導(dao)語：如何才能寫好一篇web3d技術論文(wen)，這(zhe)就需要(yao)搜集整理(li)更多的資料和(he)文(wen)獻，歡迎閱讀由公務(wu)員之家整理(li)的十(shi)篇范(fan)文(wen)，供(gong)你借鑒。

篇1

論文摘要：主要介紹 了 web技術和 3d技 術相結合的產物一web3d技 術的基本概念、特點及實現技術．并以(yi)實例(li)的(de)(de)(de)方(fang)式詳(xiang)細闡述(shu)了web3d技術之一的(de)(de)(de) cult3d技術 ．在機 電(dian)產(chan)品(pin)虛擬設計 中(zhong)的(de)(de)(de)工(gong)作流程(cheng)，從而可以(yi)有(you)效地提高機電(dian)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)信息傳達效果，為新產(chan)品(pin)開發提供(gong)一種嶄新的(de)(de)(de)互(hu)動設計模式，最終提 高企(qi)業的(de)(de)(de)競爭力。

0 引言 

隨著數(shu)字化(hua)(hua)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)技術(shu)(shu)(shu) 的(de)發展(zhan)(zhan) ．人們已不再滿足在網(wang)(wang)上(shang)瀏覽一些靜(jing)態(tai)的(de)、文(wen)本類(lei) 、二維(wei)(wei)的(de)產品圖(tu)片，而(er)對那些具有動態(tai)的(de)、三(san)(san)維(wei)(wei)可(ke)視化(hua)(hua)效果(guo)的(de)產品需求越(yue)來越(yue)迫切。以(yi)計(ji)(ji)(ji)算機(ji)網(wang)(wang)絡和計(ji)(ji)(ji)算機(ji)三(san)(san)維(wei)(wei)圖(tu)形(xing)學為基礎的(de)web3d技術(shu)(shu)(shu)以(yi)其特(te)有的(de)形(xing)象化(hua)(hua)展(zhan)(zhan)示功(gong)能、強(qiang)大的(de)交(jiao)互性能和對現實世(shi)界(jie)的(de)模(mo)擬功(gong)能在電子商務 、遠程(cheng)教育(yu) 、工(gong)程(cheng)技術(shu)(shu)(shu) 、計(ji)(ji)(ji)算機(ji)輔助設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)等領域已經(jing)獲得 了廣泛的(de)應用。利用此(ci)技術(shu)(shu)(shu)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)產品可(ke)以(yi)做到全方位(wei)展(zhan)(zhan)示 、色彩(cai)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)實時裝配等 ，從而(er)提高(gao)用戶的(de)參與性 。增強(qiang)體(ti)驗感。 

1 web3d技術概(gai)述 

1．1 web3d技術的(de)基本概念(nian) 

虛擬(ni)現(xian)實 vr (virtual reality)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是一種逼真(zhen)地模擬(ni)人在 自然環(huan)境(jing)中的(de)(de)(de)視(shi)覺(jue)(jue) 、聽覺(jue)(jue)、運動等行為(wei)(wei)的(de)(de)(de)人機(ji)界面技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，web3d技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是虛擬(ni)現(xian)實技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)一種實現(xian)形式(shi) [21。web3d還可(ke)以簡(jian)單(dan)地被看成是 web技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he) 3d技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)相結(jie)合(he)的(de)(de)(de)產物 。實際上也就(jiu)是本機(ji)的(de)(de)(de) 3d圖形技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu) 向(xiang)互(hu)(hu)聯網(wang)(wang)的(de)(de)(de)擴展．網(wang)(wang)絡性(xing)(xing)、三維(wei)性(xing)(xing)和(he)交互(hu)(hu)性(xing)(xing)是其(qi)顯著的(de)(de)(de)本質特征。它與(yu)本機(ji)的(de)(de)(de)3d圖形技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)主要差別在于：第(di)一，實時(shi)渲(xuan)染(ran) ：它是由渲(xuan)染(ran)引擎進行實時(shi)渲(xuan)染(ran)從而實時(shi)顯示的(de)(de)(de)；第(di)二，具有無限的(de)(de)(de)交互(hu)(hu)性(xing)(xing)：因為(wei)(wei)是實時(shi)渲(xuan)染(ran)，這就(jiu)為(wei)(wei)交互(hu)(hu)性(xing)(xing)提供了基礎；第(di)三，優(you)化(hua)和(he)壓縮：由于網(wang)(wang)絡帶寬的(de)(de)(de)限制 ．文(wen)件必須經(jing)過優(you)化(hua)和(he)壓縮以保證用(yong)(yong)戶(hu)端快(kuai)速(su)下載(zai)。通過應用(yong)(yong) web3d技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu) ，用(yong)(yong)戶(hu)可(ke)以在 網(wang)(wang)上瀏覽以三維(wei)形式(shi)表現(xian)的(de)(de)(de)物體(ti) ，并(bing)對其(qi)進行交互(hu)(hu)性(xing)(xing)操作 以體(ti)驗身臨其(qi)境(jing) 的(de)(de)(de)奇妙感(gan)受。 

1．2 web3d技術(shu)的實現手(shou)段 

web3d的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)現技(ji) 術(shu)主(zhu)要分成(cheng)三大部分 ．即建(jian)模(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)、顯(xian)示(shi)技(ji)術(shu) 、三維場景中的(de)(de)(de)交互技(ji)術(shu) [31。建(jian)模(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)是(shi)(shi)虛擬現實(shi)(shi)(shi)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。把建(jian)立 的(de)(de)(de)三維模(mo)(mo)(mo)型描述轉(zhuan)換成(cheng)人們所見到的(de)(de)(de)圖像，就是(shi)(shi)所謂(wei)的(de)(de)(de)顯(xian)示(shi)技(ji)術(shu)。三維復(fu)雜模(mo)(mo)(mo)型的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)時建(jian)模(mo)(mo)(mo)與動(dong)態顯(xian)示(shi)技(ji)術(shu)可以分為(wei)兩類 ：一是(shi)(shi)基(ji)于幾(ji)何模(mo)(mo)(mo)型的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)時建(jian)模(mo)(mo)(mo)與動(dong)態顯(xian)示(shi) ：二(er)是(shi)(shi)基(ji)于圖像的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)時建(jian)模(mo)(mo)(mo)與動(dong)態顯(xian)示(shi) 。交互技(ji)術(shu)是(shi)(shi) web3d的(de)(de)(de)關(guan)鍵技(ji)術(shu) ，交互功能的(de)(de)(de)強弱(ruo) 由 web3d軟件(jian)本(ben)身(shen)決定 。但(dan)用戶(hu)可以通過適當的(de)(de)(de)編(bian)程來彌補軟件(jian)的(de)(de)(de)某些不足。 

在(zai)眾多的(de)(de) web3d軟件(jian)系統中 。基 于 java內(nei)核的(de)(de)cult3d技術因其在(zai)交(jiao)互性能、文(wen)件(jian)體積和畫面(mian)質量等方面(mian)的(de)(de)優越性而得到用(yong)(yong)戶 的(de)(de)普遍歡迎 ，現已廣泛應用(yong)(yong)于眾多電子商務(wu)網站的(de)(de) 3d機電產品展(zhan)示中。 

2 cuil3d技術及其開發流程 

cuh3d是一(yi)種全新的 web3d技術(shu) ．它有(you)一(yi)純 軟件(jian)跨平 臺的渲(xuan)染引(yin)擎 ，主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和(he) cuh3d viewer plugin三大部(bu)分。 開(kai)發設計人員可 以使用(yong)(yong) 3d設計領域廣泛(fan)使用(yong)(yong)的 3dsmax或 maya來設計 產(chan) 品(pin) 3d模(mo) 型(xing)(xing) ．使 用(yong)(yong) cuh3d exporterplug—in來轉換設計模(mo)型(xing)(xing) ，在(zai) cuh3d designer中(zhong)為模(mo) 型(xing)(xing)加(jia)入交(jiao)互 、音效(xiao)等(deng)其它效(xiao)果 ，再無縫(feng)隙地嵌入到 html頁(ye)面和(he)其他應用(yong)(yong)程(cheng)序中(zhong) [41。其開(kai)發流程(cheng)如圖1所示。用(yong)(yong)戶 即(ji)可在(zai)網上實時觀看 3d模(mo)型(xing)(xing) ，還可通過 鼠標對其進行旋轉 、放大或縮小等(deng)操作(zuo)。

3 cult3d‘技術在(zai)產品虛擬設計(ji)中的應用實例

3．1 創建汽(qi)車 cult3d對象 

為方便輸(shu)(shu) 出，必須(xu)使 用一個(ge) 三維(wei)模(mo)(mo)(mo) 型(xing)制(zhi) 作(zuo)(zuo) 軟件(jian)(jian)f3dmax或(huo) maya1制(zhi)作(zuo)(zuo)物體 的(de)(de)三維(wei)模(mo)(mo)(mo)型(xing)。制(zhi)作(zuo)(zuo)前必須(xu)先下載插件(jian)(jian) cult 3d exporter for 3dmax或(huo) cult 3d exporter for maya。只 有安 裝好 輸(shu)(shu) 出插 件(jian)(jian) ，3dmax或(huo)maya才可以將 3d模(mo)(mo)(mo)型(xing)輸(shu)(shu)出成(cheng) cult 3ddesign的(de)(de) c3d格式。在(zai)制(zhi)作(zuo)(zuo)模(mo)(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)細節、真(zhen)實度上多下點功夫(fu)，盡量用最(zui)少的(de)(de)面(mian)(mian)來做模(mo)(mo)(mo)型(xing)，以控制(zhi)好模(mo)(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)大小。太多的(de)(de)面(mian)(mian)不(bu)僅會加長網絡傳(chuan)送(song)的(de)(de)時(shi)間 ，更(geng)是對瀏覽者(zhe)機器 的(de)(de)考驗。最(zui)后輸(shu)(shu)出成(cheng) c3d格式的(de)(de) 3d模(mo)(mo)(mo)型(xing) 。 

3．2 對汽車 cult3d對象進行(xing)交互(hu)設置(zhi) 

cuh3d對象的(de)(de)交互(hu)設(she)計就(jiu)是在 cuh3d designer的(de)(de)事件(jian)地圖窗 口中(zhong)建立事件(jian)、動(dong)(dong)作和場景的(de)(de)相(xiang)互(hu)關系，使瀏覽者觸發某(mou)個(ge)事件(jian)或某(mou)個(ge)事件(jian) 自動(dong)(dong)做出相(xiang)應的(de)(de)動(dong)(dong)作 ，并將可視化的(de)(de)過程和結果實時反饋給瀏覽者達到(dao)交互(hu)的(de)(de)目的(de)(de)。

汽車的時間(jian)地圖如圖2所示，它可以通過(guo)鼠標控制實(shi)現汽車任意角度的展示、車門的開關、車輪的轉(zhuan)動和(he)汽車尾氣排放等(deng)。在cult3d designer中完成(cheng)設計后，需將culturald對象導出為可的co格式。在導出過(guo)程中還(huan)可對文件中的幾何圖形、聲音(yin)等(deng)特征進行進一(yi)步壓縮。

3.3 汽(qi)車(che)cult3d對象

可(ke)cult3d對象的程序(xu)有(you)多種(zhong)，其中基于網(wang)(wang)絡的應(ying)用(yong)較(jiao)為廣泛，用(yong)戶可(ke)以通(tong)過(guo)網(wang)(wang)絡或(huo)在(zai)本地機種(zhong)用(yong)ie或(huo)netscape瀏覽器查看。基于網(wang)(wang)絡的需(xu)要(yao)編寫(xie)想應(ying)得(de)網(wang)(wang)頁，在(zai)編寫(xie)網(wang)(wang)頁時，有(you)兩項主(zhu)要(yao)工作：

（1）在(zai)網頁(ye)中編寫語(yu)句(ju)嵌入cult3d對象(xiang)。ie瀏覽(lan)器是通(tong)過(guo)activex組(zu)件(jian)來cult3d對象(xiang)。ie使用<object>的標簽命令來在(zai)網頁(ye)中嵌入activex組(zu)件(jian)。

netscape瀏(liu)覽器(qi)不(bu)支持 activex控件(jian) ．需要另(ling)外(wai)設置外(wai)掛(gua)程序的語(yu)法(fa) 。netscape瀏(liu)覽器(qi)使用(yong)<embed>的標(biao)簽來(lai)嵌入 外(wai)掛(gua)組(zu)件(jian) 。另(ling)外(wai) ，必須安裝 cuh3d viewer插件(jian)，才能在(zai)瀏(liu)覽器(qi)網(wang)頁時播放 cult3d對(dui)象(xiang)。對(dui)于 ie瀏(liu)覽器(qi)需要在(zai)<;object>這個標(biao)簽內插入 codebase指(zhi)定其下(xia)載網(wang)址(zhi)．netscape瀏(liu)覽器(qi)需要在(zai)<embed>標(biao)簽內插入 type=“application／x--cuh3d--object”語(yu)法(fa)說明外(wai)掛(gua)程序對(dui)象(xiang)．pluginseape指(zhi)定其下(xia)載網(wang)址(zhi)。 

同時支(zhi)持 ie和 netscape瀏覽器的(de)超(chao)文本(ben)語句如下 ： 

<object classid= clsid：31b7eb4e一(yi)(yi)8b4b一(yi)(yi) 11d1一(yi)(yi)a789--00aocc665 1a8 width= 寬 height= 高(gao) codebase=http：///dianzijixie/">電(dian)子商務模(mo)塊(kuai)使用。 

4 結束語 

虛擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)作為一支(zhi)嶄新的(de)(de)綜合(he)(he)性信息領域(yu)中(zhong)的(de)(de)奇(qi)葩(pa) ，體現(xian)出較高(gao)的(de)(de)人性化(hua)科技(ji)(ji)特色與(yu)(yu)風格(ge)。而將(jiang)虛擬(ni)仿真技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)同機(ji)(ji)電產品(pin)設(she)計產業相結(jie)合(he)(he) ，為設(she)計師與(yu)(yu)企業廠商們(men)提供了非常(chang)好的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)支(zhi)持(chi)與(yu)(yu)解決(jue)方(fang)案．更為產品(pin)的(de)(de)推廣營銷創(chuang)造(zao)了巨大的(de)(de)商業價值。無論是與(yu)(yu)傳統影(ying)視媒(mei)體 、多(duo)媒(mei) 體軟件 ，還是 與(yu)(yu)傳統虛擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu) 比較 ，web3d技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)都表現(xian)出了在機(ji)(ji)電產品(pin)設(she)計中(zhong)的(de)(de)獨特優勢和(he)潛力 。隨著網(wang)絡技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)高(gao)速發展必(bi)將(jiang)有更新的(de)(de) web3d技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)出現(xian)，服(fu)(fu)(fu)務于(yu)(yu)設(she)計 、服(fu)(fu)(fu)務于(yu)(yu)大眾(zhong)、服(fu)(fu)(fu)務于(yu)(yu)未來(lai) 。

參考文獻(xian)： 

[1]baboescu f．varghese g．scalable packet classification[c]//proceedings of acm sigcomm’01．aug 2001，diego，california，usa． 

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篇2

[關鍵詞(ci)]3Dmax 建模 虛擬商品 展(zhan)示

一、引言

近幾年來，互聯網早已成為企業展(zhan)示其產品的(de)公共平臺，隨著鄉村、城鎮等(deng)地區的(de)互聯網高速普及，各(ge)種(zhong)購物(wu)網站應運而生、各(ge)種(zhong)商品琳(lin)瑯滿目。

當前基(ji)于Web的(de)(de)產(chan)品(pin)展(zhan)示中(zhong)，大多數商家采取二維(wei)(wei)的(de)(de)方(fang)式(shi)展(zhan)示產(chan)品(pin)特點(dian)，以(yi)(yi)服裝、日(ri)用(yong)品(pin)、電子等(deng)產(chan)品(pin)居多。二維(wei)(wei)方(fang)式(shi)包括(kuo)圖形(xing)、圖像，這種方(fang)式(shi)從(cong)互(hu)(hu)聯網出(chu)現就(jiu)開始應(ying)用(yong)，常見的(de)(de)圖像格式(shi)有Gif、Jpg等(deng)，它也是(shi)目前應(ying)用(yong)最多的(de)(de)一種產(chan)品(pin)展(zhan)示方(fang)式(shi)，具有瀏覽(lan)(lan)方(fang)便、快速傳遞的(de)(de)特點(dian)，但(dan)不(bu)能(neng)全方(fang)位觀察(cha)是(shi)它的(de)(de)致命缺點(dian)。Web頁上的(de)(de)商品(pin)以(yi)(yi)二維(wei)(wei)交(jiao)互(hu)(hu)已(yi)經無法滿足客戶感受真(zhen)實(shi)產(chan)品(pin)、多方(fang)位觀察(cha)、功能(neng)試(shi)用(yong)、多色彩，多造型方(fang)案對(dui)比等(deng)要(yao)求。客戶希望Internet能(neng)夠成(cheng)為一個(ge)立體(ti)空間，用(yong)戶可(ke)(ke)以(yi)(yi)從(cong)多角度、多方(fang)位，甚至(zhi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)進(jin)(jin)入實(shi)體(ti)的(de)(de)內部進(jin)(jin)行瀏覽(lan)(lan)，并能(neng)夠實(shi)現與實(shi)體(ti)之間的(de)(de)實(shi)時交(jiao)互(hu)(hu)，網絡三維(wei)(wei)圖形(xing)展(zhan)示技術(shu)，Wed3D技術(shu)能(neng)很好的(de)(de)解決這個(ge)問(wen)題。

二、國內(nei)三維展示平(ping)臺現狀

上世紀六(liu)十年(nian)代出現(xian)在美(mei)國的虛擬(ni)現(xian)實(shi)技(ji)(ji)術，通過實(shi)現(xian)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的三(san)維(wei)展(zhan)(zhan)示，讓顧客獲得身(shen)臨其境的感受，并可(ke)以從不(bu)同(tong)角度審視產(chan)(chan)(chan)品(pin)，讓人們在網絡上了(le)解事物的時候更加有(you)瀏覽欲。三(san)維(wei)展(zhan)(zhan)示平(ping)(ping)臺(tai)(tai)(tai)可(ke)以有(you)效地(di)克(ke)服傳統(tong)銷售和電子商(shang)務的弊端，為客戶打(da)造一個“眼(yan)見為實(shi)”的網絡實(shi)體店。 廣東(dong)(dong)省名(ming)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)三(san)維(wei)展(zhan)(zhan)示平(ping)(ping)臺(tai)(tai)(tai)（） 是廣東(dong)(dong)省名(ming)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)評價中心響應廣東(dong)(dong)省委、廣東(dong)(dong)省政(zheng)府的《關(guan)于(yu)實(shi)施擴大內需(xu)戰略(lve)的決定(ding)》的號(hao)召，利用高科技(ji)(ji)的力(li)量建立的網上名(ming)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)展(zhan)(zhan)銷會， 該平(ping)(ping)臺(tai)(tai)(tai)屬于(yu)廣東(dong)(dong)省名(ming)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的三(san)維(wei)展(zhan)(zhan)示平(ping)(ping)臺(tai)(tai)(tai)，對于(yu)推廣廣東(dong)(dong)省名(ming)優企業及產(chan)(chan)(chan)品(pin)，樹立廣東(dong)(dong)省產(chan)(chan)(chan)業的品(pin)牌(pai)形象，配合(he)廣貨北上有(you)重(zhong)要的意義。

福建納(na)金網(wang)作為新(xin)興的(de)(de)商業(ye)(ye)信息傳播媒介，主營(ying)交互(hu)式(shi)3D產(chan)品展示、觀景(jing)虛擬現實仿真、虛擬現實整體解決方案、工(gong)業(ye)(ye)創意(yi)設計(ji)。其核心優勢(shi)在于突破了傳統的(de)(de)平面圖片(pian)、二維動(dong)畫等模(mo)式(shi)，利用三(san)維實現技術(shu)結合互(hu)聯網(wang)運作，通過精準(zhun)的(de)(de)信息匹配、富媒體產(chan)品展示、360度(du)場(chang)景(jing)動(dong)態漫游等前沿(yan)科技，給用戶(hu)傳遞更高效、便捷(jie)、準(zhun)確(que)的(de)(de)產(chan)品資訊和市場(chang)行(xing)情，協助企業(ye)(ye)建立(li)品牌傳播渠道和降(jiang)低營(ying)銷成本(ben)。

國(guo)內(nei)最大的(de)(de)(de)360度產(chan)品(pin)(pin)(pin)展示(shi)服務平臺(tai)是(shi)(shi)人(ren)(ren)人(ren)(ren)轉(zhuan)(zhuan)網站，它(ta)是(shi)(shi)集攝影(ying)、動(dong)畫合成和(he)網絡架設為一體的(de)(de)(de)服務平臺(tai)，商(shang)(shang)家只需提(ti)品(pin)(pin)(pin)，然后耐心等待(dai)人(ren)(ren)人(ren)(ren)轉(zhuan)(zhuan)團(tuan)隊(dui)提(ti)交動(dong)畫成品(pin)(pin)(pin)就(jiu)可以(yi)了(le)。不僅(jin)為商(shang)(shang)家解決了(le)產(chan)品(pin)(pin)(pin)展示(shi)方式(shi)的(de)(de)(de)問題，也(ye)給(gei)消費者(zhe)(zhe)帶來了(le)全新(xin)的(de)(de)(de)視覺體驗(yan)，從而提(ti)高消費者(zhe)(zhe)購買欲(yu)，給(gei)商(shang)(shang)家帶來經濟效(xiao)益。人(ren)(ren)人(ren)(ren)轉(zhuan)(zhuan)平臺(tai)提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)360度產(chan)品(pin)(pin)(pin)展示(shi)服務，它(ta)給(gei)人(ren)(ren)們帶來了(le)全新(xin)的(de)(de)(de)交互式(shi)體驗(yan)及(ji)真(zhen)實的(de)(de)(de)現場感，具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)實用性。它(ta)可廣泛應(ying)用于三維電子商(shang)(shang)務，如(ru)國(guo)際貿易中的(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)圖片(pian)展示(shi)、現場銷售(shou)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)(pin)展示(shi)以(yi)及(ji)博物館(guan)、展覽(lan)館(guan)中的(de)(de)(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)展示(shi)。

三、平(ping)臺(tai)概述與(yu)設計

從上面的(de)(de)分析可(ke)知建立一個(ge)通過互聯網展示三維商品(pin)，并且能夠從多角(jiao)度多方(fang)位進行旋轉，以商品(pin)的(de)(de)3D模(mo)型虛擬展示的(de)(de)網站(zhan)，是(shi)非常必要的(de)(de)，也符合消費者的(de)(de)日益需求(qiu)。而當今實現360度轉動技(ji)術從不同需求(qiu)來說(shuo)有(you)多種方(fang)法，有(you)基(ji)(ji)于全景環拍技(ji)術，有(you)視頻技(ji)術，也有(you)基(ji)(ji)于3Dmax建模(mo)技(ji)術等等。

由于這里建立的(de)(de)是一個(ge)虛擬的(de)(de)商(shang)品展示(shi)平臺(tai)，同時作(zuo)為Web3d建模技(ji)術之一的(de)(de)3DMAX是大多數Web3D軟件所(suo)支持的(de)(de)，可(ke)以把它生(sheng)成的(de)(de)模型導(dao)入使用(yong)。而(er)3Dmax正是計算機應用(yong)技(ji)術專業所(suo)熟悉(xi)和研究的(de)(de)內容(rong)，能最(zui)大限度的(de)(de)讓學生(sheng)參與(yu)實際的(de)(de)創新項目開(kai)發過程，有(you)利(li)于加(jia)強(qiang)學生(sheng)的(de)(de)實踐(jian)知識，并(bing)更(geng)好的(de)(de)引導(dao)學生(sheng)進(jin)行創新和創業。

（一）平臺概述

在本項目平臺中研(yan)究(jiu)的虛擬商品(pin)3D展示(shi)指(zhi)的是對虛擬商品(pin)進(jin)行360度(du)旋轉展示(shi)，以(yi)便可以(yi)從多(duo)角度(du)多(duo)方向瀏覽并(bing)了解商品(pin)的狀態和特點(dian)。本平臺想通(tong)過(guo)3Dmax建(jian)模技術建(jian)立商品(pin)模型(xing)，再進(jin)行渲染和貼圖(tu)，并(bing)進(jin)行交互(hu)控制，最后導(dao)出(chu)為網頁(ye)所支持(chi)的SWF文件格式，再基于(yu)PHP開(kai)發(fa)平臺展示(shi)虛擬商品(pin)。

項目基(ji)本思路是，以PHPCMS為(wei)商品展示(shi)平臺設計(ji)的基(ji)礎，分析并設計(ji)前臺和后(hou)臺所實現的不同功(gong)能(neng)：和編輯3d商品、互動(dong)展示(shi)、會員管理(li)、信(xin)息管理(li)、互動(dong)留言(yan)等功(gong)能(neng)。

（二）平臺架構設計

Phpcms是國內(nei)(nei)(nei)(nei)領先(xian)的(de)(de)網(wang)站內(nei)(nei)(nei)(nei)容管(guan)理系統，同時(shi)也是一個(ge)開(kai)源的(de)(de)PHP三層架構開(kai)發框(kuang)架，由(you)內(nei)(nei)(nei)(nei)容模型、會員、專題、廣告、短消息、全(quan)站搜(sou)索等20多個(ge)功(gong)(gong)能模塊組成，內(nei)(nei)(nei)(nei)置(zhi)新聞、圖片、下載、信息、產品5大內(nei)(nei)(nei)(nei)容模型。Phpcms采用PHP+MYSQL做為技術基礎進行(xing)模塊化開(kai)發，支持(chi)自定(ding)義內(nei)(nei)(nei)(nei)容模型和會員模型，并(bing)且可以(yi)自定(ding)義字段。該網(wang)站框(kuang)架易(yi)于(yu)功(gong)(gong)能擴展，代碼維護，優(you)秀的(de)(de)二(er)次(ci)開(kai)發能力(li)，可滿足所(suo)有網(wang)站的(de)(de)應用需(xu)求。三維虛擬商品展示平臺在該框(kuang)架的(de)(de)基礎上進行(xing)二(er)次(ci)開(kai)發就(jiu)能實現(xian)所(suo)需(xu)的(de)(de)功(gong)(gong)能。

（三）平臺功能

基于3DMAX的(de)(de)虛(xu)擬商品(pin)(pin)展示平臺(tai)(tai)的(de)(de)功能分為前臺(tai)(tai)和后(hou)臺(tai)(tai)，如圖(tu)1所示。前臺(tai)(tai)包括會員登錄、商品(pin)(pin)搜索(suo)、不同類型的(de)(de)商品(pin)(pin)展示區、新聞(wen)公告以及在線留言等(deng)，后(hou)臺(tai)(tai)為系統管理員管理平臺(tai)(tai)的(de)(de)功能，普通用戶是沒有權限的(de)(de)。平臺(tai)(tai)管理員可(ke)以對會員、三維虛(xu)擬商品(pin)(pin)以及網站(zhan)的(de)(de)各(ge)種信(xin)息在需要的(de)(de)時候進行(xing)各(ge)種管理和編輯(ji)功能，如增(zeng)加(jia)商品(pin)(pin)、刪除留言、設置權限等(deng)。

前臺用戶可以(yi)(yi)在該平(ping)臺中對(dui)虛擬商品(pin)的三維模型進行(xing)360°立體旋(xuan)轉(zhuan)瀏(liu)覽，能夠(gou)查看到商品(pin)的各個角度(du)和細(xi)節(jie)，還可以(yi)(yi)對(dui)商品(pin)模型進行(xing)放(fang)大縮(suo)小等。同時(shi)可以(yi)(yi)查看新聞公告、搜索產(chan)品(pin)以(yi)(yi)及對(dui)某個產(chan)品(pin)進行(xing)留言等。

（四）三維(wei)虛擬商(shang)品的建模

目前，在市場(chang)上可以(yi)(yi)(yi)看到許多優(you)秀建模軟件，比較知名的(de)(de)(de)有(you)3DMAX， ArcGIS， Maya以(yi)(yi)(yi)及(ji)AutoCAD等等。它(ta)們(men)的(de)(de)(de)共(gong)同特點是利用一些(xie)基(ji)本的(de)(de)(de)幾(ji)何元素(su)，如立方(fang)體(ti)、球(qiu)體(ti)等，通過一系列(lie)幾(ji)何操作，如平移、旋轉、拉伸以(yi)(yi)(yi)及(ji)布爾運算等來構建復雜的(de)(de)(de)幾(ji)何場(chang)景。本文開發的(de)(de)(de)平臺是用來顯示(shi)三維虛擬(ni)商品的(de)(de)(de)模型(xing)的(de)(de)(de)，那么對于這個模型(xing)的(de)(de)(de)建立和(he)顯示(shi)方(fang)法尤(you)其關鍵(jian)，下面將介紹3DMAX三維建模的(de)(de)(de)一般步驟。

（1）數(shu)據搜集與(yu)整(zheng)理：將(jiang)搜集好的數(shu)據繪(hui)成地形(xing)圖將(jiang)紙質地形(xing)圖及校園規劃(hua)圖經過掃描(miao)數(shu)字化(hua)后(hou)導入計算機，經圖像配準后(hou)進(jin)行(xing)矢量(liang)化(hua)，然后(hou)將(jiang)拍攝得到的貼(tie)圖資料(liao)導入計算機，利用Photoshop 軟件對其進(jin)行(xing)處理，備三維模后(hou)貼(tie)圖用。

（2）模(mo)型建立：模(mo)型的(de)(de)生成(cheng)一(yi)(yi)般有3種方(fang)法，即(ji)多邊形、面片(pian)及NURBS建模(mo)，常用的(de)(de)立體圖(tu)(tu)制作使用多邊形建模(mo)，這(zhe)樣(yang)可以(yi)描(miao)述足夠的(de)(de)細節，創建任何表面。三維模(mo)型的(de)(de)制作是依據Auto CAD對其進行矢量跟(gen)蹤數字化(hua)，將CAD格式的(de)(de)地圖(tu)(tu)導入到3DMax中，其底(di)圖(tu)(tu)在3DMax中形成(cheng)一(yi)(yi)個很小的(de)(de)透視(shi)線條組(zu)，此時(shi)必須將頂視(shi)圖(tu)(tu)（Top-view），前視(shi)圖(tu)(tu)（Front view），左視(shi)圖(tu)(tu)（Left view），透視(shi)圖(tu)(tu)（Perspective view）中的(de)(de)底(di)圖(tu)(tu)按比例拉伸(shen)(shen)成(cheng)具有一(yi)(yi)定高度的(de)(de)實(shi)體模(mo)型，即(ji)可以(yi)每增加(jia)一(yi)(yi)層在圖(tu)(tu)上拉伸(shen)(shen)2.4mm。

（3）背景燈(deng)光的(de)設(she)置(zhi)：燈(deng)光是用來模(mo)(mo)擬真實(shi)照明的(de)一類特殊對象，是構成場景的(de)重要組成部分。在精美模(mo)(mo)型、真實(shi)材質的(de)情況(kuang)下，燈(deng)光效(xiao)果(guo)的(de)好壞(huai)直接(jie)影(ying)響整體的(de)效(xiao)果(guo)。

（4）成果輸(shu)出(chu)。燈光設置完成后，便可以進行渲(xuan)染地圖的輸(shu)出(chu)了。

（五）對模(mo)型進行轉換成web所支持的文(wen)件

如果需要將建模(mo)(mo)的(de)(de)虛(xu)擬商(shang)品在(zai)(zai)(zai)網頁上(shang)(shang)輸出(chu)，必須在(zai)(zai)(zai)3Dmax里(li)到處(chu)需要的(de)(de)文件(jian)(jian)格(ge)(ge)式(shi)。可以是圖片、視頻、模(mo)(mo)型(xing)等(deng)一些文件(jian)(jian)格(ge)(ge)式(shi)。為了能夠使(shi)得模(mo)(mo)型(xing)在(zai)(zai)(zai)不同平臺中都能使(shi)用，所(suo)以在(zai)(zai)(zai)這里(li)我們選擇(ze)導(dao)(dao)出(chu)SWF文件(jian)(jian)，再放(fang)到虛(xu)擬商(shang)品展示平臺上(shang)(shang)，用戶便(bian)能看到360度旋轉的(de)(de)虛(xu)擬商(shang)品。但是3Dmax軟件(jian)(jian)本身不支持導(dao)(dao)出(chu)動畫(hua)文件(jian)(jian)，于(yu)(yu)是這里(li)可以選擇(ze)先導(dao)(dao)出(chu)avi的(de)(de)視頻文件(jian)(jian)，再下載個第三方插(cha)件(jian)(jian)，比(bi)如格(ge)(ge)式(shi)工廠，3dswift插(cha)件(jian)(jian)等(deng)等(deng)，都可以將建模(mo)(mo)文件(jian)(jian)以swf文件(jian)(jian)格(ge)(ge)式(shi)輸出(chu)，這樣基(ji)于(yu)(yu)模(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)動畫(hua)文件(jian)(jian)就(jiu)可以在(zai)(zai)(zai)網站上(shang)(shang)顯示和。

四、結束語

本文所設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)商品(pin)展示(shi)平(ping)臺(tai)采(cai)用三維(wei)立體多(duo)角度旋(xuan)轉展示(shi)，擺脫了二維(wei)平(ping)面圖像展示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不足(zu)。同時(shi)，真實、交互的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體驗感也(ye)能(neng)使(shi)您的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產品(pin)更(geng)加有魅力，使(shi)消費(fei)者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)購買欲望(wang)更(geng)加強(qiang)烈。同時(shi)開(kai)發技(ji)術方面也(ye)采(cai)用了比較穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PHPCMS框架(jia)，采(cai)用模塊(kuai)化開(kai)發，內(nei)置功(gong)(gong)能(neng)都是由(you)模塊(kuai)組成(cheng)，同時(shi)支持(chi)自定(ding)(ding)義內(nei)容(rong)模型和(he)會員模型，可以自定(ding)(ding)義字段(duan)。開(kai)發采(cai)取(qu)前(qian)臺(tai)與后臺(tai)分離，頁(ye)面顯示(shi)內(nei)容(rong)與頁(ye)面代碼分離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式進行(xing)，保證頁(ye)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整潔以及(ji)代碼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全。測試結果顯示(shi)，該平(ping)臺(tai)能(neng)夠將(jiang)虛擬(ni)商品(pin)很好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)展示(shi)出來(lai)。但(dan)是想做到模擬(ni)商場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)網絡(luo)購物環境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)，還需(xu)要對平(ping)臺(tai)功(gong)(gong)能(neng)進行(xing)整合與加強(qiang)，還需(xu)要用到另(ling)外(wai)一些Web3D技(ji)術，相信不久的(de)(de)(de)(de)(de)(de)將(jiang)來(lai)3D購物會成(cheng)為主流。

[參考文獻]

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[2]王海萍(ping).基于Web3D的產品虛擬展示技術[J].裝備(bei)制造技術，2011（4）：93-94

篇3

【關(guan)鍵詞】 赤(chi)峰地區;遼代皇陵;保護;對策

一、遼代皇陵概況

赤(chi)峰地區擁有6座遼(liao)代皇陵(ling)，即祖陵(ling)（遼(liao)太祖及其皇后）、懷陵(ling)（遼(liao)太宗，穆(mu)宗附葬）、慶陵(ling)（遼(liao)圣宗、遼(liao)興(xing)宗、遼(liao)道(dao)宗）。

祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)是遼(liao)太祖(zu)(zu)(zu)耶律(lv)阿保機與其(qi)皇后述律(lv)平的(de)(de)(de)陵(ling)寢之(zhi)地(di)(di)，建于天顯二年（公(gong)元927年）。坐落(luo)于內(nei)蒙古赤(chi)峰市(shi)巴林左旗查(cha)干哈達蘇木石房子嘎查(cha)西北的(de)(de)(de)一個口袋型山(shan)谷中，四(si)面環山(shan)，景色宜人。因(yin)葬于祖(zu)(zu)(zu)山(shan)，故稱(cheng)其(qi)為(wei)祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)。19世(shi)紀(ji)60年代(dai)初，國(guo)內(nei)的(de)(de)(de)賈洲杰等(deng)(deng)(deng)(deng)人對(dui)(dui)遼(liao)代(dai)祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)進(jin)行(xing)了實地(di)(di)調(diao)查(cha);20世(shi)紀(ji)初，法國(guo)籍傳(chuan)教士閔宣(xuan)化對(dui)(dui)祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)進(jin)行(xing)了實地(di)(di)勘察。之(zhi)后，國(guo)內(nei)學者董新林等(deng)(deng)(deng)(deng)人對(dui)(dui)遼(liao)代(dai)祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)進(jin)行(xing)了科學挖掘。國(guo)內(nei)外對(dui)(dui)祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)的(de)(de)(de)實地(di)(di)調(diao)查(cha)，都詳(xiang)細地(di)(di)記錄(lu)了祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)的(de)(de)(de)地(di)(di)貌和文化遺產等(deng)(deng)(deng)(deng)。祖(zu)(zu)(zu)陵(ling)出土了大量的(de)(de)(de)漢(han)文楷書經(jing)幢殘片(pian)及其(qi)構件(jian)、雙語石碑、鎏金雙鳳銀飾件(jian)、青釉執壺等(deng)(deng)(deng)(deng)，這些(xie)遺產遺存都對(dui)(dui)遼(liao)代(dai)歷史的(de)(de)(de)研究工作(zuo)起著(zhu)重要的(de)(de)(de)影響。

懷(huai)陵(ling)，亦稱“鳳山(shan)陵(ling)”，是遼(liao)太宗耶律德光及其長子(zi)遼(liao)穆(mu)宗耶律Z的陵(ling)寢之地。坐落于今內蒙古赤峰市巴林右旗崗崗廟北六華里床金(jin)溝(gou)山(shan)谷中。懷(huai)陵(ling)從1976年以來(lai)，進行過多次勘測和調(diao)查，出土了(le)大量(liang)的壁(bi)畫和祭祀類建筑墓址等文物遺產，為研(yan)究(jiu)遼(liao)代歷史(shi)提供了(le)第(di)一(yi)手的資料。

慶(qing)陵是由遼(liao)圣宗(zong)(zong)耶律隆緒(xu)的(de)(de)(de)永慶(qing)陵、遼(liao)興(xing)宗(zong)(zong)耶律宗(zong)(zong)真的(de)(de)(de)永興(xing)陵和(he)遼(liao)道宗(zong)(zong)耶律弘基的(de)(de)(de)永福陵三(san)座陵寢組成。慶(qing)陵坐落在內蒙古赤峰市巴林右(you)旗(qi)白塔子索(suo)布力嘎(ga)以北，當地(di)人(ren)稱為“王(wang)(wang)墳溝”。對(dui)遼(liao)慶(qing)陵實(shi)地(di)調(diao)查的(de)(de)(de)人(ren)也有(you)很多，比(bi)如日(ri)本的(de)(de)(de)鳥(niao)居龍藏、田村實(shi)造和(he)法國籍傳教士閔宣化等(deng)人(ren)，并在實(shi)地(di)調(diao)查中掘出了大(da)量的(de)(de)(de)石刻哀冊(ce)、墓(mu)志銘和(he)具(ju)有(you)以人(ren)物、山水為特色的(de)(de)(de)壁畫等(deng)，著名的(de)(de)(de)有(you)“皇帝秦(qin)越國王(wang)(wang)墓(mu)志”、“羲和(he)仁壽皇太叔祖哀冊(ce)”等(deng)，都是具(ju)有(you)很高學(xue)術(shu)價值的(de)(de)(de)資(zi)料(liao)。

二、遼代皇陵的(de)保護現狀

遼(liao)祖陵(ling)曾(ceng)經(jing)由(you)中國社會科(ke)學院董新(xin)林研究員主持發掘，現已回(hui)填。從整個陵(ling)園(yuan)的表面可以看到(dao)的只有(you)在(zai)豁口或平緩的山(shan)(shan)(shan)坡上筑有(you)石(shi)墻，使(shi)陵(ling)園(yuan)封(feng)閉成(cheng)為(wei)(wei)一個獨立的單元。在(zai)陵(ling)園(yuan)內(nei)部又通過石(shi)墻劃分為(wei)(wei)內(nei)陵(ling)區和外(wai)陵(ling)區，正如(ru)內(nei)城(cheng)(cheng)和外(wai)城(cheng)(cheng)劃分類似。祖陵(ling)玄(xuan)宮是在(zai)半山(shan)(shan)(shan)腰上，依山(shan)(shan)(shan)而鑿建，地表部分土石(shi)分層的堆積，周邊有(you)壘積的石(shi)墻作為(wei)(wei)護體(ti)。

懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)南(nan)北(bei)長約兩(liang)千(qian)米(mi)、東西寬(kuan)五千(qian)米(mi)，從(cong)結構上(shang)看，懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)分為內陵(ling)(ling)(ling)(ling)和外陵(ling)(ling)(ling)(ling)兩(liang)個(ge)部(bu)分，在懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)的(de)北(bei)邊是(shi)(shi)(shi)太(tai)宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)、南(nan)邊是(shi)(shi)(shi)穆宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)。太(tai)宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)目前的(de)狀況是(shi)(shi)(shi)其陵(ling)(ling)(ling)(ling)墓的(de)頂部(bu)已塌陷、出現了一(yi)個(ge)直(zhi)徑(jing)(jing)十(shi)三(san)(san)米(mi)的(de)大坑、坑的(de)深(shen)度為一(yi)米(mi)左右;穆宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)也(ye)存在被人為破壞的(de)痕跡(ji)，在穆陵(ling)(ling)(ling)(ling)周(zhou)圍(wei)有(you)一(yi)個(ge)深(shen)兩(liang)米(mi)、直(zhi)徑(jing)(jing)二(er)十(shi)七米(mi)的(de)盜(dao)(dao)洞。三(san)(san)處陵(ling)(ling)(ling)(ling)寢遺址(zhi)分別隸屬三(san)(san)個(ge)遺址(zhi)點：即果樹(shu)(shu)園子(zi)上(shang)坎、馬(ma)(ma)盤溝、來帶（音）溝。果樹(shu)(shu)園子(zi)在西南(nan)邊，來帶溝位于北(bei)側(ce)，再向北(bei)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)馬(ma)(ma)盤溝。來帶溝處的(de)穆宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)有(you)深(shen)兩(liang)米(mi)、直(zhi)徑(jing)(jing)碩(shuo)大盜(dao)(dao)洞，果樹(shu)(shu)園子(zi)處就(jiu)是(shi)(shi)(shi)太(tai)宗(zong)陵(ling)(ling)(ling)(ling)，馬(ma)(ma)盤溝或為其余皇(huang)室成(cheng)員叢葬處。遼(liao)懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)遺址(zhi)上(shang)，除(chu)磚石廢坑以(yi)外，形制還隱(yin)約能夠看清(qing)(qing)。床金村(cun)的(de)溝口上(shang)有(you)兩(liang)處土堆，傳(chuan)為懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)墓闕。在土堆下可以(yi)見到幾塊碎磚。懷(huai)(huai)陵(ling)(ling)(ling)(ling)早年盜(dao)(dao)挖者甚眾，后國(guo)家進行了發掘清(qing)(qing)理，今地宮已回填。

圣(sheng)宗永(yong)慶陵位于陵園的(de)(de)最佳位置，在山谷(gu)三公里半的(de)(de)山腰中(zhong)，陵門尚存(cun)在，慶云山下筑(zhu)有(you)(you)(you)(you)通(tong)(tong)往陵園的(de)(de)神道，在山腳可(ke)以(yi)(yi)看到陵園的(de)(de)陵門。從陵門到陵墓，長(chang)1300米，寬3米的(de)(de)神道，神道兩側(ce)有(you)(you)(you)(you)其他建(jian)筑(zhu)遺址。從慶陵的(de)(de)布局情況(kuang)來看，該陵寢總共有(you)(you)(you)(you)七室(shi)(shi)(shi)(shi)，即前、中(zhong)、后三正室(shi)(shi)(shi)(shi)，前室(shi)(shi)(shi)(shi)東西側(ce)室(shi)(shi)(shi)(shi)，中(zhong)室(shi)(shi)(shi)(shi)東西兩側(ce)，以(yi)(yi)后室(shi)(shi)(shi)(shi)為主室(shi)(shi)(shi)(shi)。前室(shi)(shi)(shi)(shi)呈(cheng)長(chang)方(fang)形(xing)，券頂(ding)，其余各(ge)室(shi)(shi)(shi)(shi)屋頂(ding)均為圓形(xing)，呈(cheng)穹隆狀。陵寢整體是(shi)由三層青磚壘(lei)砌而成，內(nei)部抹有(you)(you)(you)(you)白灰，地面(mian)略向南傾，平鋪打磨平整的(de)(de)方(fang)磚，還設計了排(pai)水系統，防止陵墓進水。主室(shi)(shi)(shi)(shi)內(nei)有(you)(you)(you)(you)柏木組(zu)建(jian)的(de)(de)巨大(da)槨室(shi)(shi)(shi)(shi)，各(ge)室(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)有(you)(you)(you)(you)通(tong)(tong)道相(xiang)連，各(ge)室(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)都安裝由柏木做成的(de)(de)大(da)門，門樓是(shi)用(yong)磚砌成，墻(qiang)面(mian)有(you)(you)(you)(you)通(tong)(tong)體彩(cai)繪(hui)。現在陵內(nei)尚保存(cun)有(you)(you)(you)(you)較完好的(de)(de)壁(bi)(bi)畫(hua)、文官武士，表(biao)情肅穆，色(se)彩(cai)凝重(zhong)。藻井(jing)、墓頂(ding)描(miao)龍畫(hua)鳳(feng)、牡(mu)丹(dan)盛開，用(yong)色(se)艷麗。中(zhong)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)四幅巨大(da)的(de)(de)山水畫(hua)，描(miao)繪(hui)了遼(liao)腹地的(de)(de)春、夏(xia)、秋、冬四季(ji)(ji)風光(guang)，構(gou)圖(tu)嚴謹，這(zhe)應該是(shi)描(miao)繪(hui)契(qi)丹(dan)皇(huang)室(shi)(shi)(shi)(shi)四季(ji)(ji)捺缽的(de)(de)場景，這(zhe)些壁(bi)(bi)畫(hua)是(shi)極其稀少(shao)的(de)(de)遼(liao)代繪(hui)畫(hua)作品，使得這(zhe)座陵墓顯得色(se)彩(cai)紛呈(cheng)，更加富麗堂皇(huang)。

三、遼代(dai)皇陵的保護措施(shi)

1、利(li)用3D技術建(jian)立數字博物(wu)館

隨(sui)著信(xin)息化(hua)時代(dai)的(de)(de)(de)(de)到來，3D技(ji)(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)應用越(yue)(yue)來越(yue)(yue)廣泛。我(wo)們可(ke)以將(jiang)它運(yun)用到博物(wu)館(guan)里(li)來，使博物(wu)館(guan)中的(de)(de)(de)(de)實體文(wen)物(wu)、照片、幻燈片、錄像、文(wen)字等(deng)(deng)數據信(xin)息融為一(yi)體，讓人(ren)們與文(wen)物(wu)“零距離(li)”接(jie)觸變為現(xian)實，開(kai)啟文(wen)物(wu)保護的(de)(de)(de)(de)3D時代(dai)。采(cai)用3D技(ji)(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)高科技(ji)(ji)(ji)手段對(dui)文(wen)物(wu)遺產(chan)進行全方位的(de)(de)(de)(de)信(xin)息采(cai)集(ji)，實現(xian)文(wen)物(wu)的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)管理、精確檢索和三(san)維展示。3D技(ji)(ji)(ji)術對(dui)于文(wen)物(wu)的(de)(de)(de)(de)保護和管理有著重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，它對(dui)數字化(hua)博物(wu)館(guan)的(de)(de)(de)(de)建設有著重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)影響，更重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)是(shi)它可(ke)以實現(xian)文(wen)物(wu)的(de)(de)(de)(de)永久保存。以祖(zu)陵(ling)出(chu)土的(de)(de)(de)(de)鎏(liu)金(jin)(jin)雙(shuang)鳳銀飾件為例(li)，我(wo)們可(ke)以通過3D技(ji)(ji)(ji)術再(zai)現(xian)藏(zang)品，利用3D激光(guang)掃描(miao)技(ji)(ji)(ji)術、3D打印等(deng)(deng)多種3D技(ji)(ji)(ji)術，讓鎏(liu)金(jin)(jin)雙(shuang)鳳銀飾件“跳到”人(ren)們的(de)(de)(de)(de)面前，使游(you)客們可(ke)以近距離(li)全方位的(de)(de)(de)(de)欣賞到鎏(liu)金(jin)(jin)雙(shuang)鳳銀飾件的(de)(de)(de)(de)重(zhong)量、大小、外形等(deng)(deng)每(mei)一(yi)個細節。利用3D技(ji)(ji)(ji)術，將(jiang)珍貴的(de)(de)(de)(de)藏(zang)品再(zai)現(xian)到人(ren)們的(de)(de)(de)(de)眼前，為游(you)客們提(ti)供一(yi)場(chang)豐富的(de)(de)(de)(de)視(shi)覺和觸覺的(de)(de)(de)(de)華麗盛宴。

2、設立遼代皇陵遺址保(bao)護基金

赤(chi)峰(feng)地區(qu)遼代皇陵(ling)(ling)的(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護是(shi)(shi)一(yi)項需要(yao)大(da)量(liang)資金(jin)支持(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)工作。目前，該項保(bao)(bao)護工作主要(yao)是(shi)(shi)依(yi)靠國家和地方政(zheng)(zheng)府的(de)(de)(de)(de)(de)財(cai)政(zheng)(zheng)支持(chi)(chi)。從長遠來看(kan)，我們(men)可以設立一(yi)個專門的(de)(de)(de)(de)(de)“赤(chi)峰(feng)地區(qu)遼代皇陵(ling)(ling)遺址保(bao)(bao)護基(ji)金(jin)”，資金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)來源主要(yao)有兩個方面：首先(xian)，是(shi)(shi)依(yi)靠國家和地方政(zheng)(zheng)府的(de)(de)(de)(de)(de)財(cai)政(zheng)(zheng)支持(chi)(chi);其次，通過發(fa)(fa)展赤(chi)峰(feng)地區(qu)遼代皇陵(ling)(ling)的(de)(de)(de)(de)(de)特色旅游，利用(yong)其產生的(de)(de)(de)(de)(de)經濟價值中的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)來進行(xing)文(wen)物(wu)保(bao)(bao)護工作，也就是(shi)(shi)實現(xian)開發(fa)(fa)與保(bao)(bao)護二者相互協調、相互發(fa)(fa)展;最(zui)后，是(shi)(shi)依(yi)靠一(yi)些企業、學(xue)者等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)捐助和宣傳，促(cu)使更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)參與進來，共(gong)同進行(xing)文(wen)物(wu)保(bao)(bao)護的(de)(de)(de)(de)(de)工作。通過建立基(ji)金(jin)會(hui)籌集資金(jin)為(wei)遼代皇陵(ling)(ling)的(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護工作提供資金(jin)支持(chi)(chi)，為(wei)加(jia)強專業人(ren)才的(de)(de)(de)(de)(de)培養(yang)提供資金(jin)支持(chi)(chi)，最(zui)終實現(xian)皇陵(ling)(ling)資源的(de)(de)(de)(de)(de)可持(chi)(chi)續發(fa)(fa)展。

3、加大(da)媒體宣傳力度

赤峰(feng)地(di)(di)區遼(liao)(liao)代皇陵(ling)(ling)的保(bao)護(hu)不能單純依靠當地(di)(di)政(zheng)府，更(geng)(geng)要(yao)面向大眾。地(di)(di)方政(zheng)府除了在遼(liao)(liao)代皇陵(ling)(ling)保(bao)護(hu)方面健(jian)全法律(lv)法規外，更(geng)(geng)重要(yao)的是加(jia)大對(dui)外宣傳力度(du)，通過書籍、報紙、廣播(bo)、電視(shi)、網絡等媒體進行宣傳，開展契丹遼(liao)(liao)文(wen)化(hua)宣傳周等活(huo)動，使(shi)(shi)更(geng)(geng)多的人了解歷史文(wen)化(hua)遺產(chan)的價(jia)值，使(shi)(shi)契丹遼(liao)(liao)文(wen)化(hua)得到傳承，強化(hua)人們對(dui)于文(wen)物遺產(chan)保(bao)護(hu)的意(yi)識(shi)(shi)，認(ren)識(shi)(shi)到保(bao)護(hu)文(wen)化(hua)遺產(chan)的重要(yao)性，從而實現對(dui)遼(liao)(liao)代皇陵(ling)(ling)的保(bao)護(hu)。

4、申請(qing)世界文化遺產

遼(liao)代(dai)(dai)皇陵申(shen)請世界文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)遺(yi)產也是文(wen)(wen)(wen)物保(bao)護工(gong)作的(de)(de)一種措施。首先，申(shen)請世界文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)遺(yi)產會使遼(liao)代(dai)(dai)皇陵受到來自四(si)面八方的(de)(de)關注(zhu)和(he)重視，不僅使契(qi)丹(dan)遼(liao)文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)得(de)到傳承，同時也能提高(gao)(gao)遼(liao)代(dai)(dai)陵墓的(de)(de)影(ying)響力;其次，申(shen)請世界文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)遺(yi)產提高(gao)(gao)了(le)遺(yi)產及遺(yi)產所在(zai)地的(de)(de)知(zhi)(zhi)名度，也是對遼(liao)代(dai)(dai)陵墓的(de)(de)對外推廣(guang)進行更(geng)(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)宣(xuan)傳，不僅促使更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)人來參與到文(wen)(wen)(wen)物的(de)(de)保(bao)護工(gong)作中來，也使文(wen)(wen)(wen)物保(bao)護工(gong)作受到監督;第三，隨著社會生(sheng)產的(de)(de)快速發展，人們(men)的(de)(de)生(sheng)活水平日(ri)益(yi)提高(gao)(gao)，對文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)精神的(de)(de)需(xu)(xu)求也日(ri)漸增加。如申(shen)請世界文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)遺(yi)產成功(gong)后，遼(liao)代(dai)(dai)皇陵的(de)(de)知(zhi)(zhi)名度提高(gao)(gao)，就會吸引(yin)更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)人了(le)解(jie)契(qi)丹(dan)民族(zu)的(de)(de)歷史文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)，這恰好符合了(le)人們(men)對精神文(wen)(wen)(wen)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)需(xu)(xu)求。

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篇4

論文摘(zhai)要：隨著(zhu)虛(xu)擬(ni)現(xian)實技術(shu)的出現(xian)，城市規劃(hua)建(jian)設發(fa)(fa)生(sheng)了(le)革命(ming)性的變化。而虛(xu)擬(ni)現(xian)實建(jian)模語言vrml正(zheng)是相應其產生(sheng)的，人們可以根(gen)據自己的豐富的想象力模擬(ni)構造出任(ren)意(yi)模型，從而實現(xian)城市規劃(hua)的預見。當然，也可以從模型中發(fa)(fa)現(xian)缺點和(he)不足，從而做(zuo)進一步的改進和(he)完善。本文正(zheng)是基(ji)于(yu)這種(zhong)技術(shu)和(he)vrml開(kai)(kai)發(fa)(fa)工(gong)具實現(xian)了(le)城市的仿真，能(neng)夠使政(zheng)府規劃(hua)部門、項目開(kai)(kai)發(fa)(fa)商(shang)、工(gong)程人員(yuan)及(ji)公(gong)(gong)眾可以從任(ren)意(yi)角度(du)，實時互動真實地看到規劃(hua)效(xiao)果(guo)，更好地掌握城市的形態和(he)理解規劃(hua)師的設計意(yi)圖，公(gong)(gong)眾的參與(yu)也能(neng)真正(zheng)得(de)以實現(xian)。

本文研究的(de)(de)主要是虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實技術在(zai)城(cheng)市(shi)規(gui)劃(hua)領域中的(de)(de)應用。意義(yi)在(zai)于針對(dui)現(xian)(xian)代城(cheng)市(shi)建設的(de)(de)盛行，利用環境學、工程學、規(gui)劃(hua)設計等(deng)的(de)(de)綜合，將虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實技術運用其(qi)中，實現(xian)(xian)對(dui)城(cheng)市(shi)的(de)(de)仿真(zhen)，更真(zhen)實、鮮明、生動地展現(xian)(xian)城(cheng)市(shi)面貌，便于對(dui)城(cheng)市(shi)規(gui)劃(hua)的(de)(de)可行性研究，有(you)利于城(cheng)市(shi)的(de)(de)規(gui)劃(hua)，建設和完善。

 

abstract ：the city planning and layout have been revolutionized by the advent of the virtual reality technology. and virtual reality modeling language happens to come into being going with it. people could construct any model according to his imagination, consequently the expectation of the city planning can be achieved. certainly we could find out the error and insufficiency, so that we could modify and improve it. the article bases on this technology and vrml exploitation tool to implement city emulation. it can make government layout department, project developer, engineering person and public set eyes on layout result in spots and commutatively by applying vr technology, and make them grip the city’s conformation and understand the purpose of the designer, and the participation of the public could come true.

this paper is mainly about the application of the virtual reality technology to the city planning. the significance is that it can realize city emulation by applicating euthenics, engineering, layout and vr technology. consequently we can show the more real, brilliance, dramatic city’s visage, so that it makes the feasibility research of the city planning more simple and it in favor of city planning, city’s construct and city’ perfect.

 

keywords ：virtual reality；city planning；modeling；emulation

第一(yi)章  緒(xu) 論

1.1  什(shen)么是虛(xu)擬現實(shi)技術(shu)

虛擬現(xian)實是(shi)(shi)計(ji)算(suan)機(ji)模(mo)擬的三維(wei)環境(jing)，是(shi)(shi)一種可以(yi)創建和(he)(he)體驗虛擬世(shi)界(jie)（virtual world）的計(ji)算(suan)機(ji)系(xi)統。虛擬環境(jing)是(shi)(shi)由計(ji)算(suan)機(ji)生成的，它(ta)通過(guo)人的視(shi)、聽、觸(chu)覺等作用(yong)于用(yong)戶，使(shi)之(zhi)產生身臨其(qi)境(jing)的感覺的視(shi)景仿真。它(ta)是(shi)(shi)一門涉及計(ji)算(suan)機(ji)、圖像處理(li)與(yu)模(mo)式識別、語音(yin)(yin)和(he)(he)音(yin)(yin)響(xiang)處理(li)、人工智能技(ji)(ji)術、傳感與(yu)測量、仿真、微(wei)電(dian)子等技(ji)(ji)術的綜(zong)合集成技(ji)(ji)術。用(yong)戶可以(yi)通過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)進入(ru)這個環境(jing)并能操縱(zong)系(xi)統中(zhong)的對象并與(yu)之(zhi)交互。

虛擬現(xian)實(shi)不是真的(de)，也(ye)不是現(xian)實(shi)，它(ta)只是一(yi)個(ge)在(zai)(zai)桌面上可(ke)實(shi)時地(di)做交互式三維圖形用(yong)(yong)(yong)戶(hu)界面的(de)工具。就像窗口系統及鼠標驅動用(yong)(yong)(yong)戶(hu)界面一(yi)樣，虛擬現(xian)實(shi)可(ke)使(shi)計(ji)算(suan)機的(de)運用(yong)(yong)(yong)更加有效、透明。根據(ju)(ju)設計(ji)者的(de)構(gou)想(xiang)，用(yong)(yong)(yong)戶(hu)可(ke)以沉(chen)浸到數據(ju)(ju)空(kong)間(jian)中，將用(yong)(yong)(yong)戶(hu)在(zai)(zai)一(yi)定(ding)時間(jian)內與現(xian)實(shi)環(huan)境相(xiang)隔離(li)，然后投入到可(ke)實(shi)時交互的(de)虛擬環(huan)境中，并且駕(jia)馭(yu)其中的(de)數據(ju)(ju)，使(shi)人有一(yi)種身臨其境的(de)感覺。

虛擬現實(shi)是一門綜(zong)合(he)(he)技(ji)術(shu)，它以(yi)(yi)(yi)計算機(ji)技(ji)術(shu)為(wei)主，綜(zong)合(he)(he)利(li)用計算機(ji)三(san)維(wei)圖形技(ji)術(shu)、模擬技(ji)術(shu)、傳感技(ji)術(shu)、人(ren)機(ji)界(jie)面技(ji)術(shu)、顯示(shi)技(ji)術(shu)、伺服技(ji)術(shu)等，來生(sheng)成一個逼真(zhen)的三(san)維(wei)視覺(jue)以(yi)(yi)(yi)及嗅(xiu)覺(jue)等感覺(jue)世界(jie)，讓用戶可以(yi)(yi)(yi)從(cong)自(zi)己的視點出(chu)發，利(li)用自(zi)身的功能(neng)和(he)一些設備(bei)，對所(suo)產生(sheng)的虛擬世界(jie)這一客體進行瀏覽和(he)交互式考察[1]。

虛擬(ni)現實有三大(da)特(te)點：浸(jin)沉感(gan)、交互性和(he)構想性。

浸沉感指的(de)是人浸沉在虛(xu)擬環(huan)境中，具有和在真實環(huan)境中一樣的(de)感覺； 

交互(hu)性指在虛(xu)擬環境(jing)中(zhong)體驗(yan)者不是被動(dong)地感受，而是可以通過自(zi)己的(de)動(dong)作改變感受的(de)內(nei)容；

構想性指虛擬的環境是人(ren)構想出來的，因(yin)而(er)可以用以實(shi)現一定目標的用途。

1.2  虛擬現實技術的發(fa)展前景

虛擬現實(shi)（virtual reality，vr）是(shi)近來計算機網絡世界的(de)熱點(dian)之一，在(zai)社(she)會生活(huo)的(de)許多方面有著(zhu)非(fei)常美好的(de)發展前景，更(geng)是(shi)數(shu)字地球概念(nian)提(ti)出的(de)依據和基礎技術。

虛(xu)擬現(xian)(xian)(xian)實的(de)應用(yong)領域十分(fen)廣泛，主要在(zai)(zai)工(gong)程(cheng)設計、計算(suan)機輔(fu)助設計（cad）、數據可視化、飛(fei)行模(mo)擬、多(duo)媒體(ti)遠程(cheng)教育、遠程(cheng)醫療(liao)、藝術(shu)(shu)創作、游戲、娛樂等方面。 web的(de)出現(xian)(xian)(xian)更使虛(xu)擬現(xian)(xian)(xian)實技(ji)術(shu)(shu)引(yin)起(qi)人(ren)們普(pu)遍(bian)的(de)關注。人(ren)們對它寄予厚(hou)望(wang)，希(xi)望(wang)利用(yong)這個技(ji)術(shu)(shu)使世界各地的(de)人(ren)，可以在(zai)(zai)三維(wei)環境(jing)下(xia)交流。多(duo)個用(yong)戶(hu)可以進行基于(yu)文本的(de)或是聲音技(ji)術(shu)(shu)的(de)閑談(tan)，在(zai)(zai)網上建立一個真正的(de)三維(wei)社(she)區已不再只是夢想中的(de)事[2]。

虛擬現(xian)實(shi)發展前景十分誘人(ren)，而(er)與網絡通信特性的(de)(de)結(jie)合(he)，更是(shi)人(ren)們(men)(men)所夢寐(mei)以求(qiu)的(de)(de)。在(zai)(zai)某種(zhong)意義上說它(ta)將(jiang)改變人(ren)們(men)(men)的(de)(de)思維(wei)方式，甚至會改變人(ren)們(men)(men)對(dui)世(shi)界(jie)(jie)、自己、空間和時間的(de)(de)看法。它(ta)是(shi)一項發展中的(de)(de)、具有(you)深遠(yuan)的(de)(de)潛在(zai)(zai)應用方向的(de)(de)新技術。利用它(ta)，我(wo)(wo)們(men)(men)可以建立真正的(de)(de)遠(yuan)程(cheng)教室，在(zai)(zai)這間教室中我(wo)(wo)們(men)(men)可以和來自五湖四海(hai)的(de)(de)朋友們(men)(men)一同學習、討(tao)論、游(you)戲，就(jiu)像在(zai)(zai)現(xian)實(shi)生活(huo)中一樣。使(shi)用網絡計(ji)算機及其(qi)相關的(de)(de)三維(wei)設備，我(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)工作(zuo)、生活(huo)、娛樂將(jiang)更加有(you)情(qing)趣。因為數(shu)字地球(qiu)帶給我(wo)(wo)們(men)(men)的(de)(de)是(shi)一個(ge)絢麗多彩(cai)的(de)(de)三維(wei)的(de)(de)世(shi)界(jie)(jie)!

我們相信社會的發展(zhan)和技術的創新使(shi)這(zhe)一切在世界的任何地方都能做到，再(zai)不(bu)需等待可(ke)望而不(bu)可(ke)及(ji)的將來，或(huo)許就(jiu)在十年(nian)以(yi)(yi)后(hou)，或(huo)許二十年(nian)以(yi)(yi)后(hou)。

1.3  國內(nei)外(wai)虛擬現實技術的研究概況

美(mei)國(guo)是vr技術的(de)(de)發源地。美(mei)國(guo)vr研究(jiu)技術的(de)(de)水平基本(ben)上就(jiu)代表國(guo)際vr發展的(de)(de)水平。目前美(mei)國(guo)在(zai)該領域的(de)(de)基礎(chu)研究(jiu)主要集(ji)中在(zai)感知、用戶界(jie)面(mian)、后臺軟(ruan)件和硬件四個方(fang)面(mian)。

在當(dang)前(qian)實(shi)用虛擬現實(shi)技術的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究與開發中(zhong)日(ri)本是(shi)居于領先位置的(de)(de)(de)國家之一，主要致(zhi)力于建立大(da)規模vr知識庫的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究。另外在虛擬現實(shi)的(de)(de)(de)游戲方面的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究也做了很多(duo)工作。但日(ri)本大(da)部分虛擬現實(shi)硬件(jian)是(shi)從美國進口(kou)的(de)(de)(de)。

在(zai)vr開發的某些方(fang)面(mian)，特別是在(zai)分布并行處理、輔(fu)助設備（包括觸覺(jue)反饋(kui)）設計和應用研究方(fang)面(mian)，在(zai)歐洲(zhou)英(ying)國是領先(xian)的。到(dao)1991年底，英(ying)國已(yi)有從事vr的六個主(zhu)要中心(xin)，它們是windustries（工業集團(tuan)公司），british aerospace（英(ying)國航空公司），dimension international，division ltd，advanced robotics research center和virtual presence ltd（主(zhu)要從事vr職產品(pin)銷售）[3]。

和(he)一些發達國家相比，我國vr技(ji)術(shu)還有(you)一定的(de)(de)(de)差距(ju)，但已(yi)引起政(zheng)府(fu)有(you)關部(bu)門和(he)科學家們的(de)(de)(de)高度(du)重視。根據我國的(de)(de)(de)國情，制(zhi)定了(le)開(kai)展(zhan)vr技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，例如，九五規劃、國家自(zi)然(ran)科學基金會、國家高技(ji)術(shu)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)發展(zhan)計劃等都把(ba)vr列入了(le)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)項目。 在緊跟(gen)國際新技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)同(tong)時，國內一些重點院校，已(yi)積極投入到了(le)這一領域的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作。

北京航空航天(tian)大學計算機系是(shi)國內(nei)最(zui)早進行(xing)vr研(yan)究、最(zui)有權威的(de)單(dan)位(wei)之一，他們首先(xian)進行(xing)了(le)一些基礎知識(shi)方面的(de)研(yan)究，并著重研(yan)究了(le)虛擬(ni)(ni)環(huan)(huan)境中(zhong)物(wu)體物(wu)理特性的(de)表示與處理；在(zai)虛擬(ni)(ni)現(xian)(xian)實中(zhong)的(de)視覺接口(kou)方面開(kai)發(fa)出了(le)部分硬件，并提(ti)出了(le)有關算法(fa)及實現(xian)(xian)方法(fa)；實現(xian)(xian)了(le)分布式虛擬(ni)(ni)環(huan)(huan)境網絡設計，建立了(le)網上虛擬(ni)(ni)現(xian)(xian)實研(yan)究論壇，可以提(ti)供(gong)實時(shi)三維(wei)動(dong)態數據庫(ku)，提(ti)供(gong)虛擬(ni)(ni)現(xian)(xian)實演示環(huan)(huan)境，提(ti)供(gong)用行(xing)員訓(xun)練(lian)的(de)虛擬(ni)(ni)現(xian)(xian)實系統(tong)，提(ti)供(gong)開(kai)發(fa)虛擬(ni)(ni)現(xian)(xian)實應(ying)用系統(tong)的(de)開(kai)發(fa)平臺，并將要實現(xian)(xian)與有關單(dan)位(wei)的(de)遠(yuan)程連接[3]。

浙江大學(xue)cad&cg國家重點(dian)實驗室開發出了一(yi)套桌面(mian)型虛擬(ni)建筑環境實時漫游系統，另外，他們還研制(zhi)出了在(zai)虛擬(ni)環境中一(yi)種新的快速漫游算(suan)法和(he)一(yi)種遞進網格的快速生(sheng)成(cheng)算(suan)法。

哈爾濱工業大學計(ji)算機(ji)系已(yi)輕成(cheng)功地虛擬(ni)出了人的(de)(de)高級行為(wei)定人臉(lian)圖像的(de)(de)合(he)成(cheng)，表情(qing)的(de)(de)合(he)成(cheng)和(he)唇動的(de)(de)合(he)成(cheng)等技術(shu)問題，并正(zheng)在(zai)研究人說話(hua)時頭勢(shi)和(he)手勢(shi)動作(zuo)，話(hua)音和(he)語調的(de)(de)向步等。

還(huan)有(you)其他一些大(da)學在虛(xu)擬現實發(fa)面取(qu)得(de)了(le)驕人成績，在這里就不再介紹了(le)。總之(zhi)，雖然我們和其他一些發(fa)達國家相比還(huan)存在差距(ju)，但我國的(de)發(fa)展前景(jing)還(huan)是很光明的(de)，需要大(da)家的(de)不懈努力(li)。

1.4  本文研究的主要內容(rong)

本文(wen)主要(yao)是介紹了虛(xu)擬(ni)現(xian)實技術極其(qi)應(ying)用，及(ji)(ji)其(qi)相(xiang)應(ying)的實現(xian)工(gong)具vrml語言。通過對城(cheng)市的模擬(ni)設計，更(geng)深入(ru)的了解虛(xu)擬(ni)現(xian)實技術及(ji)(ji)掌(zhang)握vrml語言的使用。

第一章主要講了(le)虛(xu)擬(ni)(ni)現實技(ji)術的(de)(de)基礎知識、發展(zhan)前景以及現今國內(nei)外(wai)的(de)(de)發展(zhan)狀(zhuang)況(kuang)。以便讓讀(du)者對虛(xu)擬(ni)(ni)現實技(ji)術有一定的(de)(de)了(le)解(jie)。

第二章主(zhu)要講了虛擬現(xian)實(shi)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)實(shi)現(xian)工(gong)具vrml語言(yan)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展歷史，虛擬現(xian)實(shi)與vrml的(de)(de)(de)(de)聯(lian)系以及vrml的(de)(de)(de)(de)創作原理等，目的(de)(de)(de)(de)是使得讀者可以很快掌握vrml。

第三章(zhang)是(shi)系統的(de)概要設計(ji)，主要講了(le)虛(xu)擬(ni)(ni)現實(shi)技(ji)術的(de)應用和vrml的(de)使(shi)(shi)用。通(tong)過介紹虛(xu)擬(ni)(ni)現實(shi)技(ji)術在(zai)城市規劃領域的(de)應用，物理建模技(ji)術以及城市模型的(de)概要設計(ji)，使(shi)(shi)得(de)讀者對虛(xu)擬(ni)(ni)現實(shi)技(ji)術的(de)了(le)解更加深入和透徹(che)。

第四章主要(yao)講了系(xi)統的詳細設計，主要(yao)是告訴(su)讀者怎樣利(li)用vrml語言實(shi)現模型的虛擬實(shi)現。通過本(ben)章的學習可以使讀者的運用vrml語言的能力大(da)大(da)增強。

第五章主要講了在系統的設計過程中遇到的問題及相應的解(jie)決方法。

第二章  vrml簡(jian)介

2.1  vrml的發展歷史

vrml使用場景(jing)圖數(shu)(shu)據結構來建立(li)3d實(shi)境(jing)，這種數(shu)(shu)據結構是(shi)(shi)以(yi)(yi)sci開(kai)發的(de)(de)(de)open inventer 3d工具包(bao)為基礎的(de)(de)(de)一(yi)種數(shu)(shu)據結構。vrml的(de)(de)(de)場景(jing)圖是(shi)(shi)一(yi)種代表所有3d世界靜態特(te)征的(de)(de)(de)節點等(deng)級：幾何(he)關系、材質、紋理、幾何(he)轉(zhuan)換、光(guang)線、視點以(yi)(yi)及嵌套結構。幾乎所有的(de)(de)(de)生產(chan)三維(wei)產(chan)品的(de)(de)(de)廠商，無論是(shi)(shi)cad、建模(mo)、動畫、虛(xu)擬現實(shi)，還是(shi)(shi)vrml,它們的(de)(de)(de)結構核心都是(shi)(shi)場景(jing)圖。

1993年9月，tong parisi和(he)mark pesce開發(fa)了第一個vrml瀏覽(lan)器(qi)，稱為labyrinth，它是www上三(san)維瀏覽(lan)器(qi)的原形。

1994年(nian)春，在日(ri)內瓦第(di)一(yi)屆(jie)www大(da)(da)會上(shang)，由tim berners-lee和dave raggett所組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)一(yi)個(ge)名(ming)為bird_of_feather (bof)的(de)小組(zu)(zu)提出了vrml這個(ge)名(ming)字，當時(shi)所代表的(de)含義是virtual reality makeup language，但是后(hou)來為了反映三維世界的(de)建(jian)立(li)而改成(cheng)(cheng)了virtual reality modeling language，縮(suo)寫(xie)為vrml。在這次大(da)(da)會以(yi)后(hou)，一(yi)個(ge)www-vrml mail list的(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)立(li)了，silicon graphics，inc(sgi)的(de)gavin ball通過選(xuan)擇open inventor文件格式中的(de)基(ji)本(ben)元素，增加必要的(de)www特征，制定(ding)的(de)方案經修訂，在1994年(nian)第(di)二次www大(da)(da)會上(shang)公布為vrml1.0的(de)初稿。

另一(yi)位(wei)sgi的(de)(de)(de)原open inventor設(she)計師(shi)paul strauss開(kai)始作一(yi)個(ge)(ge)vrml公(gong)共域的(de)(de)(de)詞解程序(xu)，當時(shi)流(liu)行于業(ye)界的(de)(de)(de)名字(zi)叫(jiao)qvlib。這(zhe)個(ge)(ge)程序(xu)的(de)(de)(de)作用是(shi)把vrml的(de)(de)(de)可讀文件格式(shi)轉(zhuan)換成瀏(liu)覽(lan)器可理解的(de)(de)(de)格式(shi)。這(zhe)個(ge)(ge)詞解程序(xu)于1995年1月公(gong)開(kai)。它可以安裝到各(ge)式(shi)各(ge)樣的(de)(de)(de)平臺上(shang)，從此，各(ge)種(zhong)瀏(liu)覽(lan)器私雨后春筍般(ban)興盛起(qi)來[4]。

1996年(nian)8月在sgi的(de) moving worlds提(ti)案基礎上(shang)形(xing)成vrml2.0。vrml2.0在vrml1.0的(de)基礎上(shang)進行了很大(da)的(de)補充和完善。

vrml2.0的dis就是(shi)以vrml2.0為(wei)(wei)基礎制定的，于1997年(nian)4月提(ti)交國際標準(zhun)化組織iso jyci/sc24委(wei)員會審(shen)議，依照慣例命名為(wei)(wei)vrml97。

1998年12月(yue)在原(yuan)vrml組織的基礎上成立了web3d聯盟，致(zhi)力于vrml ng標準的制定(ding)，并致(zhi)力于制定(ding)x3d網絡三維標準。在x3d的旗(qi)幟下，vrml將結合java3d和xml等技術，成為(wei)internet上三維虛擬世界的主要(yao)標準。

2.2  vrml與(yu)虛擬現(xian)實技術

虛(xu)擬現(xian)(xian)實(shi)的(de)英文(wen)名(ming)稱為virtual reality，簡稱vr，即(ji)利用計算機的(de)高(gao)科技手(shou)段構造(zao)出一(yi)個虛(xu)擬的(de)世(shi)界(jie)，使(shi)參與(yu)者獲得與(yu)現(xian)(xian)實(shi)一(yi)樣的(de)感覺。虛(xu)擬現(xian)(xian)實(shi)是一(yi)個在當今國際上倍受矚目的(de)課(ke)題。

當(dang)計(ji)算機技(ji)(ji)術尚未(wei)出現的(de)(de)時(shi)(shi)期(qi)，仿(fang)(fang)真(zhen)只能在(zai)實(shi)物上(shang)(shang)進行，這(zhe)一(yi)階段(duan)的(de)(de)仿(fang)(fang)真(zhen)稱為模(mo)擬(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)。其特點是：由于仿(fang)(fang)真(zhen)是在(zai)實(shi)物上(shang)(shang)進行，因而實(shi)時(shi)(shi)性(xing)強(qiang)且(qie)(qie)精(jing)度(du)(du)較高，但是實(shi)施的(de)(de)難度(du)(du)和(he)費用都較大。在(zai)計(ji)算機技(ji)(ji)術問世且(qie)(qie)被引(yin)入(ru)(ru)仿(fang)(fang)真(zhen)領(ling)域的(de)(de)初期(qi)，仿(fang)(fang)真(zhen)技(ji)(ji)術步入(ru)(ru)了半模(mo)擬(ni)半數字的(de)(de)階段(duan)。這(zhe)時(shi)(shi)系(xi)統中的(de)(de)一(yi)些部分由計(ji)算機代替，另一(yi)部分則由實(shi)物充(chong)當(dang)，所以，在(zai)一(yi)定程度(du)(du)上(shang)(shang)仍然保留(liu)著實(shi)時(shi)(shi)性(xing)仿(fang)(fang)真(zhen)的(de)(de)特點[5]。

80年代后期(qi)，仿真(zhen)在諸多方面(mian)都發(fa)生了(le)重大(da)的(de)(de)轉(zhuan)變，仿真(zhen)研究的(de)(de)對象已由連(lian)續轉(zhuan)向離散事件系(xi)統(tong)。仿真(zhen)已由重視實(shi)驗轉(zhuan)向重視建模與結果分析。計(ji)(ji)算機(ji)(ji)已成為一(yi)種(zhong)重要的(de)(de)仿真(zhen)工具。計(ji)(ji)算機(ji)(ji)仿真(zhen)是一(yi)門利(li)用計(ji)(ji)算機(ji)(ji)模擬真(zhen)實(shi)系(xi)統(tong)進行科學(xue)實(shi)驗的(de)(de)技術。

由于從強(qiang)(qiang)調并重視與(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)結合轉向(xiang)強(qiang)(qiang)調與(yu)圖(tu)形技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)對(dui)象(xiang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)結合，仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)系統的(de)(de)(de)交(jiao)互(hu)性大(da)大(da)加(jia)強(qiang)(qiang)。就(jiu)應用領域方面而(er)言(yan)，仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)已(yi)(yi)從研究制(zhi)造(zao)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)動(dong)力學、運動(dong)學特性及(ji)加(jia)工(gong)、裝配過程，擴大(da)到(dao)研究制(zhi)造(zao)系統的(de)(de)(de)設計和(he)運行，并進(jin)(jin)一(yi)(yi)(yi)(yi)步擴大(da)到(dao)后勤供(gong)應、庫存管理(li)、產品開發過程的(de)(de)(de)組織、產品測試等，涉及(ji)到(dao)企業制(zhi)造(zao)活動(dong)的(de)(de)(de)各個(ge)方面。這(zhe)(zhe)些(xie)轉變明顯地說明，計算(suan)機(ji)(ji)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)已(yi)(yi)經進(jin)(jin)入了(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)嶄新(xin)的(de)(de)(de)發展(zhan)階段(duan)，它(ta)的(de)(de)(de)重要性與(yu)特殊功能(neng)已(yi)(yi)越(yue)來越(yue)突出(chu)。虛擬現(xian)實促進(jin)(jin)了(le)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)。虛擬現(xian)實是(shi)采用計算(suan)機(ji)(ji)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)生成的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)逼(bi)真(zhen)(zhen)的(de)(de)(de)、具有視、聽、觸、嗅、味(wei)等多(duo)(duo)種感(gan)(gan)知的(de)(de)(de)虛擬環境(jing)，置身(shen)于該環境(jing)中的(de)(de)(de)人(ren)們可以(yi)通過各種傳感(gan)(gan)交(jiao)互(hu)設備與(yu)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)虛構的(de)(de)(de)現(xian)實進(jin)(jin)行相互(hu)作用，達到(dao)彼此(ci)融(rong)為一(yi)(yi)(yi)(yi)體(ti)的(de)(de)(de)程度。近年(nian)來隨(sui)著信息(xi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)，特別(bie)是(shi)高(gao)性能(neng)海(hai)量(liang)并行處理(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、可視化技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、分布(bu)處理(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、多(duo)(duo)媒體(ti)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)虛擬現(xian)實技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)，使得建立(li)人(ren)機(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)體(ti)化的(de)(de)(de)、分布(bu)的(de)(de)(de)、多(duo)(duo)維(wei)信息(xi)交(jiao)互(hu)的(de)(de)(de)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)模型(xing)和(he)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)環境(jing)成為可能(neng)，仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)因此(ci)形成一(yi)(yi)(yi)(yi)些(xie)新(xin)的(de)(de)(de)發展(zhan)方向(xiang)，如(ru)可視化仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、多(duo)(duo)媒體(ti)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、虛擬現(xian)實仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)等[5]。

2.3  vrml原理

1.vrml對三維虛擬(ni)世(shi)界的(de)描述

vrml規定了3d應(ying)用中(zhong)大多數常見(jian)的功能(neng)。

(1)建(jian)模能力，vrml定義了類型豐富的幾(ji)何、編組、定位等節點，建(jian)模能力較強。      &nbsp;                                

基本幾何形體(ti)：box、sphere、cone、cylinder

    構造幾何形體：indexlineset、indexfaceset、extrusion、piontset、elevationgrid

&nbsp;   造(zao)型編組、造(zao)型定位、旋(xuan)轉及(ji)縮(suo)放：group、transform

  &nbsp;  特殊造(zao)型：billbord、backgroud、text

基本幾何形(xing)(xing)體(ti)節(jie)點(dian)只能作十分有(you)限的幾種造型，用點(dian)、線(xian)、面索引節(jie)點(dian)及拉伸節(jie)點(dian)就可(ke)(ke)以(yi)構造任意(yi)復雜(za)的實體(ti)形(xing)(xing)狀。特殊造型節(jie)點(dian)可(ke)(ke)用于場景中的文字、背景顏(yan)色等設置。造型編組可(ke)(ke)以(yi)用來描述裝配關(guan)系，其中transform節(jie)點(dian)可(ke)(ke)以(yi)確定裝配位置、方向。

(2)真實(shi)(shi)感及渲(xuan)染能力，通(tong)過提供豐(feng)富的相(xiang)關(guan)節點的渲(xuan)染，可以很精細(xi)地實(shi)(shi)現光照、著(zhu)色、紋(wen)理貼圖、三維立體聲源。

    光(guang)照：headlight、spotlight、pointlight、directionlight

    材質著色：material、appearance、color、colorinterpolator

    紋理(li)：imagetexture、movicetexture、pixeltexture、texturetransform

    霧：fog

&nbsp;   明(ming)(ming)暗(an)控(kong)制說明(ming)(ming)：normal、normalinterpolator

    三維(wei)聲音：sound

場景(jing)(jing)(jing)光照(zhao)的(de)設(she)置直接影響(xiang)觀察者的(de)視覺(jue)(jue)效(xiao)果(guo)(guo)，這幾(ji)種光照(zhao)節點(dian)可(ke)(ke)(ke)以提供各種虛擬場景(jing)(jing)(jing)的(de)光源。不(bu)同材質的(de)物體色(se)彩及反(fan)光效(xiao)果(guo)(guo)不(bu)同，vrml的(de)材質及著色(se)節點(dian)的(de)使用(yong)可(ke)(ke)(ke)以仿造如(ru)同真實(shi)物體給出(chu)的(de)視覺(jue)(jue)效(xiao)果(guo)(guo)。文理節點(dian)可(ke)(ke)(ke)以對實(shi)體表面粘貼(tie)圖(tu)片(pian)或進行像(xiang)素點(dian)的(de)設(she)置以使實(shi)體具(ju)有同實(shi)物一樣的(de)表面花紋(wen)。霧、明暗控制都對場景(jing)(jing)(jing)的(de)光線反(fan)射有影響(xiang)。聲(sheng)音節點(dian)可(ke)(ke)(ke)以在場景(jing)(jing)(jing)中模(mo)擬出(chu)實(shi)際空(kong)間可(ke)(ke)(ke)能產(chan)生(sheng)的(de)各種聲(sheng)響(xiang)，如(ru)音樂、碰撞聲(sheng)等[6]。

(3)觀察及交互手(shou)段(duan)，傳感器(qi)類(lei)型(xing)豐富，可以感知用戶(hu)交互。視點(dian)可以控(kong)制對三維世界的觀察方式。

&nbsp;   傳感器(qi)：cylindersensor、planesensor、visibilitysensor、proxymitysensor、spheresensor、touchsensor

    控制視點：viewpoint、navigationinfo

各種傳(chuan)感器(qi)節(jie)點(dian)可以(yi)感知用戶鼠標(biao)的(de)指針(zhen)，touchsensor節(jie)點(dian)在數(shu)控車床操作按紐功能的(de)仿真中十(shi)分有(you)用。視點(dian)控制可以(yi)預先提供(gong)給用戶一(yi)些更(geng)好的(de)觀(guan)察角度。

(4)動(dong)(dong)畫，vrml提(ti)供了方便的動(dong)(dong)畫控制方式。

關鍵幀時間傳感器(qi)：timesensor

線性插值器及姿態調整：coordinateinterpolator、orientationinterpolator、scalarinterpolator

這兩(liang)組(zu)節(jie)點(dian)的(de)配合使用可以產生場景中的(de)動畫效果，關(guan)鍵幀時間傳感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)驅動線(xian)性插值器(qi)節(jie)點(dian)按時間順(shun)序給出關(guan)鍵值插值，這些(xie)插值就是關(guan)鍵震動畫時控制實(shi)置、狀態所需要的(de)中間過(guo)渡值。

(5)細(xi)節等(deng)級管理及(ji)碰撞檢測：lod、collision

細節等級管理是(shi)對(dui)復雜實(shi)體(ti)(ti)的細節顯示加以控制，使該(gai)實(shi)體(ti)(ti)可在(zai)視點外或(huo)遠離視點時(shi)不顯示或(huo)粗略(lve)顯示。vrml自身提(ti)供的碰撞(zhuang)檢測是(shi)指(zhi)觀察者在(zai)虛(xu)擬場景中的替身與實(shi)體(ti)(ti)的碰撞(zhuang)。

(6)超鏈接及嵌入：anchor、inline

這兩個節點使vrml可以由一個虛(xu)擬場景直接(jie)鏈接(jie)到另一個場景，或者將(jiang)另一個場景中(zhong)的實體嵌入自己的場景中(zhong)。

2.vrml的執行(xing)模式

通過(guo)使用vrml的(de)(de)(de)(de)script節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)編程(cheng)、與java間事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)訪問和建立場景(jing)圖內部(bu)消息(xi)通道(dao)能(neng)夠很方便(bian)的(de)(de)(de)(de)實(shi)現虛(xu)擬實(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)交互和動畫功(gong)能(neng)。vrml場景(jing)圖可(ke)(ke)以(yi)接受兩種事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)驅動：從路(lu)由語(yu)(yu)句傳(chuan)(chuan)過(guo)來(lai)的(de)(de)(de)(de)入(ru)(ru)事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)及(ji)由外部(bu)程(cheng)序接口(kou)寫入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)直接事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)。路(lu)由語(yu)(yu)句說(shuo)明由場景(jing)傳(chuan)(chuan)出的(de)(de)(de)(de)每(mei)一條消息(xi)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)路(lu)徑，也就是從一個節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)出事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)域(yu)傳(chuan)(chuan)出的(de)(de)(de)(de)事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)到(dao)(dao)一個節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)入(ru)(ru)事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)域(yu)。場景(jing)中傳(chuan)(chuan)感器(qi)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)通常定(ding)義(yi)了觸發事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)，它(ta)通過(guo)路(lu)由發送到(dao)(dao)場景(jing)圖的(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)入(ru)(ru)事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)域(yu)。如傳(chuan)(chuan)感器(qi)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)觸發事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)直接傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)到(dao)(dao)插補器(qi)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)產生關(guan)鍵值(zhi)(zhi)(zhi)插值(zhi)(zhi)(zhi)，也可(ke)(ke)以(yi)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)script節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)進行(xing)運算處理產生關(guan)鍵值(zhi)(zhi)(zhi)插值(zhi)(zhi)(zhi)。script節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)處理過(guo)程(cheng)就是javascript語(yu)(yu)法編寫腳(jiao)本程(cheng)序。script節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)還可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)url域(yu)引入(ru)(ru)java程(cheng)序到(dao)(dao)其(qi)他(ta)需要的(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)，比(bi)如傳(chuan)(chuan)送給(gei)實(shi)體(ti)改變它(ta)的(de)(de)(de)(de)位置、形(xing)狀(zhuang)。由外部(bu)程(cheng)序接口(kou)寫入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)直接事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)不需要路(lu)由圖傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)，但(dan)其(qi)他(ta)執行(xing)過(guo)程(cheng)都是一樣的(de)(de)(de)(de)。如果(guo)需要外部(bu)程(cheng)序的(de)(de)(de)(de)響應，它(ta)應該能(neng)夠有(you)讀取節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)出事(shi)(shi)件(jian)(jian)(jian)域(yu)數據的(de)(de)(de)(de)接口(kou)[7]。

2.4  vrml的創作工具

創(chuang)作vrml可以用你(ni)喜(xi)歡的(de)(de)文(wen)本編輯(ji)器，如windows95下的(de)(de)notepad，dos下edit等。當然，最后(hou)要獎文(wen)件(jian)保(bao)存為(wei)以 .wrl為(wei)后(hou)綴的(de)(de)文(wen)件(jian)。對于復雜的(de)(de)三維造型(xing)，如果vrml語句(ju)逐(zhu)句(ju)寫出，那么其工(gong)(gong)作量是非常大的(de)(de)，有(you)時也是無(wu)法(fa)完成的(de)(de)，幸運的(de)(de)是有(you)很多大型(xing)的(de)(de)具(ju)有(you)三維造型(xing)功能的(de)(de)軟件(jian)都開發了vrml文(wen)件(jian)的(de)(de)輸入輸出，人們可以利用這些造型(xing)工(gong)(gong)具(ju)直觀快速的(de)(de)創(chuang)建(jian)一個三維空(kong)間(jian)，然后(hou)輸出為(wei) .wrl后(hou)綴的(de)(de)文(wen)件(jian)。這樣對于復雜的(de)(de)三維造型(xing)vrml環境(jing)中顯示就(jiu)不成問題(ti)了。

推薦(jian)讀者使用的vrml創作(zuo)(zuo)工(gong)具(ju)是vrmlpad，它(ta)是一種(zhong)功(gong)能強大且(qie)簡單好(hao)用vrml開(kai)發設計專(zhuan)業軟件，其完全vrml97標準。vrmlpad可以對vrml文(wen)件進行瀏覽編輯，對資源文(wen)件進行有效(xiao)的管理，并且(qie)提供了vrml文(wen)件的向導，可以幫助開(kai)發人員編寫和開(kai)發自己的vrml虛擬現實作(zuo)(zuo)品(pin)[8]。

 

第(di)三章  系統的(de)設(she)計

3.1  虛(xu)擬現(xian)實技術在城(cheng)市規劃領域的應用

3.1.1  概況

隨(sui)著全(quan)球知識(shi)經濟的興起(qi)，信息產業(ye)正以前所未(wei)有的速度(du)蓬勃發(fa)展，上至(zhi)政府、軍隊，下到各企事業(ye)單位都開始重(zhong)視信息技(ji)術(shu)的創新研(yan)究和(he)長遠發(fa)展，并已經或準備給予大(da)量的投入。而作為信息技(ji)術(shu)發(fa)展重(zhong)要驅動力的“虛擬現實”技(ji)術(shu)，也隨(sui)之成為人們關注(zhu)的熱點之一。

由于城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)關聯性和(he)前瞻性要(yao)求較(jiao)高(gao)，城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)對全新的(de)(de)(de)(de)(de)可視(shi)化(hua)技術需求最為(wei)迫切的(de)(de)(de)(de)(de)領域之一。從總體(ti)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)到城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)設計，在(zai)(zai)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)個階段(duan)，通(tong)過對現(xian)狀和(he)未來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)繪(hui)（身臨其境的(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)感(gan)受、實時(shi)景觀(guan)分析、建(jian)筑高(gao)度控制、多方案城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)空間比較(jiao)等(deng)(deng)），為(wei)改善(shan)人(ren)居生活環境，以及(ji)形成各(ge)具特色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)風格提(ti)供(gong)了(le)強(qiang)有力的(de)(de)(de)(de)(de)支持。規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)決策(ce)者(zhe)(zhe)、規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)設計者(zhe)(zhe)、城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)建(jian)設管理(li)(li)者(zhe)(zhe)以及(ji)公(gong)眾，在(zai)(zai)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)中扮演不同的(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)色(se)，有效的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)作是(shi)保證城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)最終成功的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)。vr技術為(wei)這(zhe)種合(he)作提(ti)供(gong)了(le)理(li)(li)想的(de)(de)(de)(de)(de)橋梁，運用vr技術能夠使政(zheng)府規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)部(bu)門(men)、項目(mu)開(kai)發(fa)商、工程人(ren)員及(ji)公(gong)眾可從任意角(jiao)度，實時(shi)互(hu)動真實地看到規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)效果(guo)，更好地掌握城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)形態和(he)理(li)(li)解規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)師的(de)(de)(de)(de)(de)設計意圖，這(zhe)樣決策(ce)者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)宏(hong)觀(guan)決策(ce)將成為(wei)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)(hua)(hua)更有機的(de)(de)(de)(de)(de)組成部(bu)分，公(gong)眾的(de)(de)(de)(de)(de)參與(yu)也能真正得以實現(xian)。這(zhe)是(shi)傳統手段(duan)如平面圖、效果(guo)圖、沙盤乃至(zhi)動畫等(deng)(deng)所不能達到的(de)(de)(de)(de)(de)[9]。

3.1.2  虛擬城市(shi)的(de)有機組成

仿真的虛擬環境

類似于時(shi)下流行(xing)的(de)(de)(de)三維動(dong)畫(hua)，同樣是(shi)通過強大的(de)(de)(de)三維建(jian)(jian)模技術建(jian)(jian)立逼真(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)(de)三維場景(jing)，對規劃項目(mu)進行(xing)真(zhen)(zhen)(zhen)實(shi)的(de)(de)(de)“再現(xian)”。但是(shi)vr技術建(jian)(jian)立的(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)環境是(shi)由(you)基于真(zhen)(zhen)(zhen)實(shi)數據建(jian)(jian)立的(de)(de)(de)數字模型組合(he)而(er)成，嚴(yan)格遵循(xun)工程項目(mu)設計的(de)(de)(de)標準和(he)要求，屬于科學仿真(zhen)(zhen)(zhen)系統；而(er)傳統動(dong)畫(hua)的(de)(de)(de)三維場景(jing)則是(shi)由(you)動(dong)畫(hua)制作(zuo)人員根據資料或想象繪制而(er)成，與真(zhen)(zhen)(zhen)實(shi)的(de)(de)(de)環境和(he)數據有(you)較大的(de)(de)(de)差(cha)距(ju)，嚴(yan)格意(yi)義上來說屬于一種演示作(zuo)品。

多方式、運動中感受城市空間(jian)

在虛擬(ni)現(xian)實(shi)系統(tong)中，可以(yi)全方位,多種樣式（步(bu)行、驅車、飛行、ufo等）,完全由(you)(you)用戶(hu)自由(you)(you)控(kong)制在場(chang)景中漫游。vr技術與傳統(tong)的(de)(de)(de)三維(wei)動畫(hua)最根本的(de)(de)(de)區別就是(shi)：傳統(tong)動畫(hua)的(de)(de)(de)觀察路徑都是(shi)預(yu)先設(she)定(ding)好的(de)(de)(de)，用戶(hu)只能(neng)按照(zhao)事先設(she)定(ding)的(de)(de)(de)路徑瀏覽場(chang)景；而(er)vr技術可以(yi)由(you)(you)用戶(hu)在三維(wei)場(chang)景中任(ren)意漫游，人機交(jiao)互(hu)，甚至還可以(yi)使用專用的(de)(de)(de)頭盔把用戶(hu)的(de)(de)(de)視覺(jue)(jue)、聽(ting)覺(jue)(jue)及其他感覺(jue)(jue)封閉(bi)起來，產生一種身臨其境(jing)的(de)(de)(de)錯覺(jue)(jue)。這樣一來，很多不易(yi)察覺(jue)(jue)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)缺陷能(neng)夠(gou)輕易(yi)地被發現(xian)，減少(shao)由(you)(you)于事先規劃不周全而(er)造(zao)成的(de)(de)(de)無可挽回的(de)(de)(de)損失與遺憾，大大提(ti)高了項目的(de)(de)(de)評估質量(liang)。

實時多方案比較

運用虛(xu)擬現實(shi)系統(tong)(tong)，我們可(ke)以很輕松隨意(yi)的(de)(de)(de)(de)進行修(xiu)改(gai)(gai)，改(gai)(gai)變(bian)建筑高(gao)度，改(gai)(gai)變(bian)建筑外立面的(de)(de)(de)(de)材(cai)質(zhi)、顏色，改(gai)(gai)變(bian)綠化密度，……所(suo)看即所(suo)得，只要修(xiu)改(gai)(gai)系統(tong)(tong)中的(de)(de)(de)(de)參(can)數即可(ke)，而不(bu)需要象傳統(tong)(tong)三維動(dong)畫(hua)那樣(yang)(yang)，每做(zuo)(zuo)一(yi)次(ci)修(xiu)改(gai)(gai)都需要對場景進行一(yi)次(ci)渲染(ran)。這(zhe)樣(yang)(yang)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)方(fang)案(an)、不(bu)同的(de)(de)(de)(de)規劃設(she)計意(yi)圖通過vr技術實(shi)時的(de)(de)(de)(de)反(fan)映出來，用戶可(ke)以做(zuo)(zuo)出很全(quan)面的(de)(de)(de)(de)對比(bi)，并且虛(xu)擬現實(shi)系統(tong)(tong)可(ke)以很快捷(jie)、方(fang)便(bian)的(de)(de)(de)(de)隨著方(fang)案(an)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化而作出調整，輔助用戶做(zuo)(zuo)出決(jue)定。從而大大加(jia)快了方(fang)案(an)設(she)計的(de)(de)(de)(de)速度和質(zhi)量，提高(gao)了方(fang)案(an)設(she)計和修(xiu)正的(de)(de)(de)(de)效率，也節省(sheng)了大量的(de)(de)(de)(de)資金。

  三(san)維空間(jian)信息交流

虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)實系統的(de)(de)(de)沉浸感(gan)和互動性不但能夠給用戶(hu)帶(dai)來強(qiang)烈、逼真(zhen)的(de)(de)(de)感(gan)官沖擊，獲得身(shen)臨其(qi)(qi)境的(de)(de)(de)體驗，還可(ke)以通(tong)過其(qi)(qi)數(shu)據接口與(yu)gis信(xin)(xin)息相(xiang)(xiang)結(jie)合(he)，即所謂的(de)(de)(de)vr-gis，從而可(ke)以在實時的(de)(de)(de)虛(xu)(xu)擬(ni)環境中隨時獲取項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)數(shu)據資料，方便大型復雜工程項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)規(gui)劃、設計、投(tou)標(biao)、報批、管理等(deng)需要。此(ci)外，虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)實系統還可(ke)以與(yu)網絡信(xin)(xin)息相(xiang)(xiang)結(jie)合(he)，實現(xian)三維空間(jian)的(de)(de)(de)遠程操作。

公眾(zhong)參與與方案展示

對于公眾關心的(de)(de)大(da)型規劃項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)，在項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)方案設計(ji)過程中，虛擬現實系統可以(yi)將現有的(de)(de)方案導出為視(shi)頻文件用來制(zhi)作多(duo)媒體資料予(yu)以(yi)一定程度的(de)(de)公示(shi)，讓公眾真(zhen)正的(de)(de)參與到(dao)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)中來。當項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)方案最終(zhong)確定后，也可以(yi)通(tong)過視(shi)頻輸出制(zhi)作多(duo)媒體宣傳片，進(jin)一步提(ti)高(gao)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)的(de)(de)宣傳展(zhan)示(shi)效果。

3.1.3  虛擬現(xian)實技術對(dui)城(cheng)市規劃的影響

1．城市規劃管理

信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)對城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)管(guan)理的(de)(de)(de)影響主(zhu)要(yao)表現在辦(ban)公(gong)自動化(hua)(hua)方(fang)面，目前(qian)(qian)的(de)(de)(de)辦(ban)公(gong)自動化(hua)(hua)方(fang)面，目前(qian)(qian)的(de)(de)(de)辦(ban)公(gong)自動化(hua)(hua)主(zhu)要(yao)是提高城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)管(guan)理部門(men)內(nei)部的(de)(de)(de)管(guan)理水(shui)平(ping)、質量和效率。隨(sui)著社會的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)化(hua)(hua)，通過因(yin)(yin)特(te)網(wang)可(ke)(ke)以(yi)建立城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)管(guan)理部門(men)與(yu)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)建設(she)者之間的(de)(de)(de)有效信(xin)息(xi)通信(xin)渠道，可(ke)(ke)以(yi)通過因(yin)(yin)特(te)網(wang)實現網(wang)上(shang)報(bao)建，報(bao)建單位只要(yao)在本單位與(yu)因(yin)(yin)特(te)網(wang)相連的(de)(de)(de)計算(suan)機就可(ke)(ke)完成報(bao)建過程和提供所需的(de)(de)(de)材料，規(gui)(gui)劃(hua)(hua)審批可(ke)(ke)以(yi)在因(yin)(yin)特(te)網(wang)上(shang)完成。

規劃管(guan)理(li)與規劃設計(ji)(ji)(ji)更緊密的(de)結(jie)(jie)合(he)，實現管(guan)理(li)與設計(ji)(ji)(ji)的(de)一(yi)體(ti)化，審批的(de)結(jie)(jie)果可以電子(zi)數據(ju)的(de)形(xing)式迅速(su)的(de)反饋給設計(ji)(ji)(ji)部門，而(er)設計(ji)(ji)(ji)部門可盡快地(di)將設計(ji)(ji)(ji)結(jie)(jie)果以電子(zi)數據(ju)的(de)形(xing)式提(ti)交(jiao)給管(guan)理(li)部門，這些信息(xi)的(de)傳輸(shu)可以通(tong)過因特(te)網來(lai)完成(cheng)。

通過(guo)因(yin)特網可(ke)以(yi)進行規(gui)劃評審，各(ge)地(di)的(de)專家(jia)可(ke)以(yi)在家(jia)里對規(gui)劃成(cheng)果進行評審，規(gui)劃成(cheng)果將利用虛擬現實(shi)技術展現專家(jia)所需(xu)的(de)各(ge)種(zhong)信息（如建筑(zhu)物(wu)三維動態模型(xing)(xing)），通過(guo)網絡(luo)會議交流意見(jian)，專家(jia)甚至可(ke)以(yi)實(shi)時與規(gui)劃師交流，提出(chu)自己意見(jian)和設想，并可(ke)以(yi)較(jiao)快地(di)通過(guo)建立(li)數字(zi)模型(xing)(xing)加以(yi)證實(shi)[10]。

2．城市規劃設計

城市規(gui)劃設(she)計將更(geng)(geng)廣(guang)泛應用(yong)cad和(he)gis技術，而計算機圖形輸(shu)入(ru)技術的改(gai)進和(he)智能化，五筆輸(shu)入(ru)技術，使規(gui)劃設(she)計師(shi)進行設(she)計更(geng)(geng)為方便(bian)，而不影響靈感產生(sheng)。

設(she)計過程中所需的數(shu)據將數(shu)字化，使其(qi)獲(huo)取變得(de)(de)更加容(rong)易、更加方(fang)便(bian)，可以(yi)采用遙感圖像直接作為(wei)背景進行設(she)計，而各種地下管線的資(zi)料由于(yu)(yu)數(shu)據庫(ku)的建(jian)立而更加方(fang)便(bian)的獲(huo)得(de)(de)。現在比較難以(yi)得(de)(de)到的人口空(kong)間分布、交通流量等(deng)信息由于(yu)(yu)相(xiang)應信息系統建(jian)立而能很(hen)方(fang)便(bian)地獲(huo)得(de)(de)。

虛擬現實技(ji)術的發(fa)展與應用(yong)，使規劃(hua)設計(ji)成果的三維動態建模(mo)更加(jia)方便，設計(ji)成果更加(jia)形象和(he)直觀。

在規(gui)劃(hua)(hua)設計和規(gui)劃(hua)(hua)審批中(zhong)由于規(gui)劃(hua)(hua)成(cheng)果(guo)的數字化，使(shi)得對各種規(gui)劃(hua)(hua)成(cheng)果(guo)和方案的定量分析、模擬(ni)和預測(ce)成(cheng)為(wei)可(ke)(ke)能，經濟可(ke)(ke)行性分析也(ye)更為(wei)方便，促進規(gui)劃(hua)(hua)決策的科學化。

通(tong)過因特網由分(fen)(fen)布(bu)在全球各地的(de)規劃設(she)計專(zhuan)家共同合作完成(cheng)設(she)計也將成(cheng)為可能，這樣可以構(gou)建了(le)一個不(bu)受規劃師的(de)空間(jian)分(fen)(fen)布(bu)制約的(de)虛擬設(she)計事務所。

3．公眾參與

公(gong)眾(zhong)可以通過因特網(wang)(wang)動態了解規劃設計方案和(he)(he)參(can)(can)與(yu)規劃審批，而且規劃方案與(yu)成(cheng)果的表現形式由于采用虛擬現實技(ji)術和(he)(he)多媒體技(ji)術更為直(zhi)(zhi)觀和(he)(he)形象，使(shi)公(gong)眾(zhong)能(neng)更好的理解規劃師的意圖，公(gong)眾(zhong)通過因特網(wang)(wang)發表個(ge)人(ren)(ren)的意見，與(yu)規劃師、管理人(ren)(ren)員(yuan)和(he)(he)其(qi)它有關人(ren)(ren)員(yuan)進行直(zhi)(zhi)接(jie)對(dui)話，使(shi)公(gong)眾(zhong)參(can)(can)與(yu)更加有效，促進決策(ce)過程的民主化(hua)。

4．城(cheng)市(shi)規劃(hua)研(yan)究與(yu)教育

因特(te)網構成(cheng)了一(yi)個巨大的電子圖(tu)書館，各(ge)種城市規(gui)劃研究(jiu)成(cheng)果(guo)將(jiang)以電子出(chu)版物(wu)的形式出(chu)現，城市規(gui)劃研究(jiu)者將(jiang)通過因特(te)網查到各(ge)種城市規(gui)劃資料，并可通過電子郵(you)件、bbs（電子公告欄）及其它一(yi)些網絡通信方(fang)式進行交(jiao)流。

 因特網(wang)同時也(ye)將成為(wei)一個龐大的遠程(cheng)教育網(wang)，城市規劃(hua)專業的學(xue)生可(ke)以通(tong)過因特網(wang)利用多媒體技術學(xue)習(xi)城市規劃(hua)的理(li)論與知識。

在信(xin)息時代，電子游(you)戲也將(jiang)成為一個很(hen)好的(de)教育(yu)手段，城(cheng)市(shi)規(gui)劃方面的(de)游(you)戲軟件將(jiang)出現，可以對(dui)規(gui)劃設計與(yu)審(shen)批及城(cheng)市(shi)建(jian)設過程進行模擬(ni)，使(shi)城(cheng)市(shi)規(gui)劃學習及城(cheng)市(shi)規(gui)劃的(de)宣傳與(yu)教育(yu)通過玩電子游(you)戲的(de)過程來完成。

總之，信(xin)(xin)息時代(dai)的到(dao)來，使人(ren)類(lei)構造了一個與現(xian)(xian)實世(shi)(shi)界(jie)(jie)相對應(ying)的虛擬(ni)的信(xin)(xin)息世(shi)(shi)界(jie)(jie)，人(ren)們將生(sheng)活在(zai)由(you)原子組(zu)成的現(xian)(xian)實空(kong)間和(he)由(you)比特（bit）構成的信(xin)(xin)息空(kong)間(cyberspace)中，現(xian)(xian)實空(kong)間與信(xin)(xin)息空(kong)間的物(wu)理界(jie)(jie)面（interface）是由(you)計算機及網絡和(he)數(shu)據庫構成的信(xin)(xin)息基礎(chu)設施，人(ren)們通(tong)過(guo)這一界(jie)(jie)面可跨越現(xian)(xian)實空(kong)間與一些時間的限制，了解現(xian)(xian)實世(shi)(shi)界(jie)(jie)的過(guo)去和(he)現(xian)(xian)在(zai)，預(yu)測未來，進行思想交流。城市規劃(hua)將在(zai)信(xin)(xin)息空(kong)間中構造城市發展(zhan)的藍圖，并通(tong)過(guo)建設者在(zai)現(xian)(xian)實世(shi)(shi)界(jie)(jie)中實現(xian)(xian)。

3.2  物理建模技術

3.2.1  人工的(de)幾何建模方法(fa)

由(you)構(gou)造vr的(de)觀點看(kan)，幾(ji)何建(jian)(jian)(jian)模(mo)(mo)是(shi)構(gou)造vr的(de)致命(ming)技術，它的(de)限制可能妨礙vr的(de)進(jin)展。vr研究將受(shou)益于共享(xiang)的(de)開放的(de)建(jian)(jian)(jian)模(mo)(mo)環境(jing)，包(bao)括物(wu)(wu)理建(jian)(jian)(jian)模(mo)(mo)環境(jing)等。為了(le)加(jia)深理解，需要(yao)(yao)回顧三(san)維幾(ji)何模(mo)(mo)型怎樣獲(huo)取。下面(mian)回顧幾(ji)個(ge)(ge)vr工作所(suo)報告的(de)模(mo)(mo)型獲(huo)取過(guo)程。vr的(de)幾(ji)何建(jian)(jian)(jian)模(mo)(mo)一(yi)般通過(guo)基(ji)于pc或(huo)基(ji)于工作站的(de)cad工具獲(huo)取。在(zai)北卡大學漫游建(jian)(jian)(jian)筑的(de)項目中，autocad用于產(chan)(chan)生構(gou)成一(yi)座教堂幾(ji)何模(mo)(mo)型的(de)12000個(ge)(ge)多(duo)邊(bian)形。討論的(de)一(yi)個(ge)(ge)問題(ti)是(shi)"由(you)為其它目的(de)寫的(de)cad程序中取出(chu)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)數(shu)據"。由(you)autocad產(chan)(chan)生的(de)文(wen)件取出(chu)三(san)維幾(ji)何并(bing)不困難(nan)，但問題(ti)是(shi)并(bing)非所(suo)有(you)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)數(shu)據都以vr要(yao)(yao)求(qiu)的(de)形式(shi)提供。特別是(shi)沒(mei)有(you)提供有(you)關(guan)建(jian)(jian)(jian)筑物(wu)(wu)實際物(wu)(wu)理的(de)數(shu)據，用于實時漫游算法的(de)劃分信(xin)息，以后由(you)手工或(huo)專用程序加(jia)入(ru)。

vpl reality built for two (rb2) 系統使用(yong)macintosh ⅱ，作(zuo)為固體建(jian)模的(de)(de)設計(ji)(ji)站，用(yong)iris工作(zuo)站作(zuo)為繪制/顯示站。rb2是用(yong)于設計(ji)(ji)和(he)實現實時vr的(de)(de)軟件開發(fa)(fa)平(ping)臺。在(zai)rb2下開發(fa)(fa)是快(kuai)速的(de)(de)交互的(de)(de)，具有(you)可實時編輯的(de)(de)屬性約(yue)束和(he)交互。rb2的(de)(de)幾何建(jian)模功能利用(yong)了(le)軟件模塊(kuai)rb2 swivel和(he)數據流(liu)/實時動畫控制臺body electric。rb2在(zai)組(zu)織上有(you)大量跟隨者，他們(men)沒有(you)足夠的(de)(de)資源開發(fa)(fa)自(zi)己(ji)的(de)(de)vr。rb2是交鑰(yao)匙(chi)系統，它的(de)(de)幾何物理文件格式是專有(you)的(de)(de)。

在(zai)(zai)(zai)npsnet項目中，初始的(de)(de)(de)(de)三維(wei)(wei)插圖集由simnet數據(ju)庫得(de)到。這(zhe)些模(mo)(mo)型(xing)知道的(de)(de)(de)(de)武(wu)器系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)三維(wei)(wei)外(wai)(wai)表比simnet少(shao)得(de)多。結果(guo)，研(yan)究(jiu)者開發了保存這(zhe)些三維(wei)(wei)模(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)(de)(de)開放格式，把物(wu)(wu)理(li)模(mo)(mo)型(xing)增加(jia)到格式中，并改寫(xie)了系(xi)(xi)(xi)統(tong)，包(bao)含了面向對象(xiang)的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)畫能力。例如(ru)，npsnet研(yan)究(jiu)組正在(zai)(zai)(zai)利用(yong)multigen cad工具開發無物(wu)(wu)理(li)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)，這(zhe)用(yong)于sgi基于performer的(de)(de)(de)(de)npsnet-4系(xi)(xi)(xi)統(tong)。有物(wu)(wu)理(li)的(de)(de)(de)(de)cad系(xi)(xi)(xi)統(tong)已開始開發，但還(huan)很貴，只是(shi)(shi)專用(yong)的(de)(de)(de)(de)。許(xu)多ve應用(yong)要復制真實世界。不(bu)是(shi)(shi)用(yong)手建立(li)模(mo)(mo)型(xing)，最好利用(yong)視覺或(huo)(huo)其它感(gan)覺自(zi)動(dong)(dong)獲(huo)(huo)取(qu)模(mo)(mo)型(xing)。自(zi)動(dong)(dong)獲(huo)(huo)取(qu)復雜環境(jing)模(mo)(mo)型(xing)(如(ru)工廠環境(jing))當前還(huan)不(bu)現(xian)(xian)實，但這(zhe)是(shi)(shi)合適的(de)(de)(de)(de)課題。同時，自(zi)動(dong)(dong)或(huo)(huo)接近自(zi)動(dong)(dong)獲(huo)(huo)取(qu)幾何模(mo)(mo)型(xing)，現(xian)(xian)在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)某些情況是(shi)(shi)現(xian)(xian)實的(de)(de)(de)(de)。部分自(zi)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)互式獲(huo)(huo)取(qu)在(zai)(zai)(zai)不(bu)久將是(shi)(shi)可行的(de)(de)(de)(de)。現(xian)(xian)在(zai)(zai)(zai)已有利用(yong)激光掃描(miao)建立(li)實際物(wu)(wu)體三維(wei)(wei)外(wai)(wai)形的(de)(de)(de)(de)設備出(chu)售。

3.2.2  自動的幾何建模方(fang)法

三維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)儀（3 dimensional scanner）又稱(cheng)為(wei)三維(wei)(wei)數字(zi)化(hua)儀（3 dimensional digitizer）。它是當前使用的(de)(de)(de)(de)對實(shi)際物體(ti)三維(wei)(wei)建模的(de)(de)(de)(de)重要工具。它能快速方便的(de)(de)(de)(de)將(jiang)真實(shi)世(shi)界的(de)(de)(de)(de)立(li)體(ti)彩(cai)色(se)信息轉換為(wei)計(ji)算機能直接處理的(de)(de)(de)(de)數字(zi)信號，為(wei)實(shi)物數字(zi)化(hua)提(ti)供了有(you)效的(de)(de)(de)(de)手段。它與(yu)傳統的(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)掃(sao)描(miao)儀、攝(she)像機、圖(tu)(tu)形(xing)采(cai)集卡相比(bi)有(you)很大(da)(da)不(bu)同。首先，其掃(sao)描(miao)對象不(bu)是平(ping)面(mian)圖(tu)(tu)案，而(er)是立(li)體(ti)的(de)(de)(de)(de)實(shi)物。其次，通過掃(sao)描(miao)，可以獲得物體(ti)表面(mian)每(mei)個采(cai)樣點的(de)(de)(de)(de)三維(wei)(wei)空(kong)間坐標，彩(cai)色(se)掃(sao)描(miao)還可以獲得每(mei)個采(cai)樣點的(de)(de)(de)(de)色(se)彩(cai)。某些掃(sao)描(miao)設備甚至可以獲得物體(ti)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)結構(gou)數據(ju)。而(er)攝(she)像機只能拍攝(she)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)某一個側面(mian)，且會(hui)丟失(shi)大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)深(shen)度(du)信息。第三，他輸出的(de)(de)(de)(de)不(bu)是二(er)維(wei)(wei)圖(tu)(tu)像，而(er)是包(bao)含物體(ti)表面(mian)每(mei)個采(cai)樣點的(de)(de)(de)(de)三維(wei)(wei)空(kong)間坐標和色(se)彩(cai)的(de)(de)(de)(de)數字(zi)模型(xing)文件。這可以直接用于cad或三維(wei)(wei)動畫。彩(cai)色(se)掃(sao)描(miao)儀還可以輸出物體(ti)表面(mian)色(se)彩(cai)紋理貼(tie)圖(tu)(tu)。

1．三維(wei)信(xin)息獲取技術

早期用于三維測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)是(shi)坐(zuo)標(biao)測(ce)(ce)(ce)量(liang)機（cmm）。目前，cmm仍是(shi)工廠(chang)的(de)(de)(de)標(biao)準立體(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)量(liang)裝(zhuang)備。它將(jiang)一個(ge)探針(zhen)裝(zhuang)在(zai)三自由度（或更多自由度）的(de)(de)(de)伺服裝(zhuang)置上，驅動(dong)探針(zhen)沿三個(ge)方向移動(dong)。當探針(zhen)接(jie)觸(chu)物(wu)體(ti)(ti)表(biao)面時(shi)，測(ce)(ce)(ce)量(liang)其(qi)在(zai)三個(ge)方向的(de)(de)(de)移動(dong)，就可(ke)知道物(wu)體(ti)(ti)表(biao)面這一點的(de)(de)(de)三維坐(zuo)標(biao)。控(kong)制(zhi)探針(zhen)在(zai)物(wu)體(ti)(ti)表(biao)面移動(dong)和觸(chu)碰，可(ke)以完(wan)成整個(ge)表(biao)面的(de)(de)(de)三維測(ce)(ce)(ce)量(liang)。其(qi)優點是(shi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)精度高。其(qi)缺點是(shi)價格昂貴，物(wu)體(ti)(ti)形狀(zhuang)復雜時(shi)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)復雜，速度慢(man)，無色彩信(xin)息。

機械(xie)測(ce)量臂(bei)(bei)借用了(le)坐標(biao)(biao)測(ce)量機的(de)(de)接觸(chu)探(tan)針原理(li)，把驅(qu)動伺服機構改為(wei)可精確定(ding)位(wei)的(de)(de)多關節隨動式(shi)機械(xie)臂(bei)(bei)，由(you)人牽引(yin)(yin)裝有探(tan)針的(de)(de)機械(xie)臂(bei)(bei)在物體表(biao)面(mian)滑動掃(sao)描。利用機械(xie)臂(bei)(bei)關節上的(de)(de)角度傳感器的(de)(de)測(ce)量值，可以計(ji)算探(tan)針的(de)(de)三(san)維坐標(biao)(biao)。因為(wei)人的(de)(de)牽引(yin)(yin)使其速度比坐標(biao)(biao)測(ce)量機快，而且結構簡(jian)單，成本低(di)，靈活性好。但不如光學掃(sao)描儀快。也沒有彩色(se)信息。faro和immersion公司提(ti)供這類(lei)產品(pin)。

借助雷(lei)達原理，發(fa)(fa)展了用(yong)激光(guang)(guang)或(huo)超聲(sheng)(sheng)(sheng)波等媒介代替探針進行深度測(ce)(ce)量(liang)。這是(shi)激光(guang)(guang)或(huo)超聲(sheng)(sheng)(sheng)波測(ce)(ce)距(ju)器。測(ce)(ce)距(ju)器向被(bei)測(ce)(ce)物(wu)體(ti)表面發(fa)(fa)出(chu)信號，依據信號的(de)(de)反射(she)時(shi)間或(huo)相位變化，可(ke)以推算物(wu)體(ti)表面的(de)(de)空間位置(zhi)，稱為"飛點法"或(huo)"圖(tu)像雷(lei)達"。不少公司(si)開發(fa)(fa)了用(yong)于(yu)大尺(chi)度測(ce)(ce)距(ju)的(de)(de)產品（如(ru)用(yong)于(yu)戰場和工地）。小(xiao)尺(chi)度測(ce)(ce)距(ju)的(de)(de)困難在于(yu)信號和時(shi)間的(de)(de)精(jing)確(que)測(ce)(ce)量(liang)。leica和acuity推出(chu)了采用(yong)激光(guang)(guang)或(huo)紅外線(xian)的(de)(de)測(ce)(ce)距(ju)器。senix公司(si)推出(chu)了超聲(sheng)(sheng)(sheng)波測(ce)(ce)距(ju)器。它(ta)受遮擋(dang)的(de)(de)影(ying)響(xiang)較小(xiao)。但要求測(ce)(ce)量(liang)精(jing)度高，掃(sao)描速度慢，而且(qie)受到物(wu)體(ti)表面反射(she)特性(xing)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。

基(ji)于(yu)計算(suan)機視覺(jue)(jue)原理提出了多(duo)種(zhong)三維(wei)(wei)信息獲取原理。這包(bao)括單(dan)目視覺(jue)(jue)法(fa)，立(li)體視覺(jue)(jue)法(fa)，從輪廓恢復(fu)形狀(zhuang)法(fa)，從運動(dong)(dong)恢復(fu)形狀(zhuang)法(fa)，結(jie)(jie)構光(guang)(guang)法(fa)，編碼光(guang)(guang)法(fa)等。其中(zhong)的(de)結(jie)(jie)構光(guang)(guang)法(fa)，編碼光(guang)(guang)法(fa)成為目前(qian)多(duo)數三維(wei)(wei)掃描設備的(de)基(ji)礎(chu)。這些(xie)方(fang)法(fa)可以(yi)分(fen)為被(bei)動(dong)(dong)式(shi)和主動(dong)(dong)式(shi)兩大(da)類(lei)。被(bei)動(dong)(dong)式(shi)法(fa)的(de)代表是(shi)立(li)體視覺(jue)(jue)法(fa)。主動(dong)(dong)式(shi)法(fa)的(de)代表是(shi)結(jie)(jie)構光(guang)(guang)法(fa)，編碼光(guang)(guang)法(fa)。光(guang)(guang)學(xue)掃描的(de)裝置比(bi)較復(fu)雜，價格偏高，存(cun)在(zai)不可視區，也受到物體表面反射(she)特性的(de)影(ying)響[11]。

用于獲(huo)得物體內腔尺寸的方法之一是(shi)工業(ye)ct。它以高(gao)能(neng)x射線對零(ling)件(jian)內部進行分層掃(sao)描。它的缺(que)點是(shi)精度不(bu)高(gao)，價(jia)格昂貴，且(qie)存在放射性危害。

美國cgi公司(si)生產的(de)自(zi)動斷層掃描儀(yi)（automatic cross section scanner, acss）可以克服這些(xie)缺點(dian)。但要(yao)求對被測物體(ti)進行破(po)壞。

2．三維掃描系統(tong)的關(guan)鍵(jian)技術

在硬件和控制技術方面(mian)，掃(sao)描(miao)運(yun)動的(de)伺服裝置要求精(jing)度高(gao)，運(yun)行平穩，可(ke)定(ding)位性好。用電(dian)子掃(sao)描(miao)代替機械掃(sao)描(miao)是當前的(de)趨勢。各類傳(chuan)感器要求精(jing)度高(gao)，分辨率(lv)高(gao)，噪聲小。

三維(wei)信息(xi)獲取技(ji)術方面，三維(wei)信息(xi)獲取的(de)原理(li)應(ying)綜(zong)合考慮精度，速度，易(yi)實現性(xing)，易(yi)使(shi)用(yong)(yong)性(xing)，成本，使(shi)用(yong)(yong)背景等(deng)。原理(li)確定后，還(huan)要(yao)注意實施方案，采用(yong)(yong)巧(qiao)妙(miao)的(de)技(ji)術策略，提升產品的(de)性(xing)能。還(huan)要(yao)研究計算(suan)模型和(he)誤差模型，了解誤差的(de)原因，誤差的(de)傳(chuan)遞，誤差的(de)校正和(he)消除。往(wang)(wang)往(wang)(wang)還(huan)要(yao)包括數(shu)據的(de)預處理(li)和(he)后處理(li)技(ji)術。

色彩信(xin)息獲取方(fang)面，物體(ti)的(de)色彩由三個因素確定(ding): 照明(ming)類(lei)型(xing)，物體(ti)表(biao)面的(de)反射(she)特性(xing)，眼(yan)睛(jing)按三條(tiao)不同的(de)光(guang)譜靈敏度(du)曲線(xian)感(gan)知光(guang)線(xian)的(de)能力。彩色是一種(zhong)心理感(gan)覺。它與光(guang)源(yuan)輻射(she)能量的(de)分(fen)布(bu)及觀看(kan)者的(de)視覺感(gan)受有關。目前的(de)三維掃描(miao)儀一般得到的(de)不是物體(ti)表(biao)面的(de)材質和對入(ru)射(she)光(guang)的(de)反射(she)特性(xing)，而是在(zai)某(mou)種(zhong)照明(ming)條(tiao)件(jian)下(xia)所(suo)呈現的(de)色彩。

三(san)(san)維構型(xing)(xing)，顯示及修改(gai)技術方面(mian)(mian)，掃描儀獲(huo)取的(de)(de)是物體(ti)表(biao)面(mian)(mian)離散采樣點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)坐(zuo)標和色彩(cai)。這(zhe)些采樣點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)集(ji)(ji)合(he)稱為"點(dian)(dian)(dian)云(yun)"（point cloud）。必須用點(dian)(dian)(dian)，多邊形(xing)，曲(qu)線，曲(qu)面(mian)(mian)等形(xing)式描述立體(ti)模型(xing)(xing)，即將"點(dian)(dian)(dian)云(yun)"構成"形(xing)"。同樣的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)集(ji)(ji)進行(xing)不(bu)同的(de)(de)連接，可能得(de)到(dao)不(bu)同的(de)(de)三(san)(san)維模型(xing)(xing)。復雜表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)散亂點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)構形(xing)是很(hen)困(kun)難的(de)(de)。還要將得(de)到(dao)的(de)(de)三(san)(san)維模型(xing)(xing)顯示出來，并對缺陷進行(xing)人工修改(gai)。還必須支持多種數據格式，將結(jie)果(guo)按指定的(de)(de)格式輸(shu)出[12]。

定(ding)標(biao)(biao)(biao)技術(shu)方(fang)面(mian)，確(que)定(ding)有關的裝(zhuang)置(zhi)參(can)數就是(shi)定(ding)標(biao)(biao)(biao)。它與(yu)計算模型(xing)和(he)誤差模型(xing)有關。定(ding)標(biao)(biao)(biao)精度(du)(du)(du)和(he)可(ke)靠程度(du)(du)(du)直(zhi)接影(ying)響測量精度(du)(du)(du)。定(ding)標(biao)(biao)(biao)還可(ke)以校正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)的誤差。對彩(cai)色掃(sao)描，還有色彩(cai)定(ding)標(biao)(biao)(biao)問(wen)題(ti)。

3.3  城(cheng)市建模

本設計采用了(le)人工幾何建(jian)模方法建(jian)立城市模型的。這部分包括兩(liang)部分，即(ji)總(zong)體建(jian)模和局部建(jian)模。

3.3.1  總體建(jian)模

總體建(jian)模初步構造了將要(yao)建(jian)立的(de)城市模型的(de)大體布局，包括主(zhu)要(yao)的(de)街道，建(jian)筑等，還有整體的(de)天空地(di)面的(de)色彩。局部(bu)(bu)建(jian)模是在整體建(jian)模的(de)基礎之上對局部(bu)(bu)布景的(de)詳細設計,是個(ge)逐步細化的(de)過程(cheng)。

整體(ti)(ti)建(jian)模如(ru)下：用(yong)background設(she)置天空(kong)和(he)(he)地(di)(di)(di)面的(de)(de)色(se)彩(cai)。background節點(dian)(dian)用(yong)于(yu)生成vrml的(de)(de)背(bei)(bei)景(jing)空(kong)間(jian)，背(bei)(bei)景(jing)采(cai)(cai)用(yong)了立方(fang)體(ti)(ti)空(kong)間(jian)的(de)(de)表現形式，在(zai)(zai)(zai)其(qi)外放(fang)置了一(yi)(yi)(yi)個地(di)(di)(di)面球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)，在(zai)(zai)(zai)地(di)(di)(di)面球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)之(zhi)外是(shi)天空(kong)球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)。立方(fang)體(ti)(ti)和(he)(he)球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)在(zai)(zai)(zai)概念上(shang)都(dou)是(shi)無(wu)限(xian)大的(de)(de)，并包圍(wei)著vrml世(shi)界，觀(guan)察(cha)(cha)者可(ke)以(yi)看(kan)到立方(fang)體(ti)(ti)和(he)(he)球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)的(de)(de)任意部(bu)分但永(yong)遠(yuan)不能接近它們(men)。用(yong)viewpoint節點(dian)(dian)定(ding)義了瀏(liu)覽者在(zai)(zai)(zai)虛(xu)擬(ni)環境中的(de)(de)游行(xing)方(fang)式。viewpoint視點(dian)(dian)節點(dian)(dian)定(ding)義了處于(yu)局部(bu)坐標(biao)系中的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個指定(ding)位(wei)置，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)從該點(dian)(dian)來觀(guan)察(cha)(cha)場景(jing)。在(zai)(zai)(zai)每一(yi)(yi)(yi)個新的(de)(de)觀(guan)察(cha)(cha)點(dian)(dian)，瀏(liu)覽器(qi)獲(huo)得的(de)(de)圖象就像(xiang)是(shi)使(shi)用(yong)一(yi)(yi)(yi)部(bu)虛(xu)擬(ni)的(de)(de)取景(jing)器(qi)在(zai)(zai)(zai)屏幕上(shang)播放(fang)一(yi)(yi)(yi)樣(yang)。替身在(zai)(zai)(zai)虛(xu)擬(ni)空(kong)間(jian)中的(de)(de)移動，就使(shi)得取景(jing)器(qi)不斷的(de)(de)調整起(qi)位(wei)置和(he)(he)朝向(xiang)。在(zai)(zai)(zai)這里本人定(ding)義了aa視點(dian)(dian)，采(cai)(cai)用(yong)了飛(fei)行(xing)的(de)(de)非跳(tiao)躍(yue)的(de)(de)漫(man)游方(fang)式。為了是(shi)瀏(liu)覽者的(de)(de)感覺和(he)(he)現實世(shi)界一(yi)(yi)(yi)樣(yang)，本人又(you)在(zai)(zai)(zai)瀏(liu)覽者的(de)(de)頭(tou)(tou)部(bu)安置了頭(tou)(tou)燈，否(fou)則(ze)，展現在(zai)(zai)(zai)我們(men)面前的(de)(de)將是(shi)一(yi)(yi)(yi)個個黑(hei)漆漆的(de)(de)模型。同時用(yong)worldinfo定(ding)義了境界信息，在(zai)(zai)(zai)運行(xing)界面的(de)(de)標(biao)題欄可(ke)以(yi)看(kan)見該設(she)計的(de)(de)名稱，作者等等。worldinfo節點(dian)(dian)用(yong)來聲明(ming)一(yi)(yi)(yi)個空(kong)間(jian)的(de)(de)標(biao)題以(yi)及(ji)想提供的(de)(de)其(qi)他注解，它對vrml場景(jing)的(de)(de)創建(jian)并不產(chan)生影響。

運行效果如(ru)圖3-1。

圖3-1 背景圖

上(shang)(shang)圖只(zhi)是(shi)一個非(fei)常(chang)非(fei)常(chang)粗(cu)略的(de)框架，在(zai)此之上(shang)(shang)，用transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)創建了(le)(le)幾(ji)棟樓(lou)房(fang)，有(you)高有(you)矮，和城市的(de)比(bi)較(jiao)接近，還有(you)南北東西走向(xiang)的(de)街道(dao)。transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)是(shi)一個組節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)。transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)包(bao)含一個子節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)列表，這(zhe)些子節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)可以是(shi)shape節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)、group節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)或transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)。在(zai)transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)中的(de)所有(you)子節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)將在(zai)transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)坐標系原點(dian)(dian)(dian)處建立。該節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)包(bao)括位(wei)置的(de)確定、造(zao)(zao)型(xing)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)旋(xuan)(xuan)轉軸和方向(xiang)、造(zao)(zao)型(xing)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)大(da)小的(de)縮放(fang)(fang)比(bi)例(li)及縮放(fang)(fang)旋(xuan)(xuan)轉軸，以及形(xing)體造(zao)(zao)型(xing)的(de)構造(zao)(zao)等，它(ta)的(de)功能比(bi)較(jiao)強大(da)，使用相對簡單。transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)在(zai)放(fang)(fang)置場(chang)景(jing)中的(de)對象并確定其方向(xiang)時具有(you)很大(da)的(de)靈活性(xing)。transform節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)也是(shi)一個形(xing)成(cheng)vrml場(chang)景(jing)層次結(jie)構的(de)基礎節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)。這(zhe)里的(de)樓(lou)房(fang)和街道(dao)就是(shi)用簡單的(de)形(xing)體造(zao)(zao)型(xing)節(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)box構成(cheng)的(de)，只(zhi)是(shi)在(zai)大(da)小，位(wei)置，方向(xiang)上(shang)(shang)做了(le)(le)相應的(de)改變。為了(le)(le)是(shi)樓(lou)房(fang)看起(qi)來更逼真，又在(zai)上(shang)(shang)面嵌入了(le)(le)樓(lou)房(fang)的(de)圖片。

城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)劃(hua)(hua)(hua)一直是對(dui)全新的(de)可視化(hua)技術需求(qiu)最為迫(po)切的(de)領(ling)域之一。從總體規(gui)劃(hua)(hua)(hua)到城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)設計，在規(gui)劃(hua)(hua)(hua)的(de)各(ge)個階段，通過對(dui)現狀和未來(lai)的(de)描繪，為改(gai)善人居生活環境，以及形成各(ge)具特色的(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)風格提供了強有力的(de)支持。這里也采用了城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)劃(hua)(hua)(hua)的(de)思想，哪里放置(zhi)街道、哪里放置(zhi)樓房等都需要縝密(mi)的(de)考慮，要求(qiu)布局合理，位置(zhi)適當。

圖3-2是設置后(hou)的運(yun)行(xing)效果。

圖(tu)3-2 簡單的樓房(fang)

很(hen)顯然，城(cheng)市(shi)里(li)只有(you)(you)樓(lou)房和街道是不夠(gou)的，一定(ding)要(yao)有(you)(you)樹(shu)，那(nei)是反映一個(ge)稱呼司綠化程度和建設特色的標志，而(er)樹(shu)則不是簡(jian)單(dan)的立方體(ti)，但(dan)為了構(gou)造(zao)(zao)的簡(jian)便，本人(ren)用圓柱體(ti)和球體(ti)來構(gou)造(zao)(zao)樹(shu)，只要(yao)將(jiang)球體(ti)在豎直方向上(shang)(shang)拉伸，在水平方向上(shang)(shang)壓(ya)縮(suo)，然后將(jiang)這個(ge)改造(zao)(zao)過(guo)的形體(ti)放在圓柱體(ti)上(shang)(shang)就形成了一棵樹(shu)。當把樹(shu)嵌入到城(cheng)市(shi)模型中(zhong)，景致(zhi)就完全不一樣了。這就是城(cheng)市(shi)的整體(ti)構(gou)造(zao)(zao)。

在這里所用到的立方體(ti)(ti)(ti)box、球體(ti)(ti)(ti)sphere、圓(yuan)柱(zhu)體(ti)(ti)(ti)cylinder都是簡單形體(ti)(ti)(ti)造型節點(dian)，但(dan)是運用它(ta)們可(ke)以構造更復雜的對象，需要初(chu)學者靈活的掌(zhang)握和運用它(ta)們。除了上面提(ti)到的簡單造型節點(dian)之外還有(you)圓(yuan)錐體(ti)(ti)(ti)cone。

圖3-3是(shi)一棵樹(shu)的造型。其實，它不(bu)僅僅是(shi)一棵樹(shu)，更是(shi)一個希望(wang)，象征著人類對環(huan)境(jing)美好的憧憬和欣欣向榮景象的期(qi)待。

圖3-3 樹

圖3-4 綠(lv)化(hua)的城市

圖3-3-4是在嵌(qian)入了(le)帶有綠意(yi)的(de)(de)(de)(de)小樹的(de)(de)(de)(de)城市的(de)(de)(de)(de)整體構造。雖然有點空(kong)曠，但是，地(di)廣人稀(xi)正(zheng)是我們(men)人類所向往的(de)(de)(de)(de)。現(xian)在世界人口的(de)(de)(de)(de)膨脹，土(tu)地(di)資源的(de)(de)(de)(de)緊缺(que)，已經上升到(dao)令(ling)人矚目的(de)(de)(de)(de)日程。開拓一(yi)片沃(wo)土(tu)，合(he)理利(li)用土(tu)地(di)資源是每一(yi)個建設者的(de)(de)(de)(de)最終目的(de)(de)(de)(de)和任務。而且我們(men)也應(ying)該珍(zhen)惜(xi)每一(yi)片土(tu)地(di)。

3.3.2  局部建模(mo)

局(ju)部建(jian)模也稱為細致建(jian)模，具(ju)體步驟如下。

一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)城市(shi)只有樓(lou)房、街(jie)道(dao)和(he)樹是(shi)不(bu)夠的(de)(de)(de)(de)，因此需要我們對粗略的(de)(de)(de)(de)城市(shi)進行(xing)細化(hua)。首先(xian)，先(xian)建立一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)花壇(tan)，花壇(tan)也是(shi)有簡單的(de)(de)(de)(de)造型構成的(de)(de)(de)(de)，包括立方體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)球(qiu)體(ti)(ti)(ti)(ti)，相互嵌(qian)套而(er)成。花壇(tan)的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)設(she)置為淺綠色(se)，錯落有致。有樹有花壇(tan)，當然也得有草(cao)了(le)，所以(yi)(yi)，還(huan)要做一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)草(cao)坪。為了(le)不(bu)和(he)花壇(tan)相沖突，草(cao)坪的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)設(she)置為深綠色(se)，是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大的(de)(de)(de)(de)扁平的(de)(de)(de)(de)立方體(ti)(ti)(ti)(ti)。街(jie)道(dao)上(shang)沒有車(che)也是(shi)不(bu)行(xing)的(de)(de)(de)(de)，但車(che)的(de)(de)(de)(de)造型是(shi)比(bi)較(jiao)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)，但是(shi)什么復雜(za)的(de)(de)(de)(de)東西(xi)都可以(yi)(yi)簡單化(hua)，本(ben)人用兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)球(qiu)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)圓柱(zhu)體(ti)(ti)(ti)(ti)做成了(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)小汽車(che)。兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)球(qiu)體(ti)(ti)(ti)(ti)需要變形，而(er)且上(shang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)體(ti)(ti)(ti)(ti)比(bi)下面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)小。兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)圓柱(zhu)體(ti)(ti)(ti)(ti)作為車(che)輪子(zi)，架在(zai)大的(de)(de)(de)(de)變形球(qiu)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)下面(mian)(mian)，并在(zai)上(shang)面(mian)(mian)嵌(qian)入了(le)車(che)的(de)(de)(de)(de)圖片，具體(ti)(ti)(ti)(ti)造型效果如圖3-5。

                                 &nbsp;   圖3-5 小車

草坪建(jian)好了(le)(le)，也要(yao)為(wei)(wei)其(qi)進(jin)行裝飾(shi)，因(yin)此在(zai)(zai)上(shang)面放(fang)(fang)了(le)(le)凳(deng)子(zi)和一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)供(gong)觀賞(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)造型(xing)，凳(deng)子(zi)是(shi)(shi)由黃色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)立方體做成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，供(gong)觀賞(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)造型(xing)則是(shi)(shi)在(zai)(zai)淺灰色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)錐體上(shang)架了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)球(qiu)(qiu)體，并在(zai)(zai)草坪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)角各(ge)放(fang)(fang)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)半(ban)球(qiu)(qiu)。為(wei)(wei)了(le)(le)體現國民(min)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保護環境(jing)意(yi)識，在(zai)(zai)草坪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊上(shang)有放(fang)(fang)置(zhi)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)圓(yuan)柱形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垃(la)圾箱(xiang)。在(zai)(zai)此基礎之(zhi)上(shang)，為(wei)(wei)了(le)(le)體現虛擬現實(shi)世界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動感(gan)，草坪四(si)角的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)球(qiu)(qiu)及中(zhong)間(jian)圓(yuan)錐體上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)是(shi)(shi)自動變(bian)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。顏色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不斷變(bian)化是(shi)(shi)通過顏色(se)(se)(se)(se)插(cha)(cha)(cha)(cha)補器corlorinterpolator和時間(jian)傳感(gan)器timesensor來實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。corlorinterpolator節點(dian)(dian)是(shi)(shi)vrml提供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)插(cha)(cha)(cha)(cha)補器節點(dian)(dian)，利用它(ta)可以構造色(se)(se)(se)(se)彩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化效果(guo)。corlorinterpolator節點(dian)(dian)在(zai)(zai)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)key和keyvalue域(yu)中(zhong)使用一(yi)(yi)(yi)系列關鍵時刻值(zhi)和色(se)(se)(se)(se)彩值(zhi)。corlorinterpolator節點(dian)(dian)通過在(zai)(zai)兩個(ge)(ge)色(se)(se)(se)(se)彩值(zhi)中(zhong)內(nei)插(cha)(cha)(cha)(cha)，來計算一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)中(zhong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)彩值(zhi)，此值(zhi)被它(ta)value_changed域(yu)輸出。timesensor節點(dian)(dian)可以像(xiang)時鐘一(yi)(yi)(yi)樣標記時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流逝，還(huan)附加有定時發送相關時刻信息的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)。同(tong)時它(ta)可以是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)定時開(kai)關，開(kai)始及結(jie)束一(yi)(yi)(yi)些過程。通常與插(cha)(cha)(cha)(cha)補器、傳感(gan)器聯合(he)使用。timesensor節點(dian)(dian)能(neng)夠作為(wei)(wei)任何組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)子(zi)節點(dian)(dian)。

效(xiao)果如圖(tu)(tu)3-6和(he)圖(tu)(tu)3-7。從兩副圖(tu)(tu)中(zhong)可以明顯看(kan)出，除了圖(tu)(tu)中(zhong)的球體的顏色是(shi)不同的之(zhi)外，其(qi)他的都是(shi)一樣的。

圖3-6 奇異的草地甲

圖3-7 奇異(yi)的草(cao)地乙

虛擬(ni)(ni)現實(shi)，也就是(shi)模擬(ni)(ni)現實(shi)，使得呈現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)景象和(he)現實(shi)世界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)樣逼真。在(zai)這(zhe)了，本(ben)人將(jiang)要設計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)城市的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)個(ge)游(you)樂場所(suo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)做了一(yi)(yi)點(dian)(dian)變化。那就是(shi)將(jiang)里面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)球體改成了立方(fang)(fang)體，這(zhe)不(bu)是(shi)主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，值得一(yi)(yi)提的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)當(dang)替身與(yu)游(you)樂場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)在(zai)一(yi)(yi)定范(fan)圍內時(shi)(shi)，中(zhong)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)立方(fang)(fang)體會自(zi)動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋轉一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度。這(zhe)種變化是(shi)如何(he)實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)呢？其實(shi)很(hen)簡單，這(zhe)里使用了臨近(jin)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)proximitysensor。臨近(jin)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)感(gan)(gan)(gan)知(zhi)觀(guan)(guan)察(cha)(cha)(cha)者(zhe)進入(ru)并在(zai)一(yi)(yi)個(ge)空間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)方(fang)(fang)體區(qu)域中(zhong)移(yi)動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)。當(dang)觀(guan)(guan)察(cha)(cha)(cha)者(zhe)接近(jin)區(qu)域時(shi)(shi)，能使用這(zhe)些傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)啟動一(yi)(yi)個(ge)動畫(hua)，當(dang)觀(guan)(guan)察(cha)(cha)(cha)者(zhe)離(li)開時(shi)(shi)停(ting)止這(zhe)個(ge)動畫(hua)。proximitysensor節點(dian)(dian)能夠作為任何(he)組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)子節點(dian)(dian)。并且它(ta)可以(yi)感(gan)(gan)(gan)知(zhi)觀(guan)(guan)察(cha)(cha)(cha)者(zhe)何(he)時(shi)(shi)進入(ru)、退出和(he)移(yi)動魚當(dang)前(qian)坐標系內一(yi)(yi)個(ge)長(chang)方(fang)(fang)體區(qu)域。可以(yi)檢測(ce)到觀(guan)(guan)察(cha)(cha)(cha)點(dian)(dian)接近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)號，利用它(ta)可控制其他操作。

一個(ge)(ge)(ge)城市只有高樓沒有平(ping)房(fang)(fang)也是不切實(shi)際(ji)的(de)(de)，本(ben)人(ren)又在(zai)城郊建立(li)了幾(ji)個(ge)(ge)(ge)平(ping)房(fang)(fang)區。每(mei)個(ge)(ge)(ge)平(ping)房(fang)(fang)也是由簡單(dan)的(de)(de)幾(ji)何造型(xing)節(jie)點(dian)(dian)(dian)box構成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)。而且(qie)，每(mei)個(ge)(ge)(ge)平(ping)房(fang)(fang)的(de)(de)門是可(ke)以用鼠標拉動一個(ge)(ge)(ge)角(jiao)(jiao)度的(de)(de)。房(fang)(fang)門轉(zhuan)動是通過圓柱(zhu)傳感(gan)(gan)器cylindersensor的(de)(de)實(shi)現的(de)(de)。cylindersensor節(jie)點(dian)(dian)(dian)可(ke)以感(gan)(gan)知一個(ge)(ge)(ge)觀察者的(de)(de)拖(tuo)動動作(zuo)，并且(qie)計算旋轉(zhuan)軸和角(jiao)(jiao)度，且(qie)通過它的(de)(de)rotaion_changed域輸出。將鼠標的(de)(de)動作(zuo)轉(zhuan)換成(cheng)(cheng)(cheng)適(shi)于操作(zuo)造型(xing)的(de)(de)輸出。cylindersensor節(jie)點(dian)(dian)(dian)可(ke)以是任何組(zu)節(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)子節(jie)點(dian)(dian)(dian)，它可(ke)以感(gan)(gan)知觀察者在(zai)組(zu)及子節(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)任何造型(xing)上的(de)(de)動作(zuo)。通過將傳感(gan)(gan)器節(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)輸出路(lu)由到transform節(jie)點(dian)(dian)(dian)來(lai)引起造型(xing)物體的(de)(de)旋轉(zhuan)。平(ping)房(fang)(fang)區建完了，又在(zai)天邊添加了幾(ji)座山(shan)。山(shan)群是幾(ji)個(ge)(ge)(ge)圓錐體組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)，只是遠近和大小不同，顏色也做了調整，并在(zai)上面嵌入了山(shan)的(de)(de)圖片。具體結果如圖3-8。

圖3-8 山(shan)與平房

一(yi)個城(cheng)市沒(mei)有人是(shi)(shi)不可(ke)能的，只(zhi)是(shi)(shi)多少的問題。人的造型本人是(shi)(shi)用(yong)球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)(ti)和(he)立(li)方(fang)體(ti)(ti)(ti)組(zu)成(cheng)的，胳膊(bo)，腿(tui)，身體(ti)(ti)(ti)已(yi)經脖子是(shi)(shi)幾(ji)個立(li)方(fang)體(ti)(ti)(ti)，頭(tou)部(bu)是(shi)(shi)一(yi)個球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)(ti)，效果如圖3-9。

圖3-9 人

除(chu)了以上的各個造型外(wai)，在模(mo)型中還有一些電線(xian)桿(gan)，只是起到(dao)輔助(zhu)的作(zuo)用，也是為了使設計更加(jia)完美。

設(she)計的(de)最終結果如圖3-10。

圖3-10 美麗的城市

以上就(jiu)是(shi)虛擬現實(shi)技(ji)術的(de)應用，是(shi)基于vrml技(ji)術的(de)，在整個(ge)設(she)(she)計和建模過程中，要(yao)求設(she)(she)計者有(you)很(hen)好(hao)的(de)邏(luo)輯構想思維方式，時刻以城市規劃為理念，要(yao)從全局考(kao)慮，掌(zhang)握逐步(bu)細(xi)化的(de)能力。在這里要(yao)求大家要(yao)熟練掌(zhang)握虛擬現實(shi)技(ji)術和vrml技(ji)術，理解城市規劃的(de)要(yao)領，能夠靈活(huo)的(de)運用vrml語言(yan)，達(da)到舉一反三(san)的(de)程度。

四章  系統的編碼實現

本設計是以虛擬現實(shi)技術(shu)為基礎，應用(yong)vrml語言(yan)實(shi)現的(de)城市環(huan)境的(de)模擬，下面是通(tong)過編碼(ma)而得(de)到的(de)一個城市模擬視圖圖4-1。

圖(tu)(tu)4-1 城(cheng)市運(yun)行圖(tu)(tu)

在(zai)這里的核心(xin)技術是vrml語言。在(zai)第二(er)章已(yi)經對vrml語言做(zuo)了簡要的介紹，這里就不(bu)再贅(zhui)述。

編(bian)碼實(shi)現的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)實(shi)際上是(shi)(shi)(shi)如(ru)何(he)應用vrml語(yu)(yu)言的(de)(de)(de)建模(mo)過(guo)程(cheng)，編(bian)碼設計(ji)的(de)(de)(de)核(he)心也是(shi)(shi)(shi)vrml語(yu)(yu)言。在這(zhe)里(li)，對編(bian)碼的(de)(de)(de)實(shi)現過(guo)程(cheng)作一下簡(jian)要的(de)(de)(de)介紹。在城市的(de)(de)(de)模(mo)擬過(guo)程(cheng)中，許多造(zao)型(xing)都是(shi)(shi)(shi)用簡(jian)單(dan)(dan)的(de)(de)(de)造(zao)型(xing)節點(dian)(dian)構(gou)造(zao)的(de)(de)(de)，用到(dao)的(de)(de)(de)簡(jian)單(dan)(dan)造(zao)型(xing)節點(dian)(dian)有立方體box，圓錐體cone，球體sphere和圓柱體cylinder，盡管它們比較簡(jian)單(dan)(dan)，但是(shi)(shi)(shi)它們是(shi)(shi)(shi)基礎造(zao)型(xing)，不可(ke)缺少。下面(mian)，本人(ren)就(jiu)從(cong)程(cheng)序中取(qu)出一部分來(lai)闡述整(zheng)個編(bian)碼實(shi)現過(guo)程(cheng)。

background節點是(shi)用(yong)(yong)來(lai)設置天空(kong)和(he)地面(mian)的(de)色彩(cai)的(de)，skycolor中(zhong)包含一系列(lie)三元顏(yan)色值(zhi)，用(yong)(yong)來(lai)設置變化的(de)顏(yan)色。skyangle中(zhong)包含一系列(lie)角度值(zhi)，用(yong)(yong)來(lai)設置顏(yan)色變化的(de)角度。groundcolor和(he)groundangle的(de)功能(neng)和(he)作用(yong)(yong)同skyground和(he)skyangle大同小異。如：

    background{

   ;   skycolor [0.0 0.2 0.7,0.0 0.5 1.0,1.0 1.0 1.0]

      skyangle [1.309,1.571]

      groundcolor [0.1 0.0 0.0,0.4 0.25 0.2,0.6 0.6 0.6]

      groundangle [1.309,1.571]

}

directionallight節(jie)點是用來設(she)置平行(xing)光(guang)的(de)(de)照(zhao)射方(fang)向的(de)(de)，其中(zhong)的(de)(de)direction指定了一(yi)個三元值來設(she)置方(fang)向，下(xia)面(mian)的(de)(de)例(li)子中(zhong)所設(she)定的(de)(de)方(fang)向為光(guang)線(xian)沿(yan)著(zhu)y軸負方(fang)向照(zhao)射。相(xiang)當(dang)于光(guang)線(xian)是從頂部照(zhao)射下(xia)來的(de)(de)。

directionallight {

  direction 0 -1 0

}

navigationinfo節點是(shi)用(yong)來定(ding)義導航信息的(de)(de)(de)(de)，type域可以(yi)(yi)定(ding)義為(wei)飛行fly，行走walk等方(fang)式(shi)，speed域設置觀(guan)(guan)(guan)察著(zhu)在場景中暢游的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)，單(dan)位(wei)為(wei)米每秒。headlight域指(zhi)(zhi)明是(shi)否瀏覽器要(yao)將觀(guan)(guan)(guan)察者(zhe)的(de)(de)(de)(de)頭(tou)燈打開。頭(tou)燈是(shi)一束(shu)指(zhi)(zhi)向(xiang)(xiang)用(yong)戶(hu)(hu)正在觀(guan)(guan)(guan)看方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)有向(xiang)(xiang)光。avatarsize域指(zhi)(zhi)定(ding)一些(xie)距離參數(shu)，這些(xie)參數(shu)決定(ding)了在考(kao)慮碰(peng)撞檢測和(he)視(shi)點隨地形起(qi)伏的(de)(de)(de)(de)用(yong)戶(hu)(hu)可移動范圍。該域的(de)(de)(de)(de)第(di)一個(ge)(ge)只是(shi)碰(peng)撞被探測出以(yi)(yi)前(qian)用(yong)戶(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置與(yu)一個(ge)(ge)碰(peng)撞幾何體間允許的(de)(de)(de)(de)距離；第(di)二個(ge)(ge)只是(shi)視(shi)點與(yu)地面間應(ying)保持的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)；第(di)三(san)個(ge)(ge)只是(shi)視(shi)點可以(yi)(yi)跨過得最高(gao)障(zhang)礙物的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)。公共域avatarsize值(zhi)描述了觀(guan)(guan)(guan)察者(zhe)替身的(de)(de)(de)(de)大小特性。如：

navigationinfo{

   type "fly"

   speed 1.0

   headlight false

   avatarsize [0.25,3.2,3.0]

}

transform節(jie)點(dian)(dian)(dian)是(shi)一(yi)個(ge)(ge)組(zu)節(jie)點(dian)(dian)(dian)，該節(jie)點(dian)(dian)(dian)包(bao)括一(yi)個(ge)(ge)子節(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)列表。這(zhe)些(xie)子節(jie)點(dian)(dian)(dian)可以是(shi)shape節(jie)點(dian)(dian)(dian)、其他group節(jie)點(dian)(dian)(dian)或(huo)transform節(jie)點(dian)(dian)(dian)。translation用(yong)來指定造型的(de)(de)(de)位置，children域是(shi)指定受該節(jie)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)變換影響的(de)(de)(de)子節(jie)點(dian)(dian)(dian)。這(zhe)個(ge)(ge)節(jie)點(dian)(dian)(dian)是(shi)整個(ge)(ge)程(cheng)序設計中的(de)(de)(de)基礎(chu)節(jie)點(dian)(dian)(dian)，幾乎每一(yi)個(ge)(ge)模(mo)型的(de)(de)(de)建立都(dou)用(yong)到了(le)transform，因此，對transform的(de)(de)(de)靈活運用(yong)尤為(wei)重(zhong)要。下(xia)面的(de)(de)(de)例子使用(yong)transform節(jie)點(dian)(dian)(dian)設置地(di)面。

transform {

  translation 0 -24 0

  children[

    shape{

      appearance appearance{

         material material {diffusecolor 0.4 0.25 0.2,}

      }

 geometry box {size 400 48 400}  } ] }      

viewpoint節(jie)點(dian)(dian)是(shi)視(shi)(shi)點(dian)(dian)定(ding)(ding)(ding)義節(jie)點(dian)(dian)，定(ding)(ding)(ding)義了處于(yu)局(ju)部(bu)坐(zuo)標系中的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)指定(ding)(ding)(ding)位(wei)置，用戶可以(yi)從(cong)該點(dian)(dian)來觀察場景。position用來設(she)置視(shi)(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置，它(ta)是(shi)一個(ge)三(san)元(yuan)值(zhi)(zhi)，jump域決定(ding)(ding)(ding)了視(shi)(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)類型，即跳躍型的(de)(de)(de)(de)(de)和(he)飛跳躍型的(de)(de)(de)(de)(de)。orientation域是(shi)一個(ge)四元(yuan)值(zhi)(zhi)，前三(san)個(ge)值(zhi)(zhi)指定(ding)(ding)(ding)了視(shi)(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)軸，第四個(ge)值(zhi)(zhi)說明了旋(xuan)轉(zhuan)角度的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)負。description域的(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)指定(ding)(ding)(ding)了一個(ge)用于(yu)描述視(shi)(shi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)文本串。下面是(shi)一個(ge)關于(yu)視(shi)(shi)點(dian)(dian)aa的(de)(de)(de)(de)(de)例子。

def aa viewpoint {

  position    25 5 70

  jump false

  orientation 0 1 0 0.4

  description "aa"

}

在vrml編程中(zhong)，group節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)也(ye)(ye)是一(yi)個很重要的(de)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)。group節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)提(ti)供(gong)了(le)最(zui)簡單的(de)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)編組，可以包含任意數目的(de)子節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)，與(yu)一(yi)個沒有(you)轉換(huan)域(yu)的(de)transform節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)當。該節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)與(yu)transform節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)一(yi)樣，也(ye)(ye)有(you)一(yi)個children域(yu)。它(ta)用(yong)(yong)來收集(ji)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)和創建不需要實施變幻的(de)層次結構。似乎有(you)了(le)transform節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)，group節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)并(bing)沒有(you)什(shen)么(me)用(yong)(yong)處。但有(you)時在對一(yi)個整(zheng)體進行操作時，以transform節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)組織的(de)整(zheng)體相(xiang)(xiang)比(bi)group節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)組織的(de)整(zheng)體并(bing)不能顯示出優勢。如果在使用(yong)(yong)傳感器或插補器節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)時，祖作為(wei)一(yi)個整(zheng)體，可以使用(yong)(yong)def來給它(ta)定義一(yi)個名稱，并(bing)且在vrml文件(jian)中(zhong)使用(yong)(yong)use重復的(de)引用(yong)(yong)。

一(yi)個組(zu)可(ke)(ke)以(yi)(yi)具有任意數目的(de)(de)成員(yuan)，成為(wei)(wei)子(zi)(zi)(zi)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)。既可(ke)(ke)以(yi)(yi)是(shi)(shi)造型以(yi)(yi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)是(shi)(shi)其(qi)他(ta)包含造型和組(zu)的(de)(de)足(zu)。包含子(zi)(zi)(zi)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)的(de)(de)組(zu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)被稱(cheng)為(wei)(wei)父(fu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)。因(yin)為(wei)(wei)組(zu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)其(qi)他(ta)的(de)(de)組(zu)，一(yi)個組(zu)的(de)(de)父(fu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)可(ke)(ke)能是(shi)(shi)一(yi)個更高(gao)一(yi)級組(zu)的(de)(de)子(zi)(zi)(zi)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)。高(gao)級組(zu)的(de)(de)父(fu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)是(shi)(shi)一(yi)個更高(gao)級組(zu)的(de)(de)子(zi)(zi)(zi)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)。從此上(shang)溯直到(dao)最(zui)高(gao)級父(fu)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)，稱(cheng)為(wei)(wei)根節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)。造型可(ke)(ke)以(yi)(yi)組(zu)織在(zai)一(yi)起來創(chuang)建更大、更復雜(za)的(de)(de)造型。由于(yu)group節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)和transform節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)很相似(si)，在(zai)這里(li)就不再舉例子(zi)(zi)(zi)了。

以上介紹的(de)(de)幾(ji)個(ge)節點(dian)(dian)是(shi)(shi)vrml語言的(de)(de)核心節點(dian)(dian)，整個(ge)程序的(de)(de)設計都(dou)是(shi)(shi)通過這些節點(dian)(dian)的(de)(de)不(bu)同設置(zhi)和組合(he)來實現的(de)(de)。除此之(zhi)外(wai)，還(huan)有(you)兩個(ge)重要(yao)的(de)(de)工(gong)(gong)具(ju)(ju)，這就是(shi)(shi)節點(dian)(dian)名(ming)(ming)定(ding)義def及引用use，這是(shi)(shi)vrml世界(jie)提供給(gei)我們的(de)(de)兩個(ge)避免重復(fu)勞(lao)動的(de)(de)工(gong)(gong)具(ju)(ju)，節點(dian)(dian)命(ming)名(ming)(ming)是(shi)(shi)以關鍵字def加上所(suo)命(ming)名(ming)(ming)名(ming)(ming)稱在(zai)(zai)一起，置(zhi)于(yu)節點(dian)(dian)類型定(ding)義之(zhi)前開完(wan)成的(de)(de)。這兩個(ge)說(shuo)明(ming)符可以放在(zai)(zai)任何允許(xu)節點(dian)(dian)的(de)(de)地方。use語句(ju)并不(bu)是(shi)(shi)復(fu)制(zhi)該節點(dian)(dian)，而是(shi)(shi)把該節點(dian)(dian)再次插入它所(suo)在(zai)(zai)的(de)(de)場景圖。節點(dian)(dian)名(ming)(ming)只在(zai)(zai)本文(wen)范圍內有(you)效。

總之，系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)編碼實現(xian)就是利用(yong)vrml中的(de)(de)(de)(de)(de)基本造型節(jie)點(dian)對已經涉及(ji)好的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型進行的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)擬實現(xian)過程。在(zai)這(zhe)個過程中，需要設計者能(neng)(neng)夠熟(shu)練的(de)(de)(de)(de)(de)掌握和運用(yong)vrml語言，懂得(de)融會(hui)變通，才能(neng)(neng)使預(yu)想創建(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型得(de)以實現(xian)。

當然，vrml中還有很多(duo)更深一層次(ci)的部分，那需要有興趣(qu)的讀者繼續學習和探(tan)索，筆者在(zai)這里就不再過(guo)多(duo)描述了。

第五(wu)章  系統(tong)的(de)測試與分析

5.1  系統的(de)測試(shi)

隨著程序的(de)(de)(de)逐(zhu)步(bu)完成(cheng)，系統(tong)的(de)(de)(de)測試也開始(shi)了(le)。系統(tong)的(de)(de)(de)測試采用(yong)的(de)(de)(de)單(dan)(dan)元測試法，即逐(zhu)步(bu)測試的(de)(de)(de)過程。將(jiang)程序分成(cheng)若干個(ge)程序模塊(kuai)，單(dan)(dan)獨進行測試，觀察結果(guo)，與預期結果(guo)進行對比。當發現問題是逐(zhu)步(bu)解(jie)決。然后(hou)，再將(jiang)小的(de)(de)(de)模塊(kuai)漸(jian)進式的(de)(de)(de)整合(he)成(cheng)幾個(ge)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)模塊(kuai)，重復上面的(de)(de)(de)工作，最終形成(cheng)整體(ti)的(de)(de)(de)模塊(kuai)，構成(cheng)城市的(de)(de)(de)整體(ti)建模。

5.2  測試中遇到的問題

在(zai)測試中遇(yu)到(dao)問(wen)題是(shi)在(zai)所難免的，本(ben)人也遇(yu)到(dao)了一些問(wen)題。

問題一：在程序的(de)編碼(ma)過程中(zhong)，無論定(ding)義的(de)立方體的(de)顏色是(shi)哪一種，顏色的(de)顯示總是(shi)在頂(ding)部(bu)，其余部(bu)分為(wei)暗黑色。

問題(ti)二(er)：在程(cheng)(cheng)序(xu)的(de)編碼過程(cheng)(cheng)中，當對(dui)一(yi)個簡單(dan)的(de)形體(ti)造型節點進行(xing)紋理貼(tie)圖時(shi)，運行(xing)提(ti)示，找不(bu)到貼(tie)圖文(wen)件。也就(jiu)是說(shuo)，紋理貼(tie)圖不(bu)成功。

問題三：在(zai)運行(xing)界面(mian)的標題欄添加境界信(xin)息時，為何只顯示其中(zhong)的一部分(fen)，其余的沒有顯示。

問題四：程序中(zhong)的(de)許多節點的(de)位置是一(yi)層一(yi)層嵌套的(de)，因此就涉及到了如(ru)何才能進行正確的(de)定位，本人總(zong)是在(zai)這個方面大(da)費周(zhou)章。希望可以(yi)找到一(yi)個好的(de)方法來解決這個問題。

問題五：程序(xu)中(zhong)的(de)(de)許多route與語句的(de)(de)使用總是和預想的(de)(de)存在差距。

當然還有很多更有難度的問題，由于本人能力有限(xian)，沒有進行深入的探究，希(xi)望有興(xing)趣的人繼續努力。

5.3  問題的解決方法

對(dui)于第一個(ge)問題，通過察看資料以(yi)及對(dui)其他程序的(de)研(yan)究，本人認為(wei)，應(ying)該(gai)是光(guang)線的(de)照射方(fang)向(xiang)問題，只要(yao)將(jiang)瀏覽(lan)者的(de)頭(tou)燈打開應(ying)該(gai)就行了，經(jing)驗證結論成立。

對于第二(er)個(ge)問題，本(ben)人(ren)經過細心研究，反復實驗，終于找到了(le)答案。由于不(bu)同(tong)(tong)的(de)vrml瀏覽(lan)器(qi)對圖片的(de)識別也是不(bu)同(tong)(tong)的(de)，有(you)些瀏覽(lan)器(qi)只(zhi)(zhi)(zhi)是別.jpg形式的(de)圖片文(wen)件(jian)，有(you)些瀏覽(lan)器(qi)只(zhi)(zhi)(zhi)是別.gif形式的(de)圖片文(wen)件(jian)，而有(you)些是兼容的(de)。因此，只(zhi)(zhi)(zhi)要正確選擇瀏覽(lan)器(qi)及其相應的(de)圖片格式，就可以(yi)實現貼圖紋理(li)了(le)。也許(xu)還有(you)其他原因，由于本(ben)人(ren)能力有(you)限，只(zhi)(zhi)(zhi)發現了(le)這些。

對于第(di)三(san)個(ge)(ge)問(wen)題(ti)(ti)，經(jing)過(guo)本人的(de)細心研究發現，有些(xie)vrml瀏(liu)覽器(qi)提供特殊菜單選項來顯示虛擬(ni)空間的(de)標題(ti)(ti)和注解(jie)，一些(xie)瀏(liu)覽器(qi)也把虛擬(ni)空間的(de)標題(ti)(ti)定位(wei)于瀏(liu)覽器(qi)窗(chuang)口的(de)標題(ti)(ti)欄(lan)。可(ke)以在空間使用(yong)(yong)任意(yi)多的(de)worldinfo節(jie)(jie)點(dian)。但(dan)只有第(di)一個(ge)(ge)worldinfo會(hui)被(bei)瀏(liu)覽器(qi)顯示。因此，在使用(yong)(yong)worldinfo節(jie)(jie)點(dian)時只要針對不(bu)同的(de)瀏(liu)覽器(qi)采用(yong)(yong)相應的(de)準(zhun)則(ze)就不(bu)會(hui)出錯或不(bu)合心意(yi)了(le)。

對于第四(si)個問題(ti)，在vrml世(shi)界中，內層(ceng)節點的定(ding)(ding)位可以(yi)說是(shi)獨立于外層(ceng)節點的。一(yi)旦外層(ceng)節點定(ding)(ding)義好了，就可以(yi)只(zhi)考慮內層(ceng)節點了。當(dang)然，怎樣(yang)才能找(zhao)到(dao)正確(que)的位置不是(shi)一(yi)件容易的事，它(ta)需要有(you)好的空間立體思維能力和條理清晰的層(ceng)次構想，也許需要多(duo)多(duo)練習，熟能生巧。

對于第五個問(wen)題，route的(de)(de)使用是一門技術，需(xu)要(yao)(yao)初學(xue)者多(duo)看一些相關的(de)(de)書籍和(he)例子，掌握其中的(de)(de)要(yao)(yao)領和(he)規律(lv)，還要(yao)(yao)多(duo)多(duo)練習(xi)。俗話說的(de)(de)好(hao)好(hao)記(ji)性不如爛筆(bi)頭，它(ta)需(xu)要(yao)(yao)大(da)家多(duo)多(duo)的(de)(de)練習(xi)。

以上(shang)這些(xie)只(zhi)是(shi)筆者個人的一點見解，由于知識有(you)限(xian)，能力有(you)限(xian)，可能看(kan)法有(you)些(xie)淺(qian)薄，希望(wang)有(you)興趣(qu)和(he)愛好的讀(du)者給與建議和(he)指正。

結論

“虛擬(ni)現(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)---基于vrml技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)城市(shi)之旅”的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)與實(shi)現(xian)(xian)(xian)，充(chong)分體(ti)現(xian)(xian)(xian)了虛擬(ni)現(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)城市(shi)規劃建設(she)(she)(she)(she)中的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，它(ta)能夠(gou)減輕設(she)(she)(she)(she)計(ji)人(ren)員(yuan)勞動強度(du)，縮短(duan)設(she)(she)(she)(she)計(ji)周期(qi)，提高(gao)設(she)(she)(she)(she)計(ji)質量，節省(sheng)投資。而vrml在(zai)實(shi)現(xian)(xian)(xian)城市(shi)規劃中更是起到了不可(ke)或缺的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，它(ta)是一(yi)種編程工具，利用(yong)(yong)它(ta)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)(xian)(xian)任意模型的(de)(de)(de)(de)(de)虛擬(ni)，虛擬(ni)現(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)勢也才得(de)以(yi)實(shi)現(xian)(xian)(xian)，使得(de)城市(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)布局合理、美觀，支出價有(you)所值。

在(zai)該(gai)設(she)計(ji)的過程中，本人充分體會到(dao)要想熟練地掌握運用(yong)vrml和虛(xu)擬現(xian)實技術，就(jiu)必(bi)需扎實的學習vrml語言和虛(xu)擬現(xian)實技術的基礎知識(shi)。隨著科學技術的飛速(su)發(fa)展，虛(xu)擬現(xian)實技術在(zai)各個領域(yu)都顯示(shi)了其特殊的作用(yong)。時(shi)代(dai)的發(fa)展也使得(de)我們掌握虛(xu)擬現(xian)實技術成為一種時(shi)尚的潮流。

設計的(de)(de)(de)過程(cheng)就是一個發現問(wen)題(ti)(ti)---解決問(wen)題(ti)(ti)---發現問(wen)題(ti)(ti)---解決問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)(de)循環(huan)反復過程(cheng)，但(dan)是它讓學習的(de)(de)(de)人逐步進(jin)步，就好(hao)像滾雪球一樣，一點(dian)一點(dian)，越(yue)滾越(yue)大。通過“虛擬現實(shi)技術的(de)(de)(de)應用-----基于vrml技術的(de)(de)(de)城市(shi)之旅”的(de)(de)(de)設計與(yu)實(shi)現，本人在vrml語言的(de)(de)(de)運用以及對虛擬現實(shi)技術的(de)(de)(de)發展方面有了(le)很深的(de)(de)(de)了(le)解，受(shou)益匪淺(qian)。當(dang)然遇到很多尚未解決的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)，希(xi)望感(gan)興趣的(de)(de)(de)讀者能夠繼續研究。

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