基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模研究
VRML
BitManagement BS Contact X3D/VRML97插件，支 持Internet Explorer(Windows) Octaga X3D/VRML浏览器，支持Internet Explorer(Windows) CRC FreeWRL X3D/VRML浏览器，基于C语言开发， 开源，支持MacOSX, Linux平台 Xj3D for X3D/VRML97 开源浏览器，是用于制定X3D 规范的试验工具，2.0版本采用Java OpenGL (JOGL) 渲染，以Java WebStart或独立运行方式启动 （Windows MacOSX Linux Solaris) Vivaty X3D/VRML97 Player（以前的Flux），支持 Internet Explorer (Windows) SwirlX3D 一款免费的浏览器，由Pine Coast Software公司出品 (Windows)
下面以Bitmanagement公司的BS Contact 为例说 VRML/X3D浏览器的使用。 BS Contact插件可以在Bitmanagement公司网站上 下载免费版本，安装后会自动关联VRML文件。 由于BS Contac对VRML进行了关联，当打开一个 VRML文件时，会自动启动IE浏览器调用BS Contact渲 染三维场景，如图7-2-4所示。BS Contact 被设计为不 在屏幕上显示自身固定的用户界面。除了未注册版本的 水印，BS Contact 没有可见的东西。这可方便使用者可 以完全控制他们网站或应用程序的外观。
VRML是第二代Web语言
熟悉WWW的人都知道，受HTML的限制，网页只能是平 面的结构，就算 JAVA语言能够为网页增色不少， 但也 仅仅停留在平面设计阶段，而且实现环境与浏览者的动态 交互是非常繁琐的。 于是VRML应运而生。尤其是VRML 2.0标准，被称为第 二代Web语言，它改变了WWW上单调、交互性差的弱点， 将人的行为作为浏览的主题，所有的表现都随操作者行为 的改变而改变。 VRML创造的是一个可进入、可参与的世界。你可以在计 算机网络上看到一幅幅生动、逼真的三维立体世界，你可 以在里面自由的遨游；你可以将网络上流行的MUD游戏 转换为立体图形世界； 你可以将你公司的主页改编成三 维主页，让浏览者领略到你公司的实貌，而不仅仅是简单 的文本、表格...
第1章 VRML(虚拟现实建模语音)概述
1.1 VRML简介
7、用户定义对象-通过创建用户定义的数据类型，可以扩展浏览器 的功能 8、脚本-通过程序或脚本语言，可以动态的改变场景 9、网络-可以用网络上的资源组成一个单一的X3D场景；可以通过 超链接对象连接到其他场景或网络上的其他资源 10、物理模拟-人性化动画；地理化数据集；分布交互模拟 (Distributed Interactive Simulation-DIS)协议整合。 从1994年的VRML开始到2004年的X3D，VRML/X3D联盟一直致力于建立一 种统一各种Web3D格式，容纳各种新技术的三维格式标准。相信X3D 将会在交互三维领域取得一定的地位。 虽然X3D是个发展趋势，但目前应用不多。
1.2 VRML2.0的功能和应用
4. 交互性 新增加的对三维对象的行为描述使得进行实时完全仿真成为可能。 碰撞检测 (collision detection) 节点包括了碰撞检测信息，这样 就避免了穿墙而过的现象发生；感知器 (sensors)节点等待一个特 定事件的发生，然后做出响应。例如，可以设计一个感知器完成当 门被打开时就自动开灯的功能。 5. 增强的静态场景 VRML2.0中一些新增的特征使得场景看上去更加真实。例如，声 音(sound)节点允许为场景加上背景音乐、动作声响、对话等等； 背景(background)节点允许为场景加一幅背景图画；雾(fog)节点 能产生逼真的雾化大气效果。
1.1 VRML简介
VRML(Virtual Reality Modeling Language)的翻译为中文就是虚拟现实 建模语言。它用来建立真实世界中各种场景的模型，当然，它也可 以建立一个与真实世界无关的虚拟世界，就像许多游戏中的一样。 VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届 WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥 召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.O标准。它是经过许多 人共同合作的结果，其中最主要的是SGI公司的工作。SGI公司同意 无偿提供这种新的文件格式并放弃对其的所有权。 VRML1.0 在设计时采用了面向对象的思想，因此由其构造的虚拟现 实模型与所用的操作平台无关，并且其程序还具有可扩展性。 VRML1.O 可以创建静态的3D 景物，但没有声音和动画，你可以在它 们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有 一个可以探索的静态世界。除此之外，没有其他的功能。
虚拟现实建模语言VRML
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4.2 VRML的语法基础
4.2.2 VRML的文件结构
4、注释
➢ 注释信息以符号“#”开始，结束于该行的末尾， VRML不支持多行注释。
➢ 文件头中的“#”不代表注释含义。
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4.2 VRML的语法基础
4.2.3 VRML的空间计量
1、VRML空间坐标系
VRML的立体空间采用三维坐标系。该坐标系的原点位 于VRML浏览器的中心，X轴的正向水平向右，Y轴的正 向垂直向上，Z轴的正向垂直向前，即指向浏览者，如 图所示。
➢ 新节点类型既可以在该原型定义的文件中引用（即内部原 型，PROTO），也可以在外部文件中定义后在其它 VRML文件中引用（即外部原型，EXTERNPROTO）。
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4.2 VRML的语法基础
4.2.2 VRML的文件结构
典型的VRML文件结构如下：
#VRML V2.0 utf8
# VRML文件头
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虚拟现实技术
天津天狮学院 黄金栋
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第4章 虚拟现实建模语言VRML
4.1 VRML语言概述 4.2 VRML的语法基础 4.3 VRML的空间造型 4.4 VRML的场景效果 4.5 VRML的动态交互
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4.1 VRML语言概述
VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚 拟现实建模语言）是一种用于创建三维造型和渲 染的图形描述语言。它将二维、三维图形和动画、 音频、视频等多种效果融合在一起，使信息能够 在一个具有空间感和实时感的三维空间中被表达 出来。同时，它提供灵活有效的人机交互功能， 使虚拟世界的真实性和交互性得到更充分的体现。 将VRML与WWW一起使用，还可以创建一个通过 Internet和WWW链接而成的网络虚拟世界。
2.第2章 虚拟现实建模语言——VRML
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络所能传播的信息有了越来越高的要求。不再仅仅满足 于文字表达的信息以及传统的平面和三维技术带来的 信息表达方式，更希望以接近于现实的甚至是身临其 境的感觉交流信息。这样，以虚拟现实为特征的网络 3D 技术的出现和发展势在必行的。而 VRML就是网络 3D 的核心技术。
1994 年 5 月，第一届因特网国际会议上，有关专家发表 的在网络上运行三维立体世界的研究引起了广泛的讨 论。短短的几个月，1994 年 10 月，VRML 1.0规范正 式发布。
路由的功能是连接一个节点的接收事件eventIns和另外 一个节点的发送事件eventouts。通过简单的语法结 构，建立两个节点之间事件传送的通道。当有事件 发生时，沿着这条通道传送事件。
借助于事件和路由，可以创建动画效果以及浏览者和场 景的交互，使得所建立的虚拟场景更接近于现实。
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1996 年，VRML 2.0规范正式确定。到 1998 年1 月被ISO 正式批准为国际标准，这就是现在我们常说的 VRML 97。从此 VRML的发展更为迅速，更为成熟。
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2.2 VRML 文件的基本要素
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2.2.1 节点（node）和域（field）
VRML文件的扩展名为wrl，文件中最为重要的两个基本 要素是节点和域。
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出信号，颜色改变了，可以表示为：Color_changed。这 些是事件的通常用法，随情况的不同，表达也会有 些差别。事件有两种：入事件EventIn，表示接收事 件；出事件EventOut，表示发送事件。输入事件 EventIn和输出事件EventOut表示节点之间的联系方 式，也就是一种接口。许多节点中域的接口类型是 exposed field，通称为可见域，以后在具体讨论事件 和路由时再详细说明。
基于VRML技术的虚拟CAI制作实例
的 三维 建模 ， 到 虚拟 场 景 的对 象 ， 得 并用 Ｖ ＭＬ及 脚 本剑 建 虚 拟 的场 景 ， 动 地实 现 虚拟 Ｃ 。 Ｒ 生 ＡＩ
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１虚 拟场 景 的 建 立
ｒ ｉ ． ｝ ａ ｕ ０１ ｄ ｓ ０｝
分 析 苯 Ｃ－ 的 分 子 结 构 可 知 ， 必 须 有 １ ａ Ｉ ， ２个 为 了 使 物 体 在 不 同 的 虚 拟 空 间 正 确 连 接 ， 必 须 Ｓｈｒ ｐ ｅｅ节 点 来 分 别 模 拟 ６个 碳 原 子 和 ６个 氢 原 子 。为 确 定 好 每 个 部 分 的 空 间 坐 标 ， 在 此 可 以 利 用 ｔ ｓ 一 ｒ ｌ ｎ ａ ａ
Ａｂｓｔ ａｃｔ ＶＲＭＬ ｓ ｋ ｎ ｆ ｉ ｐ ｔ ｎ ｏ ｌ ｍ ｅ ｈ ｔ ｔ ｃ ｎｓ ｒ ｃ Ｖｉ ｕ ｌ ｎ ｒ ｍ ｅ ｔ ． ｒ ｉ ａ ｉ ｄ ｏ ｍ ｏｒａ ｔ ｍ ｄｅ ｉ ｎｇ ｔ ｏｄ ｈａ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｅ ｖｉ ｔ ｏｎ ｎ ＶＲＭ Ｌ ａ ｃ ｎ
了 相 互 区 别 这 ２种 原 子 ，对 Ｓ ａｅ节 点 中的 Ｍａ ｒ ｌ ｔ ｎ节点 来 进 行空 间坐 标 的转 化 。 了实 现模 块 化 的 ｈｐ ｔｉ ｉ ｅａ ｏ 为 节 点 的 ｄｆ ｓＣ ｌ 域 赋 不 同 的 值 。 其 中 碳 原 子 的 建 设 计 思 想 ， 用 组 节 点 Ｔａｓ ｒ 将 以 上 的 每 个 节 点 封 ｉｕｅ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ ｆｍ ｎ ｏ 模场 景 语 句如 下 ： 装 起 来 。通 过 封 装 后 的 模 块 如 下 所 示 ：
基于虚拟现实技术的校园网络教学建设探讨
基于虚拟现实技术的校园网络教学建设探讨摘要建立更加真实的学习环境是提高校园网络教学质量的关键。
虚拟现实技术是一种对数据进行可视化操作与交互的全新方式，将其应用于网络教学之中，通过产生基于三维数字模型的虚拟环境，使参与者能够身临其境地学习，达到更佳的教学效果。
文章从分析虚拟现实技术的特点出发，详细阐述了基于虚拟现实网络教学的关键技术以及相关网络教学资源的建设模式和方法。
关键词虚拟现实网络教学人机交互随着计算机网络技术的飞速发展，基于校园局域网络的网络教学已成为一种新的教学模式在各大高校迅速普及。
为了进一步提高校园网络教学的质量，更加真实地模拟实际课堂教学的情景，虚拟现实技术被广泛地运用于其中，它给网络教学带来了新的发展模式。
虚拟现实（virtual reality，简称vr）是一项涉及计算机图形技术、人机交互技术、传感与仿真技术、人工智能技术等领域的综合集成技术。
它是通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，利用计算机技术模拟产生基于三维数字模型的虚拟环境，形成一个以视觉感受为主，辅助听觉甚至触觉等可综合感知的人工环境，使用户作为参与者通过适当装置设备，自然地、身临其境地和虚拟环境进行体验和交互操作。
①针对校园网络教学来说，建立更加真实的学习环境是提高网络教学质量的关键。
因此，合理有效地将虚拟现实技术运用于网络教学之中，将会给网络教学模式带来积极的影响。
1 虚拟现实技术概述1.1 虚拟现实技术的特点（1）多感知性：多感知性主要是指除了一般人机交互所具有的视觉感知外，还具有听觉感知、触觉感知，甚至包括味觉和嗅觉感知等。
理论上讲，理想化的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知能力。
（2）沉浸感：沉浸感是指用户在进行交互操作时，存在于虚拟环境中所能感知到的真实程度。
在现有技术条件下，应最大程度地模拟真实环境，使用户能够全身心地投入到计算机创建的三维虚拟世界中。
（3）交互性：交互性主要是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到的反馈程度。
浅谈利用Java3D构建虚拟校园场景的方法
摘要:本文指出了Java3D技术特点，并对通过Java3D如何构建虚拟校园场景的方法进行了一番论述。
关键词:Java3D虚拟校园场景构建随着互联网技术的迅猛发展，极大地促进了虚拟现实技术的普遍应用，比如，科学计算可视化、教育与训练、医学、娱乐等诸多方面。
而随着计算机网络和虚拟现实等各项技术的全面发展，实现了建立基于Web的虚拟校园目标，用户只需要利用互联网就能够观察到校园的景观、诸多的设施以及服务等，彷如自己就身处在校园之中。
通过虚拟校园的构建，为广大的用户提供了良好的对校园信息访问的平台，很好地推动了校园建设步伐以及远程教学的发展步伐。
1Java3D技术特点实际使用最多的3D技术有OpcnCL、Direct3D、VRML、Java3D；从网络应用模式的角度上来看，OpcnCL和Di-rect3D以开发C/S模式为主，VRML和Java3D以开发B/S模式为主。
OpcnCL独立于硬件和窗口系统，其移植性较强，但其运行环境无法得到浏览器的支持。
Direct3D主要是由Microsoft公司研发的专业的3D程序接口，其具有较强的功能，但仅仅限制于在WIN平台上运行。
VRML 是一种被普遍应用的Web3D技术，其属于静态场景的描述性语言，存在着动态交互接口，但必须借助于其他编程语言方可实现。
Java3D主要是Java语言在三维图形领域中的拓展，可融入至J2SE、J2EE的整体架构中，具有很好的拓展性及平台无关性，与此同时，由浏览器Nctscape与IE提供了对JVM的支持，只需要在操作平台上进行JVM 的安装就能够有效运行Applet小程序，如此一来，Java3D 构建的虚拟场景就完全能在浏览器上进行绘制。
Java3D 的应用编程接口很好地为我们提供了三维场景的构建体系，具有可产生出简单或者复杂的几何形体；支持形体变动与移动；有着较好的键盘、鼠标、定时等诸多行为的判断力；可实施动态建模等各项功能。
通过Java3D构建场景的方法十分的灵活、效果明显、美观、发挥着较强的网络功能，所以，这是目前我们构建虚拟校园场景的最佳方法。
基于VRML的虚拟实验系统设计
中 图分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ３
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ４ １ （０ ０） — ２ ０ ０ １０ — ３ １２ １ ０ ０ ２ — ２ ９
０ 引 言
间 ， 少 文件 体 积 。 减
随 着 网 络 技术 和 虚 拟 现 实 技 术 的迅 猛 发 展 和 普 及 ， 程 教 育 得 远 ２２ 自动 演 示 功 能 实 现 自动 演 示 功 能 主 要 用来 演 示 实 验 的全 ． 到 了强 大 的 技 术支 持 ， 网络 虚 拟 实 验 实 现 了 对传 统 实验 的有 力 补 过程 ， 帮助 用 户 了解 实验 。 使 以 例如 ， 系统 中的 一个 基 本 实 验就 是 通 本 允 ， 现 了其 时 间 上 的拓 展 和 空 间 上 的 延 伸 。 目前 的虚 拟 实 验 多 为 过 电源 开 关 的开 、 实 合控 制 灯 泡 的 亮 灭 。 自动 演 示 功 能 可利 用 预 定 义 二 维演 示 实 验 ， 实验 真 实 感 、 在 交互 性 和 教学 效 果 等 方 面 与 真 实 实 动 画来 实 现 ， 主 要 涉及 下 面 的 几个 功 能 节 点 。 这 验 相 差 甚 远 。 Ｒ （ ｉｕ ｌ ｅｌｙＭｏｅｉ ａｇ ａｅ是 开 放 的 、 Ｖ ＭＬ Ｖｒ ａ Ｒ ａ ｔ ｔ ｉ ｄｌ ｇＬ ｎｕ ｇ ） ｎ 可 ① 传 感 器 Ｓｎｏ。 传 感器 是虚 拟 场 景 中 的动 作感 知器 ， 用 它 ｅｓｒ 利 扩 展 的 、 业标 准 的虚 拟 现 实描 述 语 言 ， 能够 在 Ｗｅ 创 建 可 导 来 感 知 场 景 中 各种 物 体 的动 作 。 工 它 ｂ上 本例 中可 以为 电源 开 关 添加 感 知 鼠 航 的、 链 接 的 三 维虚 拟 现 实空 间 ， 使 用 户 与 场 景 进行 实 时交 互 ， 标 单 击 动作 的接 触 传 感器 Ｔ ｕｈ ｅ ｓｒ 自动 时 间控 制 的时 间 传 感 超 并 ｏｃ Ｓｎｏ 和 感 知和 操作 虚 拟 对 象 ，因 而 能 够 提 供 更 佳 的 性 能 和 更 好 的 教学 效 器 Ｔｍｅｅｓｒ 插 补 器 Ｉｔ ｐｌｔ 。插 补器 是实 现 动 画 效果 必 不 ｉ Ｓｎｏ。② ｎ ｒｏａ ｒ ｅ ｏ 果。 可少 的节 点 ， 给 出 了动 画 过程 中各 个 时 刻 变 化 量 的参 数 值 。 电源 它 １ 虚 拟 现 实 与 Ｖ ＭＬ Ｒ 开 关 的开 合和 电流 表 指 针 的转 动都 是旋 转运 动 ， 以 为 它们 添 加括 可 虚 拟 现 实 （ ｉｕ ｌ ｅｌｙ 是 一 项 综 合 集 成 人— — 机 界 面 交 互 补 器 Ｏ ｉ ｔ ｉ ｌｔｒｏ ｔｒ Ｖｒ ａ Ｒ ａｉ ） ｔ ｔ ｒ ｎａ ｏ ｎｅ ｌ ｏ，而 灯 泡 亮 度 的 变 化 要 由颜 色 插 补 器 ｅ ｔｎ ｐ ａ 技术 ，它利用计算机生成具 有表面色彩的立体 图形模拟现 实环境 ， Ｃ ｌ ｌｔ ｐｌｔ 来实现。（）Ｏ Ｔ ｏｏ ｎｅ ｏａ ｒ ｒ ｒ ｏ ￣Ｒ Ｕ Ｅ命令。Ｒ Ｕ Ｅ命令根据动画响 ＯＴ 通 过 多 种传 感 设 备 使 用 户 融入 到 该 环 境 中 ， 与 该 环 境 中 的 对 象 进 应 的顺 序 将 各 传 感 器 、 补 器 、 并 插 以及 要 控 制 的节 点 串连 起 来 共 同 实 行 自然 的 、 时 的交 互 ， 而 使 用 户 产 生 一 种 沉 浸 在 虚 拟 环 境 中 的 现 一 个效 果。 实 从 真实感觉。 ２３使 用 ＪｖＳｒ ｔ ． ａａ ｃ ｐ 实现 交 互 功 能 交 互 功 能 要 求 系 统 根 据 用 ｉ Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ作 为一 种 与 互 联 网结 合 ， 用来 描 述 三 维 交 互 世 界 的程 序 户 对 场 景 中不 同节 点 的操 作 做 出不 同 的 响应 ， 这就 不 能通 过 预 定 义 语 言 ， 应 用 于 创 建虚 拟 现 实 的 对 象 、 象和 展 示 模 型 等 。 Ｒ Ｌ的 的方 式 来 实现 ， 必 须 采用 更复 杂 的 程 序 代码 进行 处理 。 Ｖ Ｍ 可 景 Ｖ Ｍ 而 Ｒ Ｌ中 工 作 原 理 是 用 文 本 信 息描 述 三 维 场 景 ， Ｉｔ ｎｔ 在 ｎｅ ｅ 网上 传 输 ， 本 地 常用 的脚 本语 言 是 ＪｖＳｒ 。 此 外 ， 于 一 些 需 要 与 网页 进 行 信 息 ｒ 在 ａａｃｉ ｐ 对 机上由 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ浏 览 器 解 释 生成 三 维 场 景 ， 释 生成 的标 准 规 范 即 是 传 递 的场 景 ，还 可 以利 用 网 页 中 的 Ｊｖ ｐ ｌｔ 实 现 更 为 复 杂 的 解 ａａＡ ｐｅ 来 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ规 范 ， 把 复 杂 的 处理 任 务 交 给本 地 机 从 而 减 轻 了网 路 的 负 控 制 功 能ｏ Ｊｖ Ａ （ ｘ ｒａ Ａ ｔｏ ｎ ｔｆｃ ， 而 ａａＥ ＩＥ ｔ ｎｌ ｕｈｒ ｇＩ ｅ ａｅ 外部 创 作 接 口 ） ｅ ｉ ｎｒ 是 荷。 增强 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ场 景 与 外 部 环境 通信 联 系 和 融 合 能 力 的 一 个 高层 次 的 ２． 验 系 统 的设 计 与 实 现 实 Ｊｖ ａａ类包 ， 它使 得 外 部 的 Ｊｖ ｐ ｌ 程 序 可 以 利 用 Ｖ Ｍ ａａＡ ｐｅ ｔ Ｒ Ｌ的 事件 ２１虚 拟 场 景 的 建 立 Ｖ ＭＬ语 言 本 身 可 以进 行 三 维 建 模 ， ． Ｒ 但 模 型 访 问和 控 制 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ场景 中的 节 点 。 是 它 的标 记语 言 特 性使 得 建 立 三 维 虚 拟 场 景 比较 麻 烦 ， 其 是对 一 尤 本例 中采 用 ＪｖＳｒ ｔ 本 的形 式 进 行 代码 编程 来 判 断 电源开 ａａｃｉ 脚 ｐ 些 庞 大 、 杂 、 求 精细 逼真 的场 景 。一种 比较 通 用 的 方法 是 用 ３ 关 开 、合 状 态 并 确 定 其转 向动 画 。最 后 脚 本代 码 要 用 Ｒ Ｕ Ｅ命令 复 要 Ｄ ＯＴ Ｍａ ｘ这 样 的 三 维 建 模 软 件 来 建 立 静 态 虚 拟 场 景 ， 然 后 再 导 入 到 与 相 关传 感 器 、 补 器 、 节 点 串连 起 来 ， 插 和 形成 一 条 动 画 通 路 。其 动 画 效 果如 图所 示 。 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ编辑 器 中添 加动 态效 果 和 交 互控 制 。 但是 ， 一般 建模 软 件 建 立 的 场 景 文 件 都 很 大 ， 对 网络 传 输 是 这 不 利 的 ， 须 进行 场 景 优 化 。 通 常我 们 可 以采 用 以下 几 种 方 法进 行 必 优化。
基于VRML的大规模虚拟场景的实时调度及载入方法
基于VRML的大规模虚拟场景的实时调度及载入方法摘要：针对VRML三维虚拟场景数据量大，复杂度高的特性以及大规模场景实时网络传输、载入时面临速度慢的问题，通过对3D MAX等支持软件的灵活运用和VRML工作原理的分析，提出了基于VRML的大规模虚拟场景的实时调度及载入方法，实现了虚拟校园三维场景的精简建模和设计，提高了三维虚拟场景的生成、传输速度，便于大量三维场景数据的载入。
关键词：虚拟校园；VRML；虚拟场景；实时载入；场景调度与精简随着计算机技术的迅猛发展和因特网的高度普及，虚拟现实建模语言（VRML: Virtual Reality Modeling Language）作为Internet上3D文件的交换和描述标准，使在Internet实现虚拟现成为可能。
利用其在Internet上建立交互式三维多媒体虚拟境界，并提供给使用者视觉、听觉等感官的临境模拟，让使用者如同身临其境一样体验三维空间内的感受。
虚拟现实场景的网络漫游采用的是即时渲染方式：在用户打开场景过程中，计算机系统要将场景三维数据描述文件及贴图等文件进行网络传输，从网络服务器传送到用户的终端机上，并进行实时渲染。
在用户漫游浏览过程中，计算机要保证每秒刷新新渲染场景25次以上才有连续的画面感，否则会出现卡壳的现象，影响用户的使用。
虚拟现实场景的网络漫游速度受到几个方面的影响：①计算机硬件的运算速度，包括处理器、内存、显卡、网线等速度的高低都会对场景的载入渲染速度受到影响；②计算机软件方面也会影响到场景的载入，包括操作系统、服务系统、浏览器插件等；③虚拟现实场景本身也会影响场景的传输和渲染速度，三维场景的数据结构不合理，数据量过大，会直接影响传输和浏览的流畅性，还有可能出现文件丢失和死机现象。
基于以上问题，本文通过对VRML工作原理和优化技术理解分析，就如何制作简洁而规范的虚拟现实三维场景以及如何提高三维场景的实时下载速度做具体的分析。
基于VRML的三维虚拟场景的构建与优化
基于VRML的三维虚拟场景的构建与优化作者：雒伟群来源：《数字技术与应用》2009年第11期[摘要]本文对基于VRML的虚拟场景的设计与实现进行了研究,并从减少文件长度,提高渲染速度两方面提出了优化场景的方法。
[关键词]虚拟现实虚拟场景优化[中图分类号]TP39[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)11-0036-02The Construction and Optimization of a Three-Dimensional Virtual Scene Based on VRMLLUO Wei-Qun(Information engineering college, Tibet Nationalities Institute, Shanxi 712082)[Abstract] There has conducted the research of the design and implementation of a virtual scene based on VRML, and proposed some optimizations which reduced file length and improved the rendering speed.[Keywords] virtual reality; virtual scene; optimization随着网络技术的飞速发展,越来越多基于VRML的虚拟作品出现在互联网络中。
对于规则场景利用VRML的对象建模较为容易,且定义虚拟场景的对象文件短小精悍,易于阅读。
但随着虚拟场景复杂性的提高和应用的日渐深入,VRML在展现虚拟场景方面的不足也逐渐暴露出来,诸如程序代码庞大,视点位置不理想,交互性不足,稳定性和一致性不能满足某些特殊应用需求等问题。
所以,开展基于VRML的虚拟场景的优化分析非常必要。
1 VRML技术VRML(Virtual Reality Modeling Language 虚拟现实建模语言)是一种用来描述交互或3D对象和境界的文件格式。
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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。在当期技术条件支持下，有关
虚拟数字校园场景建模作业的开展还可以借助于3D Studio Max三维软件予以实
现，针对结构复杂的三维模型进行高效且及时的构造作业。与此同时，此种建模
方式最为明显的优势在于：其能够针对材质、光效以及动画等相关指标参数的应
用实现对三维模型的高仿真设定。与此同时，还可以通过以.wrl格式为载体的指
标数据实现对场景建模作业效率的稳定提升。
（二）基于VRML Pad进行虚拟数字校园场景建模编辑分析：在当前技术
条件支持下，VRML Pad无疑是应用最为广泛以及优势最为显著的虚拟现实文件
专用编辑装置，一方面，其能够支撑程序调试作业的开展，另一方面，其能够实
现对代码编写质量的有效提升，从而能够较为可靠的完成校园复杂环境下的虚拟
场景构建作业。从相关应用实践的角度上来说，借助于上一步骤3D Studio Max
处理作用下所输出的VRML文件能够进行网上发布处理，但受到交互行为不够
充分以及场景物体概括度较低的因素影响，在虚拟数字校园场景建模编辑过程当
中还是应当直接打开.wrl文件，通过对交互行为的完善以及对相关声音等文件的
加入作业，确保所构建系统功能的完善性。总的来说，通过虚拟数字校园场景规
划设计数据的输入与总结，相关工作人员可以通过对专业制图系统的有效应用，
产生与这部分设计数据相对应的.dwg格式文件，将这部分.dwg格式文件导入3D
Studio Max处理系统以及VRML Pad处理程序当中，能够最终生成与输入状态下
规划设计数据相对应的.wrl格式文件。
二、基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模关键问题分析
（一）虚拟数字校园场景建模过程中平面图的创建分析：为确保最终所得
出的虚拟数字校园场景比例协调且真实合理，在建模过程当中针对各场景要素进
行恰当的布局可以说是尤为关键的。从这一角度上来说，在进行校园场景建模作
业之前，首先需要安排专门工作人员借助于Auto CAD应用软件的支持进行校园
场景布局平面图的绘制作业（在Auto CAD应用软件的支持作用之下，所绘制的
平面图能够以.dwg格式予以储存，进而能够在后续建模过程当中直接导入3D
Studio Max处理系统当中）。在平面图的创建过程中，最为关键的一点在于针对
楼群、道路等关键建筑物予以精确定位，为后续建模作业的开展提供最基本的参
照与依据，如下图（见图1）所示。
图1：虚拟数字校园场景建模过程中平面图的创建示意图
（二）虚拟数字校园场景建模过程中的纹理采集分析：在虚拟数字校园场
景建模的作业过程当中，需要针对校内存在的普遍性纹理图片予以收集整理（包
括建筑物门窗图片、草地图片以及砖纹图片等在内）。在此过程当中收集相应的
图片信息数据，并结合对原始图片的分析，在Photo shop应用软件的辅助之下将
这部分基于收集整理的原始图片处理成为能够实现无缝平铺的贴图资料。
（三）虚拟数字校园场景建模过程中基于3D Studio Max对基本模型的构
建分析：在当前技术条件支持下，VRML相对于校园场景实体的描述及反映往
往借助于节点予以实现。从这一角度上来说，3D Studio Max应用软件能够将存
在于整个校园场景模型中的关键模型信息以VRML为载体予以输出作业，这部
分所转换成为节点的三维模型能够借助于一般意义上的浏览器予以表述及绘制。
（四）虚拟数字校园场景建模过程中对于VRML节点的引入分析：通过对
实践研究与分析资料的整理发现：在3D Studio Max当中，部分VRML的节点并
不能够直接借助对场景模型的常见而予以呈现，其要求在建模场景当中进行图标
的插入处理，以此达到引出VRML节点的关键目的。并在对校园场景对象的优
化作业之下，最终生成虚拟数字化的校园场景模型。
参考文献：
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