）：尝试一些优化技术，如光照、阴影、LOD等，提升引擎的渲染效率。
5.开发具有代表性的3D应用（3~4周）：开发简单的游戏或VR/AR效果展示等，以展示引擎的能力和应用前景。
6.总结和评估（1~2周）：对引擎和应用进行性能测试和评估，总结经验和收获，展望未来的发展方向。
五、参考文献
[1]J.Kong,Y.Zhang,P.Chen,etal.WebGL-based3DGeographicInformationSystemforindoorenvironment,JournalofAmbientIntelligenceandHumanizedComputing,7(4),2016.
[2]Y.Liu,M.Li,J.Ma,etal.Aweb-basedsimulationplatformfor3Durbanplanning,In:Proceedingsofthe2017ACMSIGGRAPHAsiaSymposiumonVisualizationinHighPerformanceComputing,2017.
[3]X.Meng,H.Li,C.Zhu,etal.Aweb-based3Dvisualizationandsimulationsystemforsupportingtheaviationdisastermanagement,JournalofAmbientIntelligenceandHumanizedComputing,8(1),2017.