VRML在构建三维虚拟校园中的应用研究
基于VRML三维交互式虚拟校园的研究与应用的开题报告
基于VRML三维交互式虚拟校园的研究与应用的开题报告一、选题背景及意义随着数字技术的快速发展和信息化建设的不断推进，目前越来越多的教育机构和学校开始尝试利用虚拟现实技术构建数字化校园，旨在提高学生的学习体验和教学效果。
虚拟校园作为数字化学校的重要组成部分，可为学生、教师及家长提供更加真实、丰富的学习体验，同时也具有多样的功能，包括在线教学、学习资源共享、教学管理等。
因此，本课题旨在利用VRML三维建模技术，构建一种交互式虚拟校园，实现以学生为中心的教学模式，提升教学质量和学习效果。
二、研究内容1、总体设计运用软件技术对虚拟校园进行整体设计，包括建模、纹理等方面的设计。
2、虚拟场景构建利用VRML三维建模技术，在虚拟校园中构建各种校园场景，如教室、实验室、图书馆、体育馆等。
3、校园资源整合通过虚拟校园平台，整合学校教育资源，如教学资料、课程表等，集中管理，方便学生随时查看。
4、虚拟教学环境实现基于虚拟校园平台，实现在线教学课堂。
学生可以在虚拟教室中参加在线授课，进行互动交流。
教师可通过虚拟教学平台，对学生履行教学任务等情况进行管理。
三、研究方法1、文献调研法对虚拟校园和VRML三维建模技术的基础概念及应用进行系统性的研究和分析，为本研究提供理论支持和指导。
2、软件开发法利用Unity等虚拟现实开发平台实现虚拟校园的三维建模、虚拟教室的构建、虚拟教学平台的搭建等技术。
四、研究预期成果1、构建虚拟校园实现校园主体场景设计与实现，为学生提供一个高度还原真实校园场景的虚拟空间。
2、整合教育资源通过虚拟校园平台，整合学校教育资源，为学生提供统一的、集中管理的信息平台。
3、实现虚拟教学环境基于虚拟校园平台，实现在线教学课堂，为学生提供高度互动和个性化学习体验。
五、研究计划和进度安排1、文献综述和调研（4周）研究虚拟校园的现状和发展趋势，分析VRML三维建模技术的特点与应用。
2、系统设计（2周）设计虚拟校园系统的整体框架和各个模块的主要功能。
基于VRML虚拟校园设计
２８科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ虚拟现实技术（ＶＲ，ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）是当前非常活跃的研究领域，１９８９年由美国ＶＬＰ公司创建人ＪａｒｏｎＬａｎｉｅｒ提出，是一种逼真的模拟人在自然环境中的视、听、动作等行为的人机界面技术［１］。
本文研究的项目背景是内蒙古科技大学虚拟校园，从另一角度来宣传学校，利用ＶＲＭＬ构建内蒙古科技大学虚拟校园，通过ＶＲＭＬ技术对校园场景进行建模，并且与图像、声音、文字、视频等多媒体技术的结合，构建出了一个生动逼真的三维校园，使更多的人可以通过学校主页了解内蒙古科技大学，了解学校的建设成就，在五十周年校庆时和本科教学评估时，使学校形象得到充分的展现，因此开展虚拟校园的建设研究有十分重要的现实应用意义。
１ 虚拟场景建设的相关技术在虚拟现实技术中，首先要解决的问题是虚拟场景的建模方法，即虚拟世界的构造问题。
而虚拟三维空间建模的好坏是产生沉浸感和真实感的先决条件，场景太简单会使用户觉得虚假，而复杂逼真的场景又势必会增加交互的难度，影响实时性。
目前围绕虚拟场景建模问题的解决方式主要有三类。
１．１基于几何模型的建模技术基于几何模型渲染的建模技术要求手工设定模型参数，它借助各种造型、建模技术，用一些基本的几何单元来构造虚拟场景，然后再进行纹理映射、光亮度计算，对几何模型进行渲染。
其缺点是建模前必须了解建筑物各组成部分的位置及大小，而且建模过程比较复杂且工作量大。
当构造出高度复杂的场景时，模型数据量相当庞大，影响后续的实时绘制过程。
在普通计算机上实现高度真实感图形的实时绘制，存在绘制算法与速度、质量和景物复杂程度之间的矛盾。
１．２基于图像绘制的建模技术基于图像的建模技术用建筑物图像作为输入，使用计算机视觉技术，自动恢复建筑物的几何模型。
它不依赖于几何模型，而是利用事先获取的一组真实图像序列，对环境进行编码，并通过适当地处理变换合成位于新视点的视图，最终实现环境的完全漫游。
基于VRML的三维虚拟校园应用研究
本刊约稿 Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｃ Ｄ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ￣ ｉ ｏ ｎ ｓ ２ ０ １ ３年第 Ｏ ４ 期
基于 Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ的三维虚拟校 园应用研 究
任 艳 斐 （ 濮 阳职 业 技 术 学 院 ，河 南濮 阳
考图所绘建筑物在 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ系统坐标系中的坐标位置，绘 制出建筑物的基本轮廓， 再在此基础绘制 出建筑物的墙体、 房 顶 、 门窗 等 。③ 因为建 筑 物各 组成 部 分材质 不 同 ，使用 材质编辑器对建筑物组成元素进行材质编辑，展现 出一个
真实 的建筑 物 。
（ ４ ） 三维地图发布：使用程序来实现模型导入和通过 （ ３ ） 校园各组成部分模型的导入 。 从３ Ｄ ｓ ＭＡ Ｘ输 出 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ 实现三维场景的漫游、导航等功能。 的校园建筑模型转换成 ３ ＤＳ格式后，可以导入到 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ４ 虚拟校 园的实现 过程 的样 式管理 器 中，形 成 自己的样式 ，供后 续 的虚拟 校 园系 （ １ ） 校 园二维 平面 图 的建 立 。 校 园二维平 面 图的制 作 统 用 。 ’
在感和 沉浸感 。相对 于二 维虚 拟校 园 ， 三 维虚拟校 园更直观 形象 ，更逼近 校 园的实景 ，是虚 拟校 园建设 的革命性突破 。 三维虚 拟校 园建 立在真 实三维场 景 图的基 础上 ， 浏 览者可 以 直观 的 了解校 园的各个 区域 。 浏 览者对 校 园环 境产 生身临其 境的感 觉 ， 三 维虚拟校 园模拟 真实世界 ，减少 处理 时间，提 高效率 ，提供 了一个生动 的校 园空间【 ｌ 】 。
关键 词 ：ＶＲ ＭＬ；虚拟 校 园；虚 拟 现实技 术
基于VRML的三维虚拟校园漫游系统研究
现代计算机（总第二六三期）ＭＯＤＥＲＮＣＯＭＰＵＴＥＲ２００７．７＊资金项目：福建省教育厅自然科学基金资助计划项目收稿日期：２００７－０６－１３修稿日期：２００７－０７－０３作者简介：曲巨宝（１９６３－），男，吉林乾安人，副教授，硕士，研究方向为网络技术与数据存储０引言虚拟现实生成的逼真三维视觉、听觉、触觉、嗅觉等虚拟感觉世界，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ直接作用于用户，使之产生身临其境的效果，尤其是与其中的物体进行实时交互后，使人产生与计算机融为一体的真实感。
为大学在网络上建立三维虚拟校园，对于宣传大学形象和校园文化无疑是非常重要的，也是普通网页所无法比拟的。
１ＶＲＭＬ的核心技术和体系结构虚拟现实建模语言（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ，简称ＶＲＭＬ）可以描述三维物体及其行为，并把它放入虚拟的三维环境中，构建虚拟境界，因此又称灵境技术，它是以虚拟现实为特征的３ＤＷｅｂ技术的核心，集成文本、图像、音响、ＭＰＥＧ影像等多种媒体类型，并可以内嵌用Ｊａｖａ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ等语言编写的程序代码。
目前，基于Ｗｅｂ的虚拟漫游环境一般使用ＶＲＭＬ语言，采用面向对象的描述方法，通过对象的层次结构、封装、重用、消息（事件）传递以及超链接来实现。
２三维场景建模与集成虚拟场景建模是整个三维场景漫游系统的基础，模型的好坏，直接影响运行的效果和场景的逼真度。
过多的模型细节会严重降低模拟的效率，在建模过程中，往往要在模型的细节度和复杂性之间寻求平衡，必要时用纹理代替模型细节。
完全用ＶＲＭＬ语言建立复杂的三维模型既烦琐又不直观。
而使用３ＤＳＭＡＸ强大的三维建模功能，刚好可以弥补ＶＲＭＬ这方面的不足。
虚拟校园场景的开发主要分为两个阶段：第一阶段是针对校园内各个地上物体分别单独建模；第二阶段则是把所有已建模好的建筑物集成到虚拟环境中。
２．１建筑物模型设计对于外形简单、形状规则的建筑物可以采用贴图法建模。
基于VRML的虚拟校园系统的研究和设计
Microcomputer Applications V ol.27,No.7,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第7期文章编号：1007-757X(2011)07-0029-03基于VRML的虚拟校园系统的研究和设计宋燕燕，蒋博全，贾鹏程摘要：虚拟校园基于现实大学的一个三维虚拟环境，用于支持资源管理、环境规划和学校发展。
研究了虚拟校园系统的相关技术，并运用三维建模技术，利用VRML强大的交互性，实现了中国传媒大学南广学院虚拟校园系统。
关键词：虚拟校园；VRML；建模中图分类号：TP39文献标志码：A0引言虚拟校园系统是校园建筑及文化展示的理想方式，实时的三维空间表现能力、人机交互式的操作环境带来身临其境的感受，用户通过一定的方式可以从各个视角观察校园的内外建筑结构，感受校园文化。
目前国内外研究的虚拟校园系统在实现方法上可分为两种，主要按照虚拟场景的构造方法来区分。
一种是传统的基于几何建模的虚拟漫游技术，另一种是新兴的基于实景图像的全景技术。
建模法实现的虚拟校园系统中虚拟景观大多具有精确对应的几何模型，得到的场景比较细腻、逼真，同时便于用户与虚拟场景中虚拟对象的交互。
全景技术是一种基于图像绘制技术生成真实感图形的虚拟现实技术，是一种基于图像处理的技术，它是把相机环绕四周进行360°拍摄的一组校园实景照片拼接成一个全景图像，用一个专用的播放软件在单机或网络上显示。
VRML(Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言)是一种基于web面向对象的三维造型语言，是计算机网络、多媒体技术与人工智能等技术的结合。
本文基于VRML实现虚拟校园系统，使其临场感强，文件短小，易于在网络上传输。
1VRMLVRML是一种虚拟现实建模语言，它以Internet作为应用平台，作为构筑虚拟现实应用的基本构架。
VRML文件是虚拟现实的文本性描述文件，可由任一文本编辑器编写，例如记事本、写字板等，也常采用一个功能强大并且使用简便的开发设计软件—VrmlPad。
基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模研究
基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模研究摘要：本文以VRML技术为切入点，着眼于校园场景模型构建作业的开展，从基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模流程分析以及基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模关键问题分析这两个方面入手，围绕这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。
关键词：VRML技术3D Studio Max虚拟数字校园场景建模Abstract: Based on VRML technology as a starting point, focusing on the campus scene modeling work, from VRML technology based on Virtual Digital Campus Modeling Process Analysis and VRML technology based on Virtual Digital Campus Modeling Analysis of key problems in these two aspects, around this center problem spread out more detailed analysis and exposition, hope to be able to cause each staff special attention.Key words: VRML 3D Studio Max virtual campus scene modeling一、基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模流程分析（一）基于3D Studio Max进行基本模型的构造分析：校园场景建模同一般意义上建模处理之间最大的产异性在于：建模内容及建模对象的复杂性与多样性。
若在虚拟数字校园场景建模过程当中近借助于VRML代码编写的方式开展，无法确保编码效率的达成以及编码质量的稳定性。
基于VRML的三维虚拟校园漫游系统的研究
Ｖ ＭＬ ｓ ｎ ｓ ｒ ｔｅ ｒｗｓ ｎｔｅ ｅ ａ ｉ ｆ ｂｅｔ ｃ ｎ ｏ， ｅｔ ｈ ｉ ｅ ｒｌ ｅ ｅ ｅ ｄ ｌ ｇ ｅ ｔ ｅｍ ｐ ｉ ， ｄ Ｒ ｃ ｅ ｃ ｏ ｅ ｏ ｈ ｖｏ ｏ ｊｃ ｏ ｔ ｌ ｃ ｑ ｓ ｅ ｔ ３Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ， ｘ ｒ ａ ｐｎ ａ ｅ ａ ｂ ｈ ｒ ｈ ｂ ｒ ｏ ｓ ｒ ｔ ｅｎ ｕ ａ ｄ ｈ ｃ ｍｏ ｉ ｔ ｕ ｇｎ
ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｔｃ ｎｏｏｇ ，ｏｌｅ３ｄｖ ｒｕ ｌｃ ｍｐｕ ｃ ｎ ｓｅ ｔｔ ｍ ｏ ｌｎ ｔ ｏ ，ｅｅｍ ｉ ｈ ｅ ｅｏ ｎ ｅ ｈ ｌ ｙｓ ｖ ｉｔ ａ ａ ｓ ｓ ｅ ｅ ｎｉ ｙ ｄｅｉｇ ｍｅ ｄｄ ｔｒ ｎｅｔｅ ＶＲＭ Ｌ ｐ ｒｅ ｔｏ ａ ｄ ＣＯＲＴＯＮＡ ｈ ｅ ｃ ｐｒ ｎ ｎ
支 持高级 查找 、使用 书签 、分色 显示 、 自动侦 错等 编辑 功能 ；支 持 多步取 消和重 复操 作：采 用树 形结构 显示场 景构 造 ；支持在 浏 览 器中对 场景浏 览 ；有 功能 强大 的软件 发布 向导。 三 、虚拟校 园漫游 系统建 设的意 义 虚拟校 园 的建设 必将推 动虚拟城 市 的建 设，为 整个城 市 的信 息数 字化 打下 良好的根 基 。数字城 市 的建设也 促进 人们 开始着 手
一
、
引 言
虚拟 现实 （ ｉｔａ ｅ ｌｔ ，简称Ｖ ）技 术又称 为 “ ｖ ｒｕ ｌｒａ ｉｙ Ｒ 灵境 ” 技 术 ，它 是综合 了计 算机 图形学 、计算 机仿 真、传 感器 技术 、显 示 技术等 多种 高科技 的最新 成果 ，使人 和计算 机很 好地 “ 为一 融 体 ”，给 人以 “ 身临其 境 ”的感觉 。… 二 、ＶＭ 建模 技术 ＲＬ Ｖ Ｍ （ ｉｔａ ｅ ｌｔ ｏｅ ｉｇＬｎ ｕｇ ）即虚 拟现 实建 ＩＬ ｖｒｕ ｌＲａ ｉｙＭ ｄ ｌｎ ａｇ ａｅ Ｌ 模 语言可 以描述 三维 物体及 其行 为，并 把它放 入虚 拟的三 维环 境 中，构建虚 拟境 界．ＶＭ 与ＨＭ 一样 ，均为Ａ Ｃ Ｉ ＲＬ ＴＬ ＳＩ 文本格 式的描 述
基于VRML的三维虚拟校园应用研究
基于VRML的三维虚拟校园应用研究摘要：虚拟现实技术和web3d技术的发展，催生了对三维虚拟校园的研究与构建。
基于vrml的三维虚拟校园通过数据采集、平面图制作、三维模型建立和三维地图发布等主要步骤，实现了对校园的建筑物进行了真实场景的再现。
关键词：vrml；虚拟校园；虚拟现实技术中图分类号：tp311.5 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 04-0000-021 三维虚拟校园概述虚拟校园是虚拟现实技术在教育中的一个典型应用，是数字校园重要组成部分。
三维虚拟校园技术基于地理信息系统（gis）和遥感（rs），利用计算机虚拟现实技术、网络技术，具有b/s架构、真实感强、功能强大、维护更新便捷等特点，同时还具有智能化的poi查询定位功能和管理后台标注功能以及三维全景功能，能够让用户体验到一种主体存在感和沉浸感。
相对于二维虚拟校园，三维虚拟校园更直观形象，更逼近校园的实景，是虚拟校园建设的革命性突破。
三维虚拟校园建立在真实三维场景图的基础上，浏览者可以直观的了解校园的各个区域。
浏览者对校园环境产生身临其境的感觉，三维虚拟校园模拟真实世界，减少处理时间，提高效率，提供了一个生动的校园空间[1]。
2 vrml简介vrml（virtual reality modeling language）即虚拟现实建模语言，用于三维场景建模。
vrml是因特网上制作三维互动网站的主流语言，因其要在internet上传输，所以具有平台无关性[2]。
vrml 标准中既定义了描述三维模型的编码格式，也定义了描述交互或脚本的编码及行为模式。
html里是用文本标签描述了基于二维图片和文字，vrml文档则是用文本描述的三维的内容。
vrml文件以.wrl 为类型名，大多数三维软件都能够导入或导出vrml格式，部分三维引擎能够直接载入vrml格式的模型，浏览器可以调用java applet来提供简单的vrml体验。
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本栏目责任编辑：王力计算机教学与教育信息化ＶＲＭＬ在构建三维虚拟校园中的应用研究孙文霞，顾翔（南通大学，江苏南通２２６０１９）摘要：ＶＲＭＬ是可以用来创作桌面虚拟现实系统的建模语言。
本文在介绍ＶＲＭＬ的基础上，以南通大学三维虚拟校园为例，讨论了虚拟场景的构建技术，介绍了一些常用的建模的方法：包括几何体建模、汉字显示、场景组合等等技术。
使用ＶＲＭＬ实现的三维场景，临场感强，文件短小，易于在网络上传输。
此技术有着较好的应用前景，必将对互联网络的发展产生新的推动。
关键词：虚拟现实；ＶＲＭＬ；虚拟校园中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００８）１０－２０１１５－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆ３ＤＶｉｒｔｕａｌＣａｍｐｕｓＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇＵｓｉｎｇＶＲＭＬＳＵＮＷｅｎ－ｘｉａ，ＧＵＸｉａｎｇ（ＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ２２６０１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶＲＭＬｉｓａｋｉｎｄｏｆＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅｔｈａｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｄｅｓｋｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ．ＴｈｅｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓＶＲＭＬｂｒｉｅｆｌｙ，ａｎｄｔｈｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｓｓｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｇｅｏｍｅｔｒｙ，ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇｏｆＣｈｉｎｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓ，ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｏｆｓｃｅｎｅｓａｎｄｓｏｏｎ．Ａｌｌｔｈｏｓｅａｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄｂｙａｎｅｘａｍｐｌｅ－ＮａｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ３Ｄｖｉｒｔｕａｌｃａｍｐｕｓ．Ｆｉｌｅｓｏｆ３ＤｓｃｅｎｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｂｙＶＲＭＬｉｓｓｏｓｈｏｒｔｔｈａｔｔｈｅｙａｒｅｆｉｔｆｏｒｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔ．ＶＲＭＬｈａｓｓｔｒｏｎｇｖｉｔａｌｉｔｙａｎｄｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ；ＶＲＭＬ；ｖｉｒｔｕａｌｃａｍｐｕｓ１引言ＶＲＭＬ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ），是一种用于描述交互式三维空间的虚拟现实建模语言。
借助ＶＲＭＬ，可以建造虚拟的房间、建筑物、城市甚至星球等现实中的和想象中的事物；可以编写小程序来控制虚拟空间，赋予用户和虚拟空间进行交互的能力。
ＶＲＭＬ制作的三维空间是以文本文件的形式保存的，由已安装过插件的浏览器来解释展示。
文件短小的特点使之能够很方便的在网络上进行传输。
它试图成为集成３Ｄ图形和多媒体的通用交换格式。
这一语言为实现网上的虚拟现实系统提供了重要途径。
构建基于互联网络平台的三维虚拟校园就是ＶＲＭＬ的一个有效应用。
２ＶＲＭＬ概述ＶＲＭＬ是解释展示的，浏览器就是其解释器。
为了使ＩＥ浏览器能够支持ＶＲＭＬ，需要安装相应插件。
一种比较流行的插件是Ｉｎｔｅｒｖｉｓｔａ公司的ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ，另有一种是ＳＧＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＧｒａｐｈｉｃｓＩｎｃ）公司的ＣｏｓｍｏＰｌａｙｅｒ。
ＶＲＭＬ使用场景图数据结构来建立３Ｄ实境，这是以ＳＧＩ的ＯｐｅｎＩｎｖｅｎｔｏｒ３Ｄ工具包为基础的一种数据格式，其基本单元被称为节点，场景图规定了节点之间的等级关系与嵌套关系。
ＶＲＭＬ总共定义有５４个节点，它大致可以分为如下几类：造型节点：用于表示各种基本的几何体和用于任意几何体的线框图和面框图。
属性节点：用于定义相关对象的颜色、材质、纹理以及摄像机组、灯光组、视点、背景等。
组节点：用于将节点分组，把相关节点组合成为同一个对象。
感应节点：用于感知用户的输入或动作，以触发相应的动作。
其它节点：包括移动和旋转动作，脚本（Ｓｃｒｉｐｔ）节点、超链接节点等。
每个具体节点都包含有一个或多个域（Ｆｉｅｌｄ），ＶＲＭＬ对域名、域值类型以及缺省值都有规定。
下面就是一个造型（Ｓｈａｐｅ）节点的结构。
Ｓｈａｐｅ｛ａｐｐｅａｒａｎｃｅＮＵＬＬ／／ｅｘｐｏｓｅｄＳＦＮｏｄｅｇｅｏｍｅｔｒｙＮＵＬＬ／／ｅｘｐｏｓｅｄＳＦＮｏｄｅ｝这个节点包含２个域：ａｐｐｅａｒａｎｃｅ域用于指定节点的外观，ｇｅｏｍｅｔｒｙ域用于指定造型的３Ｄ构造或几何构造，缺省的ＮＵＬＬ值表示没有几何结构。
ＶＲＭＬ使用符合右手规则的三维坐标系统，原点在屏幕中心，它也是使用这一坐标系统的各种几何体的中心。
所以，当根据构图要求，某个几何体的中心不在屏幕中心时，就需要移动坐标系统，即使用Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ节点，在该节点内定义的几何体都使用该节点中所定义的平移后的坐标系统。
最后，在场景图结构中经常需要使用Ｇｒｏｕｐ节点，即组节点。
由于ＶＲＭＬ只提供最基本的几何体，因此，要表现一个三维对象或场景，设计者只能通过组合这些基本几何体来实现，Ｇｒｏｕｐ节点就为这种组合提供了支持。
ＶＲＭＬ规定使用“＃”来标记注释。
收稿日期：２００８－０２－１０基金项目：江苏省高校“青蓝工程”资助作者简介：顾翔（１９７３－），男，博士，副教授，硕士生导师，主要从事协议工程、形式化技术和虚拟现实技术的研究。
计算机教学与教育信息化本栏目责任编辑：王力３三维虚拟校园设计使用ＶＲＭＬ，可以构建基于网络的三维虚拟校园。
作为实例，本文选取了南通大学的部分场景，进行三维虚拟校园构建。
３．１设计指导思想虚拟的南通大学校园是一个规模较大的三维场景，旨在通过网络展示南通大学的校园风貌。
用户可以走进校园，观赏校园的自然风貌，领略校园的生活氛围，在虚拟旅游中了解南通大学。
为了较真实的反映校园的风貌，可以通过两个层面来表现这个虚拟境界：第一，根据南通大学实际的景观风貌对校园内的各个场景进行建模。
这些场景包括道路、楼宇、校门等典型景观建筑及附属植被。
通过这些场景构建出虚拟的南通大学校园。
为了使场景更加真实，可以为部分场景设计一定的交互能力，例如用户可以进行门、窗的开关。
第二，通过声音、文字、图片等多媒体技术手段在主要景观建筑处添加相关链接，辅助性的介绍南通大学的概况、历史等情况，从而使用户更加深入的了解南通大学的文化底蕴。
３．２场景结构设计南通大学规模较大，限于篇幅，本文仅选取了学校的部分景观进行阐述。
由于整个场景中的各个对象是通过空间相对位置关系组织在一起的，因此我们先建立一个对象，然后以它作为参照物来放置其它对象。
经过分析，确立以进入校门后的东西向主干道作为场景基线，然后以此主干道为参照物，把独立构建的各个楼群、校门、花草树木及其它场景组合安放在相应位置。
此部分场景的结构如图１所示。
图１南通大学虚拟校园（局部）场景结构图２虚拟校园背景４三维虚拟校园实现４．１校园背景为了更逼真的表现出虚拟现实所描述的环境，需要给虚拟校园设置背景。
建立的虚拟校园处于大地中心。
背景可以通过Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ节点实现。
关键代码如下：Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ｛ｓｋｙＣｏｌｏｒ［０００］ｆｒｏｎｔＵｒｌ＂ｔｉａｎ．ｊｐｇ＂＃为前景选择文件ｔｉａｎ．ｊｐｇ作为贴图，下同ｂａｃｋＵｒｌ＂ｔｉａｎ．ｊｐｇ＂ｌｅｆｔＵｒｌ＂ｔｉａｎ．ｊｐｇ＂ｒｉｇｈｔＵｒｌ＂ｔｉａｎ．ｊｐｇ＂｝其效果如图２所示。
４．２校园正门建模任何一所学校，校园正门都是最为突出的标志性景观。
也是整个学校给用户的第一印象。
具体到南通大学而言，整个校门由“南通大学”校名、传达室、自动伸缩门等场景组成。
在场景构建中要解决的第一个问题是造型的外观的控制。
造型的外观是通过材料控制的，材料属性包括造型的颜色，是否发光，所发光的颜色，是否半透明，透明程度等等。
使用Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ和Ｍａｔｅｒｉａｌ节点，就能控制造型的颜色，发光颜色和透明度。
例如，在校门的建模中，传达室是由三个正方体造型构成的，外部是半透明的玻璃。
在场景构建中要解决的第二个问题是汉字的显示。
按照ＶＲＭＬ规范，它应该支持包括汉字在内的所有ＵＴＦ８字符，但目前常见插件都不支持汉字显示。
ＶＲＭＬ不能显示汉字的原因不在于其语言本身，而在于ＶＲＭＬ浏览器的３Ｄ引擎。
为了在ＶＲＭＬ中进行３Ｄ汉字渲染，通常有两种方法：一种是用多边形围成字体，另一种是对字体进行纹理渲染。
我们采用的是第二种方法。
校名场景的关键代码如下：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ｛ｒｏｔａｔｉｏｎ０．０１．００．０－０．５２ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ６０２ｃｈｉｌｄｒｅｎ［Ｓｈａｐｅ｛本栏目责任编辑：王力计算机教学与教育信息化ａｐｐｅａｒａｎｃｅＡｐｐｅａｒａｎｃｅ｛ｍａｔｅｒｉａｌＭａｔｅｒｉａｌ｛ｄｉｆｆｕｓｅＣｏｌｏｒ０．５０．５０．５｝＃使用学校创始人张謇先生手书“南通大学”的纹理贴图ｔｅｘｔｕｒｅＩｍａｇｅＴｅｘｔｕｒｅ｛ｕｒｌ＂ｈａｎｚｉ．ｊｐｇ＂｝｝ｇｅｏｍｅｔｒｙＢｏｘ｛ｓｉｚｅ６．７５２．００．５｝｝］｝校名建模的效果如图３所示。
整个学校正门场景如图４所示。
图３校名建模图４学校正门场景４．３校内建筑举例———方肇周教学楼校内建筑在虚拟校园中是比较重要的建模对象，特别是对相关教学楼的建模要比较细致。
在设计中，对教学楼外观的建模要求较高，特别是楼外观上标志性的对象进行了仔细的建模，让熟悉校园的用户一眼就能认同这就是那幢教学楼。
在教学楼的建模中应该做到以下几点：由于这个系统虚拟的是一个现实存在的环境，为了取得较真实的效果，现实存在的楼在虚拟环境中都应该进行建模。
为某一楼宇建模时，要尽可能的利用重用机制简化程序代码。
这一方面可以减少工作量，另一方面可以减轻浏览器负担，提高浏览速度。
选择校园中的典型楼宇作细化场景，其它楼可进行复制，或稍做修改。
教学楼的建模是一个较复杂，较大的场景，需要将整个教学楼分割建模，例如：窗户、单个房间、由多个房间构成的楼层、由多个楼层构成的大楼。
在方肇周教学楼的建模中，由于教学楼的前后大部分是对称的，因此可以先对前面的部分进行建模，然后使用ｒｏｔａｔｉｏｎ节点旋转，最后再进行修改。
下面的关键代码描述了模型插入和旋转的运用：Ｇｒｏｕｐ｛ｃｈｉｌｄｒｅｎ［Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ｛Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ－６．９－８．２－３ｃｈｉｌｄｒｅｎ［ＤＥＦＰａｒｔＩｎｌｉｎｅ｛ｂｂｏｘＳｉｚｅ５．０８．０２．０ｂｂｏｘＣｅｎｔｅｒ１．０４．００．０ｕｒｌ＂ｐａｒｔ．ｗｒｌ＂｝］｝＃这一段用于插入教学楼的一部分Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ｛Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ－６．９－４．２－３ｃｈｉｌｄｒｅｎＵＳＥＰａｒｔ｝＃对上面的建模重用Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ｛Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ－３．６－０．２－１２ｒｏｔａｔｉｏｎ０１０３．１４ｃｈｉｌｄｒｅｎＵＳＥＰａｒｔ｝＃旋转］｝方肇周教学楼建模的效果如图５所示。
４．４植被建模在真实校园中，种植有大量景观植物。
这一点在构建虚拟校园时也应当加以考虑。