一、实验室的研发宗旨

        同济大学软件学院智慧三维媒体实验室在2007年成立之后，即瞄准移动互联网上的3D互动媒体方向，旨在两种最广泛的信息共享平台（网页与手机上）构建大规模虚拟世界实时在线互动系统，全力突破Web3D大数据三大瓶颈问题（服务器端的数据瓶颈、网络端的传输瓶颈、网页端的在线渲染瓶颈），研发轻量级Web3D关键技术，研发出一系列引擎、工具、插件以及支撑移动互联网3D大数据在线展示的基础支撑平台，开发WebVR/WebGame/WebBIM等领域示范型典型应用系统，积极打造新一代的智慧3D服务移动互联网。因此本中心的英文命名为（Smart Web3D Media Lab）。

二、实验室的主攻方向

        本中心团队经过多年艰苦探索，提出了“轻量级3D建模方法”→“3D大数据的细粒度化预处理”→“城市级WebBIM细粒度化场景图”→“细粒度化对等传输”→“轻量级Web3D全局光照在线渲染引擎”→“轻量级Web3D在线编辑”的全新研究框架，并确立下列主要研发方向：

        (1) 轻量级城市BIM大数据的细粒度化预处理方法

        (2) 轻量级3D大规模植物（树木、草本植物、农作物）景观群落的建模方法

        (3) 轻量级3D大规模人群的行为建模方法

        (4) 面向移动互联网的轻量级3D素材库及其云服务平台

        (5) 基于草图+图像的轻量级Web3D在线搜索引擎

        (6) 基于WebRTC/WebTorrent的大规模虚拟世界细粒度化对等传输方法

        (7) 轻量级Web3D虚拟场景的智能布局与自动漫游算法

        (8) 多通道多人协同自然WebVR动漫内容在线创作平台

        (9) 基于云烘焙的轻量级Web3D全局光照在线渲染平台（轻、快、真、美）

        (10) 轻量级Web3D在线碰撞检测与剖切方法

        (11) 基于WebBIM与WebGIS融合的智慧城市在线可视化服务平台

        (12) 轻量级Web3D大型公共设施火灾安全智慧服务平台

三、研究价值与意义

        我们长期坚持的Web3D关键技术在当今"互联网+"又遇上了"VR+"与“BIM+”的时代更显得极其重要，我们主攻的Web3D/WebVR关键技术正可以将"互联网+"与"VR+"有机地整合起来，逐渐开辟"WebVR++"新时代，而且已经开始显示其强大的生命力，收到业界越来越多的关注。我们一直坚持两天腿走路，一方面利用我们的关键技术不断推出互联网VR创新应用，另一方面又从时间工程项目中不断地挖掘出许多极有价值的研究课题。

        以及应用以上各项关键技术的各种行业典型应用（智慧城市、工业4.0、旅游、房地产、汽车、服装、电子商务、地下空间、建筑规划、BIM、数字娱乐、数字科技馆/博物馆、三维网页设计、远程学习等）。这些研发会综合应用计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机网络、数据库、嵌入式系统等多个领域的知识。会培养出突破关键技术的高水平博士，高素质的研发型硕士和能力强的本科生各种在当今移动互联网时代紧缺的软件人才。

        近年来本中心承担了国家自然科学基金项目面向项目和青年基金项目、教育部博士点基金项目（博导类）、国家科技支撑重大项目子课题、上海重点科技攻关项目、吉林省重点科技攻关项目、中央高校基本科研业务费 -学科交叉类项目”重点学科交叉类项目、辽宁省自然科学基金、上海浦江学者人才计划、长白慧谷英才计划等多项课题的研究，同时本中心与企业密切合作，坚持以项目来驱动和验证研究成果的实用性，成功开发多个Web3D典型应用示范项目案例。

        贾金原教授长期致力于海量多人在线Web3D关键技术的研究与典型应用，是该领域的领军科学家。在移动互联网时代，他提出并验证了一套高效率、高精度、高品质、低成本、低能耗、低延迟、低频度（非必要不上云）的轻量级Web3D解决方案，很好地解决了海量Web3D场景的规模与体量庞大、网络传输效率低下和在线渲染速度慢而效果差等方面的技术瓶颈与元宇宙应用痛点，使其普适用于新一代移动互联网的元宇宙场景，具有广阔而广阔的应用前景。具体来说，该解决方案主要包含以下关键技术:

        1) 针对海量三维虚拟场景的轻量级细粒度预处理；

        2) 支持多人在线共享虚拟世界的渐进式对等网络传输调度；

        3) 实现海量场景的轻量级复杂光影在线全局光照实时渲染。

        这套解决方案已在多个大规模Web3D项目中得到验证，充分体现出轻、细、快、真、美、省、智的技术特色，奠定了海量多人在线元宇宙的网络三维引擎技术基础。

        贾教授对Web3D技术的开拓性贡献，使其从3D从桌面端跨入移动网页端，逐步实现了人人随时随地随意访问虚拟世界的三维互联网，这对元宇宙具有重要的学术支撑、技术示范和典型应用作用。贾教授在Web3D领域的长期深耕与技术造诣也逐步奠定了他的学术领袖地位。

[1] 2012年，国家自然科学基金面上项目《基于单元机制的海量DVE场景的渐进式对等网络传输关键技术》（贾金原，2013年1月-2016年12月，纵向课题，课题编号：61272276/F020503，课题实际负责人）。

[2] 2013年，高等学校博士学科点专项科研基金项目（博导类）《基于图像与规则的轻量级Web3D景观建模方法的研究》，（课题负责人，2014年1月-2017年12月，课题编号：20130072110035）。

[3] 2013年，吉林省科技计划项目（重点科技攻关课题）《新一代移动互联网3D媒体的无线传输机制与核心算法》（项目编号：No.20140204088GX；课题负责人：贾金原）。

[4] 2013年，长春高新区长白慧谷英才计划（第三批）《面向移动互联网的轻量级3D景观模型素材库云服务平台及其关键技术研究》，（课题负责人：贾金原；合同号：3-2013006）。

[5] 2015年，中央高校基本科研业务费-学科交叉类项目重点项目A类，《基于互联网3D的地下空间火灾安全虚拟实验室关键技术》，（课题编号：20153797，课题联合（土木学院朱合华院士）负责人：贾金原）。

[6] 2020年，国家自然科学联合基金重点支持项目，U19A2063，《全景立体电影视觉感知与渲染计算去冗余理论及技术研究》，，241万（78万），（课题负责人：贾金原）

[7] 2006年，辽宁省教育厅科学技术基金项目《基于二次曲面剖分的旋转面和管道型曲面的求交算法》（负责人：贾金原）.

[8] 2008年，上海市科委重点攻关基金项目《构建网上大规模虚拟展示的若干关键技术的研究》，（150万，负责人：贾金原）

[9] 2009年，辽宁省自然科学基金项目《CAD中关于重要特殊曲面的几何计算算法的研究》，（课题负责人：贾金原）。

[10] 2021年，国家自然科学基金面上项目《面向WebCIM在线可视化的BIM大数据细粒度化方法》，编号:6207071897，（课题负责人：贾金原）。

在科研项目方面，贾金原教授先后承担了10余项国家自然科学基金面上项目、国家自然科学地区基金重点项目、教育部博士点项目、十三五国家科技计划项目、上海重点科技攻关项目、吉林省科技攻关项目、省级自然科学基金项目、各类人才项目及20余项Web3D在线典型应用创新项目。

[1] 2012年，国家自然科学基金面上项目《基于单元机制的海量DVE场景的渐进式对等网络传输关键技术》（贾金原，2013年1月-2016年12月，纵向课题，课题编号：61272276/F020503，课题实际负责人）。

[2] 2013年，高等学校博士学科点专项科研基金项目（博导类）《基于图像与规则的轻量级Web3D景观建模方法的研究》，（课题负责人，2014年1月-2017年12月，课题编号：20130072110035）。

[3] 2013年，吉林省科技计划项目（重点科技攻关课题）《新一代移动互联网3D媒体的无线传输机制与核心算法》（项目编号：No.20140204088GX；课题负责人：贾金原）。

[4] 2013年，长春高新区长白慧谷英才计划（第三批）《面向移动互联网的轻量级3D景观模型素材库云服务平台及其关键技术研究》，（课题负责人：贾金原；合同号：3-2013006）。

[5] 2015年，中央高校基本科研业务费-学科交叉类项目重点项目A类，《基于互联网3D的地下空间火灾安全虚拟实验室关键技术》，（课题编号：20153797，课题联合（土木学院朱合华院士）负责人：贾金原）。

[6] 2020年，国家自然科学联合基金重点支持项目，U19A2063，《全景立体电影视觉感知与渲染计算去冗余理论及技术研究》，，241万（78万），（课题负责人：贾金原）

[7] 2006年，辽宁省教育厅科学技术基金项目《基于二次曲面剖分的旋转面和管道型曲面的求交算法》（负责人：贾金原）.

[8] 2008年，上海市科委重点攻关基金项目《构建网上大规模虚拟展示的若干关键技术的研究》，（150万，负责人：贾金原）

[9] 2009年，辽宁省自然科学基金项目《CAD中关于重要特殊曲面的几何计算算法的研究》，（课题负责人：贾金原）。

[10] 2021年，国家自然科学基金面上项目《面向WebCIM在线可视化的BIM大数据细粒度化方法》，编号:6207071897，（课题负责人：贾金原）。

[1] Xin Huang, Dong Liang, Mingrui Cai, Juyong Zhang, Jinyuan Jia. CariPainter: Sketch Guided Interactive Caricature Generation. ACM SIGMM. 2022. (CCF-A类会议).

[2]  Zhicheng Liu, Linzhou Li, Feng Tian, Jinyuan Jia. Lightweight Web3D Crowd Rendering for Online Massive Conferencing. International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2022). 2022. (CCF-B类会议)

[3]  Ke Li, Hantao Zhao, Qian Zhang, Jinyuan Jia*. CEBOW: A Cloud-Edge-Browser Online Web3D approach for visualizing large BIM scenes. Computer Animation and Virtual Worlds. 2022.(SCI收录, CCF-C类期刊)

[4]   Xiaojun Liu, Changyan He, Hantao Zhao, Jinyuan Jia, Chang Liu. BIM Indoor Path Planning: A Lightweight Approach for Complex BIM Building. Computer Animation and Virtual Worlds. 2021. (SCI, CCF-C类期刊)

[5]  Xiaojun Liu, Changyan He, Hantao Zhao, Jinyuan Jia, Chang Liu. ExteriorTag: automatic semantic annotation of BIM building exterior via voxel index analysis. IEEE Computer Graphics and Applications. 2021. (SCI, IF: 2.088)

[6]  Ke Li, Qian Zhang, Hantao Zhao and Jinyuan Jia. User Interests Driven Collaborative Cloud-Edge-Browser Architecture for WebBIM Visualization. ACM Web3D. 2020, (Best Paper Award)

[7]  Fengting Yan, Yonghao Hu, Jinyuan Jia, Zihao Ai, Kai Tang, Zhicai Shi, Xiang Liu. Interactive WebVR Visualization for Online Fire Evacuation Training. Multimedia Tools and Applications. 2020. (CCF-C类期刊)

[8]  Guan Wang, Hamid Laga, Jinyuan Jia, Stanley Miklavcic, Anuj Srivastava. “Statistical Analysis and Modeling of the Geometry and Topology of Plant Roots”. Journal of Theoretical Biology. 2020. (SCI, IF: 2.04)

[9]  Wen Zhou and Jinyuan Jia. “Sketch Augmentation for Shape Retrieval based on Convolutional Neural Networks”. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG). 2020. (SCI, CCF-A类期刊)

[10]  Peihua Song, Jinyuan Jia, Youyi Zheng, Yan Gao. "Web3D-based Automatic Furniture Layout System Using Recursive Case-based Reasoning and Floor Field"[J]. Multimedia Tools and Applications (MTAP). 2019, (SCI, CCF-C类期刊,Edutainment2017最佳论文)

[11]  Guan Wang, Hamid Laga, Jinyuan Jia, Ning Xie, Hedi Tabia. “Statistical Modeling of 3D Geometry and Structure of Botanical Trees”. Computer Graphics Forum (CGF). 2018. (SCI, CCF-B类期刊)

[12]  Guan Wang, Hamid Laga, Ning Xie, Jinyuan Jia, Hedi Tabia. "The Shape Space of 3D Botanical Tree Models". ACM Transactions on Graphics (TOG). 2018. (SCI, CCF-A类期刊)

[13]  Chang Liu, Lei Zhao, Wei Tsang OOI, Jinyuan Jia. “Cloud Baking:Collaborative Scene Illumination for Dynamic Web3D Scenes”. ACM Transactions on Multimedia Computing Communication and Applications (ACM TOMM), 2018. (SCI, CCF-B类期刊)

[14]  Wen Zhou, Jinyuan Jia, Kai Tang. “S-LPM: Segmentation Augmented Light-weighting and Progressive Meshing for the Interactive Visualization of Large Man-made Web3D Models”. World Wide Web Journal (WWWJ), 2018, (SCI , CCF-B类期刊)

[15]  Guan Wang, Dejia Zhang, Kaimao Zhou, Jinyuan Jia. “Rule and Reuse Based Lightweight Modeling and Real Time Web3D Rendering of Forest Scenes” [C]. ACM Web3D, 2018. (国际Web3D领域最高水平会议)

[16]  Chao Wang, Shuang Liang, Jinyuan Jia. "Immersing Web3D Furniture into Real Interior Images"[C]. IEEE VR 2018(CCF-A类会议)

[17]  Wen Zhou, Jinyuan JIA. “A Learning Framework for Shape Retrieval Based on Multilayer Perceptrons”. Pattern Recognition Letters (PRL), 2018, (SCI, CCF-C类期刊).

[18]  Yonghao Hu, Chaohui Chen, Xiaojun Liu, Fei Huang, Jinyuan Jia. “WebTorrent Based Fine-grained P2P Transmission of Large-scale WebVR Indoor Scenes”[C]. ACM Web3D, 2017. (国际Web3D领域最高水平会议)

[19]  Chang Liu, Qian Zhang, Lei Zhao, Jinyuan Jia. “Lightweight WebSIM Rendering Framework Based on Cloud-Baking". ACM SIGSIM Conference on Principles of Advanced Discrete Simulation (ACM SIGSIM PADS). 2017.(仿真领域旗舰级会议)

[20] Laixiang Wen, Ning. Xie, and Jinyuan. Jia. “Fast accessing Web3D contents using lightweight progressive meshes”. Computer Animation and Virtual Worlds. 2016. (SCI, CCF-C类期刊).

[21]  Mingfei Wang, Jinyuan Jia, Ning Xie, Chenxi Zhang. “Interest-driven Avatar Neighbor- organizing for P2P Transmission in Distributed Virtual Worlds”. Computer Animation and Virtual Worlds. 2016. (SCI, CCF-C类期刊)

[22]  Xiaojun Liu, Ning Xie, Kai Tang, Jinyuan Jia. “Lightweight for Web3D Visualization of Large-scale BIM Scenes in Real-time”. Graphical Models, 2016(SCI, CCF-B类期刊)

[23]  Laixiang Wen, Ning Xie, Jinyuan Jia, “Client-driven Strategy of Large-scale Scene Streaming”, Special Session on Good Practices in Multimedia Modeling (MMM), 2015, (CCF-B类会议).

[24]  Long Zhao, Shuang Liang, Yichen Wei, Jinyuan Jia. Object Proposal by Multi-branch Hierarchical Segmentation. IEEE CVPR. 2015. (CCF-A类会议)

[25]  Long Zhao, Shuang Liang, Jinyuan Jia. “Learning best views of 3D shapes from sketch contour”. The Visual Computer. 2015. (SCI收录, CCF-C类期刊)

[26]  Michael Englert, Yvvone Jung, Paul Grimm and Jinyuan Jia, "A Streaming Framework for Instant 3D Rendering and Interaction". ACM VRST 2015 (CCF-C类会议)

[27]  Jinyuan Jia, Wei Wang, Xiaojun Hei, “An Efficient Caching Algorithm for Peer-to-Peer 3D Streaming in Distributed Virtual Environments”. Journal of Network and Computer Applications, 2014 (SCI, CCF-C类期刊)

[28]  Shuang Liang, Long Zhao, Yichen Wei and Jinyuan Jia, “Size and Location Matter: a New Baseline for Salient Object Detection”, ACCV, 2014. (CCF-C类会议)

<中文期刊>

[29] 周文，贾金原. “一种SVM学习框架下的Web3D轻量级模型检索算法”. 电子学报，47(1):92-99. 2019年. (EI).

[30] 王明飞, 范辰, 贾金原. 结合社交推荐和推拉策略的渐进式DVE预下载机制[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2015(7):1223-1229. (EI)

[31] 张德嘉, 梁爽, 张晨, 贾金原. “基于增强PyrLK光流法的三维树木骨架重建方法”. 计算机辅助设计与图形学学报(EI). 2015(7):1247-1254.

[32] 贾金原、王伟、王明飞、范辰、俞阳、张晨曦，“基于增量式多层可扩展扇形兴趣区域的大规模DVE场景对等渐进式传输机制”. 计算机学报. 37(6):1324-1334, June, 2014. （EI）

[33] 王超、宋佩华、张惠娟、贾金原. 基于FBS的卧室在线自动布局算法，计算机辅助设计与图形学学报. 2019 , 31(2): 266-276.(EI)

[34] 刘小军, 贾金原. “面向手机网页的大规模WebBIM场景轻量级实时漫游算法”. 中国科学（信息科学）. 2018, 48(3):274-292.（ChinaVR2017最佳论文）

[35] 艾子豪、胡永豪、闫丰亭、张惠娟、王冬青、青胜蓝、朱合华、贾金原. “轻量级Web3D地铁火灾逃生在线规划关键技术”. 中国科学（信息科学），49(4): 10–28. 2019年. （ChinaVR2018最佳论文）

[36] 豆雨桐、宋佩华、刘畅、贾金原. “基于最大光照熵的卧室智能布光方法”.计算机辅助设计与图形学学报(EI). 2020年4月. （ChinaVR2019最佳论文）

[37]  刘畅、张乾、贾金原. “基于设备性能的Web3D动态实时光影云渲染系统”. 中国科学（信息科学）51(4): 10–28. 2021年.

[38] 李柯、张乾、贾金原.云边页协同的WebBIM大场景多粒度兴趣加载调度算法.计算机辅助设计与图形学学报(EI). 33(9)，2021年.(ChinaVR2020最佳论文)

[39] 刘志成、冯恩旸、黄安宁、任鹏、艾子豪、梁栋、贾金原. 面向WebVR会议的大规模人群在线渲染关键技术. 计算机辅助设计与图形学学报(EI). 34(7)，待发表，2022年.

[40] 刘畅; 霍宇驰; 张严辞; 张乾; 郑家祥; 唐睿; 余耿; 王锐; 贾金原.移动在线实时绘制技术研究综述.中国图象图形学报.27(06): 1877-1897.2022.

<授权专利>

[41] “基于户型数据驱动的组合式室内布局方法和系统”，中国发明专利，2018年1月，专利号： ZL201911305352.7

[42] “Web3D虚拟场景对等传输数据调度方法及平台”，中国发明专利，2018年1月；专利号： ZL201810072162.4

[43] “大规模火灾动态烟雾场的轻量级网页可视化方法及系统”，中国发明专利，2016年12月，专利号：ZL201810072414.3

[44] “一种同种异态森林场景构建方法及系统”，中国发明专利，2016年12月，专利号：ZL201611103283.8

[45] “轻量化的BIM大数据在线可视化方法和系统”，中国发明专利，2016年12月，专利号：ZL201611102784.4

[46] “基于兴趣行为的分布式虚拟环境缓存管理方法”，中国发明专利，2018年12月，专利号：ZL201611114689.6

[47] “基于增强型PyrLK光流法的树木轻量化3D重建方法”，中国发明专利，2018年1月，专利号：ZL201310686989.1

[48]  “面向网页端的大规模植物群落轻量级建模及可视化方法”，中国发明专利，2020年7月，专利号： ZL201911397963.9

[49] “一种基于最大光照熵的室内自动布光方法及系统”，中国发明专利，2018年12月 ，专利号：ZL2020102382913.8

[50] “一种表情可编辑的人脸照片夸张化漫画的智能生成方法”，中国发明专利，2023年5月，专利号：ZL202210818165.4

[51] “基于深度图的建筑物的细粒度化分划与场景图组织方法”，中国发明专利，2023年5月，专利号：ZL202210715535.1

[52] “一种大规模Web3D实例化光照的轻量级在线渲染方法”，中国发明专利，2023年7月，专利号：ZL202010238291.3

【1】2007年-2012年连续六次被评为同济大学优秀毕业设计指导教师。

【2】2013年，获得上海市科技进步一等奖（编号：20124036-1-R11）。

【3】2017年，在CITE全球VR/AR开发者应用峰会上获得“中国十大VR人物”称号。

【4】2017年-2020年连续4次被授予中国虚拟现实大会（ChinaVR）最佳论文奖。

【5】2017年，第十一届国际教娱学术会议（Edutainment 2017）最佳论文奖。

【6】2018年，中国产学研合作创新奖（中国产学研合作促进会，省部级奖项）。

【7】2019年，中国图学学会（中国科协一级学会）的科技进步二等奖。

【8】2019年，吴文俊人工智能奖二等奖（排第7名）。

【9】2019年，中国产学研合作工匠精神奖（中国产学研合作促进会，省部级奖项）。

【10】2020年，第25届ACM Web3D（2020）国际大会的最佳论文奖。