虛擬社區(qū)漫游系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

1、虛擬社區(qū)漫漫游系統(tǒng)的的設(shè)計與實(shí)實(shí)現(xiàn)(場景建模模)摘 要虛擬現(xiàn)實(shí)技技術(shù)是由計計算機(jī)產(chǎn)生生，通過視視、聽、觸觸覺等作用用，使用戶戶產(chǎn)生身臨臨其境感覺覺的交互式式視景仿真真，具有多多感知性、存在感、交互性和和自主性等等特征。虛虛擬現(xiàn)實(shí)建建模語言VVRML被被用來描述述三維物體體及其行為為，可以構(gòu)構(gòu)建虛擬世世界。VRRML的基基本目標(biāo)是是建立互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)上的交交互式三維維多媒體。VRMLL的出現(xiàn)使使得虛擬現(xiàn)現(xiàn)實(shí)像多媒媒體和互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)一樣逐逐漸走進(jìn)我我們的生活活。本文主要研研究基于VVRML的的虛擬場景景建模、交交互、漫游游技術(shù)，根據(jù)虛擬擬設(shè)計及其其主要特點(diǎn)點(diǎn)，結(jié)合33D MAAX和Coosmo Worlld

2、s，對對基于VRRML的虛虛擬現(xiàn)實(shí)技技術(shù)在人們們生活領(lǐng)域域的應(yīng)用進(jìn)進(jìn)行了研究究，著重闡闡述了如何何利用VRRML語言言以生動的的模型來模模擬和顯示示現(xiàn)實(shí)三維維空間，最終以人人機(jī)交互方式來來實(shí)現(xiàn)社區(qū)區(qū)三維景觀觀的實(shí)時漫漫游。對建筑樓樓群的建模模采用3DD MAXX三維造型型工具和VVRML相相結(jié)合的方方式，對這這些模型進(jìn)進(jìn)行優(yōu)化。同時為了了增加真實(shí)實(shí)性，在虛虛擬社區(qū)中加入入樹木、游游人、汽車車等模型。這些模型型共同構(gòu)建建整個虛擬擬三維場景景，為市政規(guī)劃劃建設(shè)提供供一個科學(xué)學(xué)簡便、形形象直觀的的可視化人人機(jī)交互平平臺。關(guān)鍵詞：虛虛擬現(xiàn)實(shí)，VRMLL，場景建模模，虛擬漫游游DESIGGN ANND

3、IMMPLEMMENTAATIONN FORR THEE VIRRTUALL COMMMUNIITY RROAMIING SSYSTEEM(SCENNARIOO MODDELINNG)ABSTRRACTVirtuual rrealiity iis a resuult oof coomputter ddevellopmeent, it mmay ccreatte soome ssceneery tthat inclludess sennses of sighht, hheariing aand ttouchh. Itts chharaccteriisticcs arre muulti-senss

4、atioon, eexisttent sensse, iinterractiion aand iindeppendeence. VRMLL can desccriptt thrree dimeensioonal objeects and theiir beehaviiors, thuus can builld viirtuaal woorld. Beccausee of the appeearannce oof VRRML，VVirtuual RRealiity ccomess to oour llife suuch aas muultimmediaa andd Intternet.The r

5、reseaarchees off thiis paaper focuus onn thee moddelinng, tthe iinterractiing aand tthe bbrowssing of tthe VVRML-baseed viirtuaal sccene. Acccordiing tto thhe viirtuaal deesignning aand tthe mmain featturess, uniifyinng thhe 3DD MAXX andd Cossmo WWorldds, bbasedd on the VRMLL virrtuall reaalityy tec

6、chnollogy , wee havve reesearrchedd thee appplicaationn in tthe ffieldd of peoppless liffe. TThe ppaperr foccusess on how to uuse VVRML langguagee to consttructt in tthe mmodell vivvidlyy to simuulatee andd dissplayy reaalisttic tthreee-dimmensiionall spaace. Finallly, we acchievved thee reaal-tiime

7、 rroamiing iin thhe Thhree-dimeensioonal landdscappe off thee commmuniity bby huuman-compputerr intteracctionn. We havve moodeleed thhese builldinggs byy thee commbinaationn of 3D MMAX tthreeedimmensiionall modeelingg toool annd VRRML. At tthe ssame timee, we put otheer modeels ssuch as ttreess，humm

8、ans and carss intto thhe 3dd sceene tto inntenssify the sensse off thee factticitty. We uuse tthesee moddels to bbuildd a vvirtuual tthreee-dimmensiionall sceene togeetherr, to pproviide aa sciientiific and simpple, intuuitivve immage visuualizzatioon pllatfoorm ffor cconsttructtion of mmuniccipall.

9、KEY WWORDSS：virtuual rrealiity，VRMLL，scennarioo moddelinng，viirtuaal toour目錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc327173890 前言 PAGEREF _Toc327173890 h 11 HYPERLINK l _Toc327173891 第1章 虛虛擬現(xiàn)實(shí)建建模語言 PAGEREF _Toc327173891 h 3 HYPERLINK l _Toc327173892 1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)建模語言言概述 PAGEREF _Toc327173892 h 3 HYPERLINK l _Toc3

10、27173893 1.2 基于VRRML的虛虛擬場景構(gòu)構(gòu)造工具及及VRMLL瀏覽器 PAGEREF _Toc327173893 h 5 HYPERLINK l _Toc327173894 1.2.1 文本本編輯工具具 PAGEREF _Toc327173894 h 5 HYPERLINK l _Toc327173895 1.2.2 三維維建模工具具 PAGEREF _Toc327173895 h 5 HYPERLINK l _Toc327173896 1.2.3 VRRML瀏覽覽器 PAGEREF _Toc327173896 h 6 HYPERLINK l _Toc327173897 第2章

11、虛虛擬場景建建模分析 PAGEREF _Toc327173897 h 7 HYPERLINK l _Toc327173898 2.1 場景的建建模 PAGEREF _Toc327173898 h 7 HYPERLINK l _Toc327173899 2.1.1 節(jié)點(diǎn)點(diǎn) PAGEREF _Toc327173899 h 7 HYPERLINK l _Tocc32711739000 2.11.2 造造型節(jié)點(diǎn)的的層次結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc327173900 h 8 HYPERLINK l _Toc327173901 2.1.3 節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的關(guān)關(guān)系 PAGEREF _Toc327173901

12、 h 8 HYPERLINK l _Toc327173902 2.1.4 大型型場景的數(shù)數(shù)據(jù)組織 PAGEREF _Toc327173902 h 9 HYPERLINK l _Toc3271739033 2.11.5 建建模流程 PAGEREF _Toc327173903 h 11 HYPERLINK l _Toc327173904 2.1.6 場景景的建立 PAGEREF _Toc327173904 h 11 HYPERLINK l _Toc327173905 2.2 場景對象象的優(yōu)化 PAGEREF _Toc327173905 h 13 HYPERLINK l _Toc327173906

13、2.2.1 建筑筑物的二次次建模方法法 PAGEREF _Toc327173906 h 13 HYPERLINK l _Toc327173907 2.2.2 建模模環(huán)節(jié)的其其他優(yōu)化方方法 PAGEREF _Toc327173907 h 14 HYPERLINK l _Toc327173908 2.2.3 文件件編輯環(huán)節(jié)節(jié)的優(yōu)化 PAGEREF _Toc327173908 h 15 HYPERLINK l _Toc327173909 第3章 虛虛擬社區(qū)漫漫游系統(tǒng)的的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc327173909 h 17 HYPERLINK l _Toc327173910 3.1 開發(fā)環(huán)境境

14、PAGEREF _Toc327173910 h 17 HYPERLINK l _Toc327173911 3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc327173911 h 17 HYPERLINK l _Toc327173912 3.3 場景模型型的建立 PAGEREF _Toc327173912 h 18 HYPERLINK l _Toc327173913 3.3.1 地面面建模 PAGEREF _Toc327173913 h 18 HYPERLINK l _Toc327173914 3.3.2 建筑筑物建模 PAGEREF _Toc327173914 h 19 HYPERLINK l

15、 _Toc327173915 3.3.3 植物物建模 PAGEREF _Toc327173915 h 21 HYPERLINK l _Toc327173916 3.3.4 其他他設(shè)施建模 PAGEREF _Toc327173916 h 23 HYPERLINK l _Toc327173917 3.4 碰撞檢測測的建立 PAGEREF _Toc327173917 h 23 HYPERLINK l _Toc327173918 3.4.1 替身身的建立 PAGEREF _Toc327173918 h 23 HYPERLINK l _Toc332717739199 3.44.2 碰碰撞的觸發(fā)發(fā) PAG

16、EREF _Toc327173919 h 24 HYPERLINK l _Toc327173920 3.5 視點(diǎn)的建建立 PAGEREF _Toc327173920 h 24 HYPERLINK l _Toc327173921 3.6 場景的鏈鏈接 PAGEREF _Toc327173921 h 24 HYPERLINK l _Toc327173922 第4章 系系統(tǒng)測試 PAGEREF _Toc327173922 h 26 HYPERLINK l _Toc327173923 4.1 測試的目目標(biāo) PAGEREF _Toc327173923 h 26 HYPERLINK l _Toc32717

17、3924 4.2 系統(tǒng)測試試過程 PAGEREF _Toc327173924 h 26 HYPERLINK l _Toc327173925 4.2.1 單元元測試 PAGEREF _Toc327173925 h 26 HYPERLINK l _Toc327173926 4.2.2 集成成測試 PAGEREF _Toc327173926 h 28 HYPERLINK l _Toc327173927 結(jié)論 PAGEREF _Toc327173927 h 229 HYPERLINK l _Toc327173928 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc327173928 h 30 HYPERLINK l

18、 _Toc327173929 致謝 PAGEREF _Toc327173929 h 332前言隨著虛擬現(xiàn)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和和計算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的的發(fā)展，以以及數(shù)字地地球和數(shù)字字城市概念念的為前提提的大背景景下，虛擬擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)術(shù)已經(jīng)成為為計算機(jī)領(lǐng)領(lǐng)域研究、開發(fā)和應(yīng)應(yīng)用的熱點(diǎn)點(diǎn)，廣泛應(yīng)應(yīng)用到教育育、軍事、建筑、醫(yī)醫(yī)療、工業(yè)業(yè)設(shè)計等各各個領(lǐng)域。這一名詞詞是由美國國VPL公公司創(chuàng)建人人拉尼爾（JJaronn Lannier）在在80年代代初提出的的，也稱靈靈境技術(shù)或或人工環(huán)境境1。作作為一項尖尖端科技，虛虛擬現(xiàn)實(shí)集集成了計算算機(jī)圖形技技術(shù)、計算算機(jī)仿真技技術(shù)、人工工智能、傳傳感技術(shù)、顯示技術(shù)術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并并行處理等

19、等技術(shù)的最最新發(fā)展成成果，是一一種由計算算機(jī)生成的的高技術(shù)模模擬系統(tǒng)，它它最早源于于美國軍方方的作戰(zhàn)模模擬系統(tǒng)，九九十年代初初逐漸為各各界所關(guān)注注并且在商商業(yè)領(lǐng)域得得到了進(jìn)一一步的發(fā)展展。這種技技術(shù)的特點(diǎn)點(diǎn)在于計算算機(jī)產(chǎn)生一一種人為虛虛擬的環(huán)境境，這種虛虛擬的環(huán)境境是通過計計算機(jī)圖形形構(gòu)成的三三維數(shù)字模模型，并編編制到計算算機(jī)中去生生成一個以以視覺感受受為主，也也包括聽覺覺、觸覺的的綜合可感感知的人工工環(huán)境，從從而使得在在視覺上產(chǎn)產(chǎn)生一種沉沉浸于這個個環(huán)境的感感覺，可以以直接觀察察、操作、觸摸、檢檢測周圍環(huán)環(huán)境及事物物的內(nèi)在變變化，并能能與之發(fā)生生“交互”作用，使使人和計算算機(jī)很好地地“融為一

20、體體”，給人一種種“身臨其境境”的感覺。虛擬社區(qū)(Virttual Commmunitty)是基于地地理信息系系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)技術(shù)、寬寬帶網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)、多媒媒體技術(shù)、計算機(jī)圖圖形學(xué)等高高新技術(shù)，將將社區(qū)地理空空間信息和和其屬性信信息相結(jié)合合，構(gòu)建一一個逼真的的、具有視視覺、聽覺覺、觸覺的的虛擬社區(qū)區(qū)景觀，用用戶可以利利用計算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程程訪問這個個全新的社社區(qū)景觀，通通過終端計計算機(jī)在虛虛擬社區(qū)中漫游游，而且可可以進(jìn)行查查詢、分析析、評價等等操作，使使用戶足不不出戶也可可以有身臨臨其境的感感覺1。虛擬社區(qū)漫漫游系統(tǒng)是是數(shù)字社區(qū)區(qū)建設(shè)的基基礎(chǔ)，它的的研究和創(chuàng)創(chuàng)建對以后后數(shù)字社區(qū)區(qū)的建設(shè)有有重要

21、的現(xiàn)現(xiàn)實(shí)意義。它是一個個三維可視視化的、有有聲有色的的仿真社區(qū)區(qū)景觀，既既可以為市市政建設(shè)樹樹立良好的的形象，提提高社區(qū)的知名名度，宣傳傳社區(qū)文化化；還可以以作為市政政規(guī)劃的輔輔助工具，在在對社區(qū)內(nèi)部的的建筑物、道路、輔輔助設(shè)施進(jìn)進(jìn)行修建規(guī)規(guī)劃時，可可以在這個個虛擬三維維環(huán)境中動動態(tài)交互的的對未來社社區(qū)環(huán)境進(jìn)進(jìn)行全面的的審查，為為社區(qū)規(guī)劃和和設(shè)計提供供更明確的的目標(biāo)；同同時也提高高了社區(qū)管管理的效率率和科學(xué)化化水平，促促進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，加快快社區(qū)建設(shè)?？傊菙?shù)字校校園建設(shè)的的基礎(chǔ)。本論文研究究的虛擬社社區(qū)漫游系系統(tǒng)，是以以現(xiàn)實(shí)中功功能社區(qū)為為虛擬空間間，根據(jù)VVR技術(shù)原原理，創(chuàng)建建出社區(qū)里里

22、基本的建建筑物、道道路、廣場場、車輛、人物、樹樹木等虛擬擬模型，然然后以VRRML(Virttual Reallity Modeelingg Lannguagge，虛擬擬現(xiàn)實(shí)建模模語言)為核心，結(jié)結(jié)合3D MAX等等建模工具具，實(shí)現(xiàn)基基于TCPPIP協(xié)議和和因特網(wǎng)的的逼真虛擬擬校園漫游游系統(tǒng)，使使得用戶更更加方便、靈活的在在虛擬社區(qū)區(qū)中漫游三三維模型；使真實(shí)性性、交互性性和動態(tài)性性得到了更更充分的體體現(xiàn)。 虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)建模語言言 虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)建模語言言概述虛擬現(xiàn)實(shí)建建模語言（VVirtuual Realiity MModelling Languuage ，VRMML）是第第二代WWWW的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)語言

23、，是是一項與多多媒體、因因特網(wǎng)、虛虛擬現(xiàn)實(shí)等等領(lǐng)域密切切相關(guān)的新新技術(shù)11。熟悉悉3W的人人們都知道道，由于HHTML語語言的局限限性，VRRML之前前的網(wǎng)頁只只能是簡單單的平面結(jié)結(jié)構(gòu)。盡管管借助Jaava技術(shù)術(shù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)一些三維維的效果，可可是要完全全構(gòu)造出一一個三維的的環(huán)境是不不可能的。而VRMML的誕生生恰恰彌補(bǔ)補(bǔ)了這一缺缺陷。VRRML是一一種基于文文本的通用用語言，是是HTMLL的三維模模型。它定定義了當(dāng)今今3D應(yīng)用用中絕大多多數(shù)常見概概念，如變變換層級、光源、視視點(diǎn)、幾何何、動畫、霧、材質(zhì)質(zhì)屬性和紋紋理映射等等。一個VVRML的的三維立體體景象一般般是由成百百上千個多多邊形組成成，

24、這些多多邊形是構(gòu)構(gòu)建計算機(jī)機(jī)三維景象象的基本材材料。VRML規(guī)規(guī)范是19994年在在瑞士日內(nèi)內(nèi)瓦召開的的萬維網(wǎng)（WWWW）會會議上，由由Markk Pessce和TTony Pariisi首先先提出的。它的1.0版本只只允許建立立一個可以以探索的環(huán)環(huán)境，不能能提供交互互功能，也也沒有聲音音和動畫。VRMLL2.0規(guī)規(guī)范于19996年88月通過。它在1.0的基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行了了很大的補(bǔ)補(bǔ)充和完善善。VRMML2.00改變了11.0版本本中只能創(chuàng)創(chuàng)建靜態(tài)33D景物的的限制，增增加了行為為，可以讓讓物體旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、行走、滾動、改改變顏色和和大小。它它提供了梯梯度和紋理理映射背景景、與地點(diǎn)點(diǎn)相關(guān)的聲聲音以及可

25、可以將MPPEG- = 2 * ROMAN III視頻映射射到任意對對象上的節(jié)節(jié)點(diǎn)。它還還提供了帶帶輪廓的地地形、突出出、碰撞檢檢驗、模糊糊效果以及及常見的文文本。VRML文文件通常包包括4個主主要部分：文件頭(Headder)，原原型(Prrotottypess)，場景景圖(Sccene grapph)，事事件路由(Evennt rooutinng)22。文件頭部分分是必須且且唯一的。后3個部部分沒有嚴(yán)嚴(yán)格的先后后次序要求求，只要求求后者使用用的對象在在前者中已已經(jīng)定義，并并且這3個個部分可以以有任意多多個。另外外，可以在在VRMLL文件內(nèi)添添加注釋。VRML定定義了544種節(jié)點(diǎn)，新新增了3

26、種種數(shù)據(jù)類型型，而且?guī)讕缀跛械牡墓?jié)點(diǎn)都被被或多或少少地增加了了功能，至至少可以發(fā)發(fā)送或接收收消息。簡簡單地說，VRML2.0 的全部功能可以分為二大部分：創(chuàng)建三維實(shí)體及對對象的編程。這二部分是密不可分的，因為在VRML中，任何一個創(chuàng)建的實(shí)體都可以發(fā)送和接收消息，并通過JavaScript與外部Java進(jìn)行交換，從而實(shí)現(xiàn)真正的交互功能。此外，VRML2.0還改進(jìn)了編程格式，使之更加符合面向?qū)ο缶幊痰乃枷?，增加了交互的功能，具體表現(xiàn)在一些新增的節(jié)點(diǎn)，如Sensor Interpolator等。同時，VRML2.0還有支持聲音、動畫等功能。VRML22.0的節(jié)節(jié)點(diǎn)主要分分成以下220大類：造型尺寸

27、、外觀節(jié)點(diǎn)點(diǎn)：Shaape、AAppeaarancce、Maateriial原始幾何造造型節(jié)點(diǎn)：Box、Conee、Cyllindeer、Sppheree造型編組節(jié)節(jié)點(diǎn)：Grroup、Swittch、BBillbboardd文本造型節(jié)節(jié)點(diǎn)：Teext、FFronttStylle造型定位、旋轉(zhuǎn)、縮縮放節(jié)點(diǎn)：Trannsforrm內(nèi)插器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)：TimmeSennsor、PosiitionnInteerpollaterr、OriientaationnInteerpollaterr、CollorInnterppolattor、 ScallarInnterppolattor、CCoorddinatteI

28、ntterpoolatoor感知節(jié)點(diǎn)：ToucchSennsor、CyliinderrSenssor、PPlaneeSenssor、SSpherreSennsor、VisiibiliitySeensorr、ProoximiitySeensorr、Colllisiion點(diǎn)、線、面面集節(jié)點(diǎn)：PoinntSett、InddexeddLineeSet、IndeexedFFaceSSet、CCoorddinatte顏色、紋理理、明暗節(jié)節(jié)點(diǎn)：Coolor、ImaggeTexxturee、PixxelTeexturre、MoovieTTextuure、NNormaal控制光源的的節(jié)點(diǎn)：PPointtLigh

29、ht、DiirecttionaalLigght、SSpotLLightt背景節(jié)點(diǎn)：Backkgrouund聲音節(jié)點(diǎn)：AudiioCliip、MoovieTTextuure、SSoundd細(xì)節(jié)控制節(jié)節(jié)點(diǎn)：LOOD霧節(jié)點(diǎn)：FFog空間信息節(jié)節(jié)點(diǎn)：WoorldIInfo腳本節(jié)點(diǎn)：Scriipt控制視點(diǎn)的的節(jié)點(diǎn)：VViewppointt、NavvigattionIInfo海拔節(jié)點(diǎn)：ElevvatioonGriid擠出節(jié)點(diǎn)：Extrrusioon用于創(chuàng)建新新節(jié)點(diǎn)類型型的節(jié)點(diǎn)：PROTTO、EXXTERNNPROTTO、ISS通過這些節(jié)節(jié)點(diǎn)的相互互組合和協(xié)協(xié)調(diào)，幾乎乎可以模擬擬現(xiàn)實(shí)世界中中的任何對對象。

30、基于VRRML的虛虛擬場景構(gòu)構(gòu)造工具及及VRMLL瀏覽器 文本編輯輯工具VRML用用ASC = 2 * ROMAN III文本格格式來描述述境界和鏈鏈接。因此此，可以用用寫字板或或其它的文文本編輯器器來編寫VVRML程程序(保存存時要以*.wrll為后綴名名)。但對對于一個虛虛擬的三維維場景來說說，它是由由聲音、圖圖像、材質(zhì)質(zhì)等復(fù)雜文文件組合而而成的，一一個單獨(dú)的的*.wrrl文件不不能輕易地地實(shí)現(xiàn)它。因此，便便需要一種種工具把這這些文件歸歸納在一個個工程中(即一個文文件夾)。這樣的工工具很多，最最常用的是是VrmllPad工工具。VrrmlPaad工具對對各個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、域設(shè)置置了層次，并并提供

31、了高高亮度顯示示，用戶可可以很方便便地組建、查看、調(diào)調(diào)用工程中中的各種文文件。 三維建模模工具上面的文本本編輯工具具在構(gòu)建三三維模型時時有兩個重重要缺陷：一方面不不能提供可可視化界面面；另一方方面對于不不規(guī)則的復(fù)復(fù)雜物體常常常要求編編輯大量的的、繁瑣的的文本、數(shù)數(shù)字3。對于第一個個問題，許許多所見即即所得的VVRML制制作軟件已已經(jīng)出現(xiàn)。其中，PParalllel Grapphicss公司推出出了一系列列的VRMML制作工工具Inteernett Sceene AAssemmblerr(ISAA),Innternnet SSpacee Buiilderr(ISBB)、Innternnet CC

32、haraacterr Aniimatoor(ICCA)。這這3個工具具各有側(cè)重重，ISBB側(cè)重于空空間建模，ISA側(cè)重于場景組合，ICA側(cè)重于動畫。結(jié)合使用它們可以快速生成VRML文件。雖然它們不支持VRML2.0的所有功能，但它們的易用性給生成復(fù)雜的三維實(shí)體提供了方便。尤其是ISB，它雖然不支持復(fù)雜的動畫，不支持行為、事件的操作(這些可由ICA、ISA完成)，但由于它結(jié)合了可視化操作和VrmlPad工程的優(yōu)點(diǎn)，從而成為虛擬現(xiàn)實(shí)建模的可靠工具。3D MAAX當(dāng)今世世界流行最最廣的三維維動畫造型型軟件，它它所具有的的把三維模模型輸出成成VRML格式式(利用其其Impoort和EExporrt方法

33、)的功能使使其成為VVRML的的最好助手手。但是，33D MAX中中對物體描描述的精度度大大高于于VRMLL的要求，它它包含了很很多造型的的細(xì)節(jié)，這這些都是VVRML不不需要的。過細(xì)的要要求不可避避免地造成成了巨大的的文件量，這這影響了文文件裝入內(nèi)內(nèi)存后的導(dǎo)導(dǎo)航速度和和性能，使使文件的下下載時間過過長。因此此，可用一一些特殊的的方法來削削減文件的的大小，提提高執(zhí)行速速度。這些些方法包括括：在建立立的幾何體體中減少分分段數(shù)；從從場景中刪刪除看不見見的面和隱隱藏不需要要的面；使使用關(guān)聯(lián)復(fù)復(fù)制等。 VRMLL瀏覽器和HTMLL一樣，VVRML虛虛擬場景源源程序文件件也是由網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸，瀏瀏覽器解釋釋、

34、執(zhí)行和和呈現(xiàn)的，只只不過VRRML源程程序文件在在瀏覽器上上產(chǎn)生的不不是靜態(tài)的的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)，而是動動態(tài)的立體體場景，支支持VRMML文件的的瀏覽器常常見的有MMicroosoftt VRMML瀏覽器器、Parralleel Grraphiics公司司的Corrtonaa VRMML Cllientt瀏覽器、SGI公公司的Cosmoo Plaayer瀏瀏覽器、BBlaxxxun公司司的Blaaxxunn Conntactt等。 虛擬場景景建模分析VRML是是第二代WWeb上的的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)，是一種種三維場景景的描述性性語言，也也是在Innternnet網(wǎng)上實(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵鍵性技術(shù)。它的基本本

35、原理是用用文本信息息描述三維維場景，在在Inteernet網(wǎng)上傳傳輸，在本本地機(jī)上由由VRMLL的瀏覽器器解釋生成成三維場景景，解釋生生成的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)范即是是VRMLL規(guī)范。正正是這種思思想使得在在Inteernett上傳輸很很少的數(shù)據(jù)據(jù)，就可以以在Webb上實(shí)現(xiàn)三三維虛擬場場景瀏覽成成為可能。因此，VVRML可可以生成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的三三維場景。雖然JAAVA技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)在支持三三維場景的的創(chuàng)建，但但是我們知知道使用JJAVA33D創(chuàng)建虛虛擬場景不不是那么容容易的事情情，和VRRML相比比它的開發(fā)發(fā)周期較長長，也沒有有VRMLL技術(shù)那么么成熟。可可見，采用用VRMLL技術(shù)構(gòu)建建虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)環(huán)境有下下面幾個

36、好好處：豐富富了媒體表表現(xiàn)形式、改善了虛虛擬環(huán)境的的用戶界面面、增強(qiáng)了了虛擬環(huán)境境的交互性性。 場景的建建模 節(jié)點(diǎn)虛擬境界由由對象構(gòu)成成，對象及及其屬性用用節(jié)點(diǎn)(NNode)描述所所以節(jié)點(diǎn)是是構(gòu)成VRRML文件件的基本單單元。從層層次結(jié)構(gòu)上上可以把節(jié)節(jié)點(diǎn)分成三三種類型，組組節(jié)點(diǎn)、子子節(jié)點(diǎn)和屬屬性節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)名的的首字母大大寫，而域域名都用小小寫字母表表示4。VRML的的每一個節(jié)節(jié)點(diǎn)都有零零或多個域域(fielld)，域值決決定了該種種節(jié)點(diǎn)類型型的對象在在虛擬場景景中的狀態(tài)態(tài)4。節(jié)節(jié)點(diǎn)類型大大都具有接接收和發(fā)送送的事件(Evennt)的能力，其其中事件入入口是節(jié)點(diǎn)點(diǎn)接收事件件的邏輯接接收器，事事件

37、的出口口是節(jié)點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生事件的的邏輯輸出出端。外露露域(expoosedFFieldd)是域、入入事件、和和出事件的的統(tǒng)一體，它它既可作為為域確定節(jié)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)態(tài)，義作為為事件入口口接收事件件，還能把把變動的值值送往其它它節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)中涉涉及的主要要造型節(jié)點(diǎn)點(diǎn)包括Trransfform節(jié)節(jié)點(diǎn)、Shhape節(jié)節(jié)點(diǎn)、Apppearrancee節(jié)點(diǎn)、Maateriial節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、InddexeddFaceeSet節(jié)節(jié)點(diǎn)、Baackgrroundd節(jié)點(diǎn)、Biillbooard節(jié)節(jié)點(diǎn)和Annchorr節(jié)點(diǎn)等。 造型節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的層次結(jié)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)中將將組節(jié)點(diǎn)(Trannsforrm)作為為基本造型型節(jié)點(diǎn)，chilldr

38、enn域中的造型型節(jié)點(diǎn)(Shappe)包含外觀觀(Appeearannce)和幾何(geommetryy)節(jié)點(diǎn)；Apppearrancee節(jié)點(diǎn)包含含材質(zhì)(Mateeriall)節(jié)點(diǎn)和和紋理(ttextuure)節(jié)點(diǎn)；每每個節(jié)點(diǎn)又又包含若干干個域。本系統(tǒng)中，IndeexedFFaceSSet節(jié)點(diǎn)點(diǎn)用于所有有的建筑以以及車輛、人物的建建模，IndeexedFFaceSSet節(jié)點(diǎn)點(diǎn)用來創(chuàng)建建建筑物等等的復(fù)雜的的面，在真真實(shí)的場景景中，建筑筑物往往不不是標(biāo)準(zhǔn)的的立方體，用用BOX節(jié)節(jié)點(diǎn)造型不不足以體現(xiàn)現(xiàn)虛擬建模模的真實(shí)性性。所以在在本系統(tǒng)中中，利用IIndexxedFaaceSeet節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜的的

39、折疊面，可可以完成建建筑外部的的一些復(fù)雜雜設(shè)施和室室內(nèi)造型，例例如建筑外外的空調(diào)平平臺和室內(nèi)內(nèi)的房梁等等。圖2-1即是利利用索引面面集構(gòu)造的的建筑外部部裝飾，這這類造型是是通過普通通的三維形形體造型節(jié)節(jié)點(diǎn)所構(gòu)建建不出來的的。圖2-1 建筑外部部多邊形結(jié)結(jié)構(gòu)圖通過上述分分析得出，我我們可以用用Shappe節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建建虛擬場景景中的全部部三維造型型。這些造造型包括基基本幾何造造型以及文文本、點(diǎn)、線面方式式構(gòu)造的任任意幾何造造型。 節(jié)點(diǎn)之間間的關(guān)系節(jié)點(diǎn)之間的的關(guān)系分為為父子關(guān)系系和編組關(guān)關(guān)系兩種：(1)父子子關(guān)系。如如上所述，父父子關(guān)系是是根據(jù)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)語義定義義的通過特特定域包含含特定節(jié)點(diǎn)點(diǎn)而形成的的上

40、下層次次關(guān)系。(2)編組組關(guān)系。通通過組節(jié)點(diǎn)點(diǎn)(Grouupingg Nodee)把一組子節(jié)節(jié)點(diǎn)組織起起來，從而而形成編組組關(guān)系。編編組節(jié)點(diǎn)有有Grouup、Anchhor、Billlboarrd、Inliine、LOD、Trannsforrm等8種。例如Grooup節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的chiildreen域，它它是一個MMFNodde類型的的域，蹋來來包含多個個子節(jié)點(diǎn)。GrouppeventtIn MFFNodee adddChilldrenneventtOut MFNN0de removeChilldrennexpossedFiield MFFNodee chiildreen fieldd SFVec

41、3ff bboxxCentter 00 0 00 #(-8，8)fieldd SFVeec3f bbboxSiize -1 -1 -1 #(00，8)oor-1，-1，-1由此可知，利利用編組節(jié)節(jié)點(diǎn)的功能能，可以把把大型三維維虛擬場景景的結(jié)構(gòu)組組織得更為為有序。 大型場景景的數(shù)據(jù)組組織(1)應(yīng)用用編組節(jié)點(diǎn)點(diǎn)VRML提提供了8種類型的的編組節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，用于把把共同完成成某一功能能的節(jié)點(diǎn)組組合在一起起(圖2-2)7。Grouup節(jié)點(diǎn)用用于對象的的群組；Trannsforrm節(jié)點(diǎn)則則是把對象象組合后再一起起進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)變換。如如果把子場場景看作子子節(jié)點(diǎn)，那那么我們可可通過內(nèi)聯(lián)聯(lián)節(jié)點(diǎn)(Inliine)實(shí)現(xiàn)各

42、場場景的調(diào)出出，對大場場景而言，可可明顯提高高繪制速度度。本系統(tǒng)中，由由于后期場場景豐富的的需要，以以及系統(tǒng)快快速讀取的的需要，要要將一些模模型建立在在另外的.wrl文件件中。本系系統(tǒng)中的人人物造型作作為較復(fù)雜雜的造型，VRML文件會非常龐大，并且難于管理。并且系統(tǒng)讀入時檢測此內(nèi)聯(lián)的人物造型是否會出現(xiàn)在默認(rèn)的視點(diǎn)視界中，當(dāng)此人物造型有效時，此模型才被描述出來，否則將不再描述，這樣節(jié)省了系統(tǒng)資源。Transsformm chiildreenInliine #內(nèi)聯(lián)節(jié)節(jié)點(diǎn) uurlmalle2.wwrl#內(nèi)聯(lián)的人人物造型 traanslaationn-63.54499 -2.333556 -888.

43、60001#對對于malle2.wwrl中造造型位置的的修改 rottatioon0 1 0 22.094439 scaale2.222902 2.222901 2.222902圖2-2 編組節(jié)點(diǎn)點(diǎn)對場景的的組織(2)層次次細(xì)分對由多物體體(又稱實(shí)體體)組成的復(fù)復(fù)雜大場景景，必須把把場景分解解成單個造造型單元8。分分解的方法法，首先把把大場景按按分布的區(qū)區(qū)域劃分成成許多子塊塊，子塊盡盡可能規(guī)則則，以利用用建模后再再組合成大大的場景塊塊；其次對對某一具體體的造型，如如本系統(tǒng)中中的某一建筑模模型，可以以從外向內(nèi)內(nèi)進(jìn)行分解解，將屋頂頂?shù)慕Ｗ髯鳛橐粋€單單獨(dú)的部分分，外墻的的建模作為為另一個部部分；在

44、VRMLL中通過分分組節(jié)點(diǎn)和和造型節(jié)點(diǎn)點(diǎn)把分解的的場景建模模后，用分分組節(jié)點(diǎn)再再組合成大大場景。這樣就簡簡化了單個個造型的工工作量，可可以一部分分一部分的的建模，提提高了工作作效率。如如圖2-3所示，在VRMLL文件中的的具體體現(xiàn)現(xiàn)是樹型嵌嵌套結(jié)構(gòu)。圖2-3 場景的分分層結(jié)構(gòu)和和對應(yīng)的分分組節(jié)點(diǎn) 建模流程程在3D MMAX中構(gòu)構(gòu)造基本模模型。以社區(qū)景觀為為內(nèi)容的建建模工作既既復(fù)雜且量量大，若全全部采用編編寫VRMML代碼的的方法去完完成，易出出錯且效率率低9。因此在構(gòu)構(gòu)造虛擬場場景時期，使使用一些三三維建模工工具可以大大大地提高高開發(fā)虛擬擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)統(tǒng)的效率。本項目選選用三維軟軟件3D MAX來

45、搭搭建基本場場景，其優(yōu)優(yōu)勢是能夠夠快速高效效構(gòu)造復(fù)雜雜的三維模模型，并設(shè)設(shè)定材質(zhì)、光效和動動畫，同時時兼有輸出出.wrl格式式的功能，這這一點(diǎn)對提提高建模效效率非常有有用。在VrmllPad中編編輯。VrmlPaad是一個個很出色的的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)文件專用用編輯器，不不僅有利于于提高代碼碼編寫效率率，而且還還提供程序序調(diào)試功能能，是完成成復(fù)雜虛擬擬場景必不不可少的利利器之一1。從從3D MMAX輸出出的VRMML文件，雖雖然已包含含建立好的的建筑模型型、環(huán)境模模型、人物物模型等，但但是由于交交互行為不不足，所以以還應(yīng)該打打開生成的的wrl文件件，加入指指定路線漫漫游和一些些基本的動動態(tài)交互功功能以

46、完善善系統(tǒng)功能能。并利用用上面討論論的造型節(jié)節(jié)點(diǎn)層次細(xì)細(xì)分和編組組節(jié)點(diǎn)對場場景對象的的相應(yīng)代碼碼做進(jìn)一步步的組織、校驗和完完善。 場景的建建立如前述，VVRML本本身就是一一種建模語語言，但對對于一個龐龐大場景，通通過一行一一行代碼的的編寫來完完成是一件件困難的事事情，于是是就產(chǎn)生了了各種創(chuàng)建建VRMLL場景的工工具，本課課題主要采采用3D Max和和VrmlPaad。利用3D Max創(chuàng)創(chuàng)建VRML場景的的主要步驟驟如下：(1)場景景平面圖。從系統(tǒng)的的分析和總總體設(shè)計可可以看出，對對場景進(jìn)行行合理的布布局是至關(guān)關(guān)重要的。在AuttoCADD中繪制場場景布局的的平面圖(文件格式式為.dwg，可可

47、導(dǎo)入3DD Maxx)，定位道道路、樓群群和其他建建筑物。該該圖是場景合合理布局的的基礎(chǔ)。(2)紋理理采集。采采集紋理圖圖片數(shù)據(jù)，包包括磚紋圖圖片、門窗窗圖片、草草地圖片等等。對所采采集的紋理理圖片，在在Phottoshoop中將其其處理成可可無縫平鋪鋪的貼圖。(3)3DD Maxx構(gòu)建場景景基本模型型。VRMML通過節(jié)節(jié)點(diǎn)來描述述場景實(shí)體體，3D Max可以以將其環(huán)境境中的模型型以VRMML的格式式輸出。即即將各個三三維模型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，以以便為相應(yīng)應(yīng)的瀏覽器器解釋并繪繪制。以人物造型型為例，輸輸出的VRRML節(jié)點(diǎn)點(diǎn)如下：#VRMLL V2.0 uttf8DEF mman011 Tr

48、aansfoorm #定義mman011造型 chiildreenShappe aappeaarancceAppeearannce matteriaalMateeriall #此此處省略了了紋理描述述 ggeomeetryDEF mman011-FACCES IIndexxedFaaceSeet #man001面部索索引面集 cooordDEF man001-COOORD Coorrdinaate poinnt cooordInndex ccwwTRUEE sollidFALSSE norrmalIIndexx texxCoorrdInddex traanslaationn-15.14 -43

49、.333 -442.111 rottatioon-1 0 0 11.5711 scaale4.1331 4.131 4.1331其中，Trransllatioon為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的VRMML節(jié)點(diǎn)，chhildrren域中中定義了SShapee它是一一個mann01的面部。由此此可見，33D Maax的人物細(xì)節(jié)節(jié)造型對應(yīng)應(yīng)了VRMML相應(yīng)的的節(jié)點(diǎn)。 (4)引引入需要的的VRMLL節(jié)點(diǎn)但是有一些些VRMLL節(jié)點(diǎn)在3DD Maxx中并不能能被直接通通過3DSS的實(shí)體模模型創(chuàng)建出出來，需要要向這個33D MAX場景景中插入圖圖標(biāo)來引入入相應(yīng)的VVRML節(jié)節(jié)點(diǎn)，其中中包括了AAnchoor、ProxxSenss

50、or、NavInfo、Fog、Sounnd、LOD、TouchSennsor，Timeesenssor，Backkgrouund、AudiioCliip、Billlboarrd、Inliine共12個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)10。本系統(tǒng)中中的樹木造造型全部采采用Billlboaard節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，采用此此節(jié)點(diǎn)的好好處是用此此建立的樹樹木模型其其正面永遠(yuǎn)遠(yuǎn)對著替身身視點(diǎn)，不不用建立多多個面并導(dǎo)導(dǎo)入多張貼貼圖，達(dá)到到節(jié)省系統(tǒng)統(tǒng)資源的作作用。 場景對象象的優(yōu)化要使3D MAX中導(dǎo)導(dǎo)出的wrl格式式的文件轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入VRMML環(huán)境后后達(dá)到比較較理想的效效果，需要要應(yīng)用一些技巧來來優(yōu)化VRRML虛擬擬對象112。在在場景模型型構(gòu)造環(huán)

51、節(jié)節(jié)，建筑物物的建模是是關(guān)鍵。精精細(xì)建模因因文件量過過大會導(dǎo)致致網(wǎng)絡(luò)傳輸輸和繪制困困難，而用用數(shù)碼相機(jī)機(jī)拍攝建筑筑實(shí)體圖像像再將其作作為紋理映映射到建筑筑物模型上上，則可行行性不大。為此，我我們在比較較各種建模模方法的基基礎(chǔ)上，兼兼顧文件量量和真實(shí)感感，提出建建筑物的二二次建模方方法。下面面分別從建建筑物的二二次建模、場景模型型構(gòu)造和VVRML文文件編輯三三方面加以以討論。 建筑物的的二次建模模方法建筑物的建建模要達(dá)到到理想效果果，歸根結(jié)結(jié)底是要克克服復(fù)雜度度與真實(shí)感感這一對矛矛盾。二次次建模的思思路是：首首先在三維維軟件中對對建筑進(jìn)行行精細(xì)建模模，賦以材材質(zhì)及紋理理，然后對對所需的紋紋理進(jìn)行

52、渲渲染輸出，經(jīng)經(jīng)圖像處理理軟件處理理后生成包包含細(xì)節(jié)(如窗框、裝飾條等等)的紋理；再對原建建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行分解，用用外輪廓線線(Outlline)加拉伸(Extrrude)或放樣(Loftt)生成分段段數(shù)為1的簡單幾幾何體，最最后，用包包含細(xì)節(jié)的的紋理映射射到簡單幾幾何體上，完完成建筑的的構(gòu)建113。二二次建模的的流程如圖圖2-4所示。圖2-4 二次建模模流程圖 建模環(huán)節(jié)節(jié)的其他優(yōu)優(yōu)化方法(1)應(yīng)用用實(shí)例復(fù)制制：實(shí)例復(fù)復(fù)制對象在在VRMLL代碼中只只定義一次次，可在場場景中多次次使用同樣樣的幾何體體定義，而而文件的大大小不會增增加。能夠夠節(jié)省編寫寫代碼時間間，同時可可以使文件件大大地變變小。在場

53、景中用用DEF定義義人物和樹樹木造型，完完成造型的的建模后，在在其他地方方需要相同同的造型時時，只需要要USE使用用這個造型型并重新定定義traanslaationn即可。DEF ttree Trannsforrm Transsformm Transslatiion 11 0 00childdren USEE treee (2)使使用多細(xì)節(jié)節(jié)層次模型型技術(shù)；根據(jù)物體體與觀察者者之間的距距離，選擇擇同一對象象的不同細(xì)細(xì)節(jié)版本。合理設(shè)簧簧VRMLLExpoort對話話框參數(shù)：此面板中中參數(shù)的設(shè)設(shè)置將直接接影響到VVRML文文件的大小小。例如在在3D MAX導(dǎo)出出模型時，對對參數(shù)Diigitss o

54、f Preccisioon由缺省省的4設(shè)置為3，可減少少場景的總總文件量，但但對測覽無無太大影響響。 (3)對對導(dǎo)出限制制的了解：在3D MAX中應(yīng)應(yīng)用VRMML97EExporrter對對話框?qū)С龀?wrl格式式的文件時，并不不是所有的的3D MAX中的的對象和元元素都能導(dǎo)導(dǎo)出到VRRML中，下下面列出了了部分能導(dǎo)導(dǎo)出和不能能導(dǎo)出的場場景元素：能導(dǎo)出：幾幾何圖形、隱藏對象象、光顏色色、反向動動力學(xué)、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)及及多重子材材質(zhì)；不能導(dǎo)出：光滑組、隱藏面、體光、繼繼承鏈接、其它類型型材質(zhì)。通過對可導(dǎo)導(dǎo)及不可導(dǎo)導(dǎo)的了解，可可幫助我們們在建模過過程中知道道哪些對象象在3D MAAX中完成成，哪些需需

55、用VRMML編程來來實(shí)現(xiàn)，這這樣可縮短短開發(fā)時間間，提高效效率。 文件編輯輯環(huán)節(jié)的優(yōu)優(yōu)化該環(huán)節(jié)的優(yōu)優(yōu)化主要是是根據(jù)VRRML的語語法特性進(jìn)進(jìn)行的，可可以同時減減少網(wǎng)絡(luò)通通信量和瀏瀏覽器的計計算量。首首先用VrrmlPaad打開3D Max導(dǎo)導(dǎo)出的vrr.wrll場景文件件，檢查是是否有語法法、值類型型的錯誤；提供的域域值是否在在適當(dāng)范圍圍內(nèi)；校驗驗是否有重重復(fù)的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)定義，是是否有不匹匹配的域名名或路由。檢查完畢畢后，通過過VrmlPaad自帶的的VRMLL瀏覽器，可可單獨(dú)預(yù)覽覽選定的節(jié)節(jié)點(diǎn)或組進(jìn)進(jìn)行最后的的調(diào)試，也也可對全部部場景實(shí)現(xiàn)現(xiàn)瀏覽?？煽蛇x中vrr.wrll文件中某某個單獨(dú)的的造型T

56、rransfform menggfangg，右鍵該該造型標(biāo)題題后選擇預(yù)預(yù)覽，VRRMLPaad會自動動載入選中中的造型進(jìn)進(jìn)行預(yù)覽。如圖2-5所示。圖2-5 單個造型型預(yù)覽圖VRML文文件的大小小不但決定定了它在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的傳傳輸速度，而而且還影響響著文件裝裝入內(nèi)存后后的瀏覽速速度。下載載時間過場場、漫游時時的畫面刷刷新過低，都都將使用戶戶失去耐心心，放棄瀏瀏覽166。所以以在虛擬社社區(qū)的設(shè)計計中，優(yōu)化化VRMLL文件非常常重要。虛擬社區(qū)漫漫游系統(tǒng)的的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)以實(shí)實(shí)現(xiàn)社區(qū)展展示的虛擬擬化和信息息化為目標(biāo)標(biāo)，通過數(shù)數(shù)字方式綜綜合研究對對象的各類類空間信息息和屬性信信息，建立立虛擬漫游游系統(tǒng)三維維模

57、型與信息，在在此基礎(chǔ)之之上，以VVRML虛虛擬建模語語言為核心心，結(jié)合33D建模工工具、VRRML建模模工具、動動態(tài)網(wǎng)頁技技術(shù)和JaavaSccriptt、Javaa語言開發(fā)發(fā)基于TCCPIP協(xié)議和和因特網(wǎng)的的虛擬校園園漫游系統(tǒng)統(tǒng)20。實(shí)現(xiàn)對對虛擬場景景的漫游、自動導(dǎo)航航、人機(jī)交交互等功能能。另外，盡盡可能多的的豐富三維維場景中的的模型數(shù)量量與種類，使使整個虛擬擬漫游系統(tǒng)統(tǒng)與真實(shí)環(huán)環(huán)境更加相相近，使之之信息豐富富、全面，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺。 開發(fā)環(huán)境境操作系統(tǒng)：Winddows XP SSP3;瀏覽器環(huán)境境：Miccrosooft IInterrnet Expllorerr 8.0 ，C

58、Cortoona VVRML 瀏覽器插插件;VRML編編輯工具：VrmllPad ，Cossmo WWorldds ;3D建模軟軟件：3DD MAXX 20112 ; 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建模過程中中對于不同同種類的實(shí)實(shí)體采用不不同的建模模方式非常常重要，恰恰當(dāng)?shù)倪x擇擇不僅可以以使模型達(dá)達(dá)到逼真的的效果，而而且可使場場景中的模模型復(fù)雜度度大大降低低，提高瀏瀏覽速度。虛擬校園園系統(tǒng)模型型的總體結(jié)結(jié)構(gòu)圖如圖圖3-1所示。虛擬擬社區(qū)系統(tǒng)統(tǒng)主要由四四大類模型型建模構(gòu)成成，分為環(huán)環(huán)境模型、建筑模型型、植物模模型、其他他模型等。環(huán)境模型型又包括天天空、地面面等；建筑筑模型包括括社區(qū)里的的各式建筑筑，如樓房房和平

59、房等等；植物模模型包括樹樹木和草坪坪；其他模模型包括人人物和汽車車等。這些些共同構(gòu)成成了整個虛虛擬社區(qū)的的建模。圖3-1 虛擬社區(qū)區(qū)建?？傮w體結(jié)構(gòu)圖 場景模型型的建立根據(jù)場景中中三維模型型類型的不不同主要分分為四類建模：(1)天空空地面建模模，(2)建筑物建建模，(33)樹木、草坪建模模，(4)其他設(shè)施建建模。地面建模本社區(qū)漫游游系統(tǒng)的地地面由一整整條四通八八達(dá)的柏油油路構(gòu)成。在路面的設(shè)計計中用到很很多節(jié)點(diǎn)，其中包括Transform和組節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起了整個模型； Shape節(jié)點(diǎn)把基本幾何節(jié)點(diǎn)進(jìn)行封裝，通過Shape節(jié)點(diǎn)中的幾個域?qū)缀误w進(jìn)行描述：Material節(jié)點(diǎn)描述了整個地面的表面材質(zhì)，包括

60、漫反射參數(shù)、路面的明暗程度、鏡面反射參數(shù)等等；整個路面的外觀通過geometry IndexedFaceSet索引面集實(shí)現(xiàn)。DEF llu Trransfform #定義義路造型 chiildreenShappe aappeaarancceAppeearannce #外觀設(shè)設(shè)計 matteriaalMateeriall #紋紋理設(shè)計ambiientIIntennsityy0#沒有環(huán)環(huán)境光被反反射difffuseCColorr0.05549 00.05449 0.086227#漫反反射顏色speccularrColoor0.022882 0.022824 0.033294#鏡面反射射顏色shin