随着计算机图形学与计算机网络技术的发展，越来越多的应用需要通过互联网、数字电视网络、甚至是无线网络，来访问那些存放在异地的三维几何图形数据。这使得本已经十分有限的网络带宽资源变得更加的紧张。数字生活概念的产生进一步加剧了这一矛盾，数字医疗、计算机动画等方方面面的应用迫切地需要寻找三维几何模型更为紧凑的表示、存储方式和有效的网络传输模式。要解决这些由于三维几何图形信息量和复杂度的急剧增长所带来的问题，仅仅依靠提高三维图形引擎的处理速度和能力，以及增加网络带宽等硬件方面的措施是远远不够的。因此，研究占用空间小、处理速度快，适合于三种网络传输的高精度三维几何图形的存储方式和压缩方法有着十分重要的意义。此外，随着3C融合进程的加速，数字家庭产业得到了迅速的发展。在数字家庭内部，丰富的信息资源被存储在各种类型的终端设备上。如何在这些类型各异的3C设备间传输、共享包括三维几何模型在内的各种信息资源，成为当前数字家庭领域中一个重要的研究内容。 基于以上两个问题的提出，本文从几何压缩技术、几何模型的渐进式传输与数据存储结构等内容入手，在以下四个方面进行了研究工作。 1.本文提出了一个针对三角形条带构成的三角形网格拓扑信息的高效压缩算法。该算法针对条带化后的三角形网格拓扑信息进行压缩，通过定义一套独特的编解码规则，编解码只需一次路径完成，压缩率较为理想，且所需时间及空间与三角形网格顶点数成线型函数关系。同时，该算法可实现多策略渐进式传输，在完成对网格模型的编码后，可以根据所选取的关键点序列，对整体编码进行分批传输，以达到渐进式传输的目的。 2.本文设计了一种基于边界表示法的三角形网格存储数据结构——三角形扩展树。三角形扩展树可以在减少三维模型存储空间的同时，维系网格完整的拓扑信息，适合在资源受限的环境中表示三角形网格模型。而且该结构可以容易地进行边塌陷与顶点分裂，便于进行网格简化与渐进式传输。同时，基于三角形扩展树，本文还提出了一套拓扑信息的检索算法和数据结构的压缩算法。 3.针对三维点云模型的分割与压缩，本文在相关密度因子算法的基础上进行优化，提出了一种基于密度的三维点云模型分割算法。该算法通过将点云模型从三维位置坐标系投影到颜色、纹理等几何信息坐标系中，并应用优化相关密度因子和权自适应交集运算将投影后的点云分割成一批批具有相似特征的点集，从而达到对三维点云模型几何信息进行压缩的目的。 4.结合数字家庭中3C设备间互联互通、互操作和资源共享的需求，本文提出了一个在不同3C设备间传输三维几何数据的协议模型。在协议中，我们把3C设备对三维几何模型的远程访问描述为“服务”，定义了在数字家庭环境中设备与服务的互发现机制，明确约定了在UPnP设备和IGRS设备之间传输、共享三维几何数据的流程、机制和标准。 总之，本文对三维几何模型的压缩与传输方法作了认真且有益的探索，不但在三维几何模型的拓扑信息压缩、数据存储结构等方面提出了新的研究思路和算法，而且结合数字家庭中终端设备互联互通的需求，设计了在不同3C设备间传输三维几何数据的协议模型，并进一步制定了广东省数字家庭的地方标准——《数字家庭互联互通基础规范第1部分：基础协议》。这不仅对三维几何压缩提供了新的方法，而且对信息设备之间实现资源共享、智能互联与协同提供了技术参考。