浅谈VRML 技术在虚拟物理实验教学中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈VRML 技术在虚拟物理实验教学中的应用 霍连利HUO Lian-li（75660 部队，桂林541002）（Force 75660，Guilin 541002，China） 　　摘要院首先提出了一种利用VRML 技术和3Dmax 建模制作三维虚拟物理实验室的设计思路，再次分析了制作过程中的困难及解决办法，最后指明了VRML 节点的交互性及其开发。 　　Abstract: Firstly, a design idea of building three-dimensional virtual physics experiment laboratory based on VRML technology and3Dmax modeling was put forward; Secondly, the difficulties and solutions in the process of production were introduced; Finally, theinteractivity of VRML nodes and its development were elaborated.关键词院虚拟物理实验；VRML；三维虚拟世界；节点；交互性Key words: virtual physics experiment；VRML；3D virtual world；nodes；interactivity中图分类号院O411.3 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）31-0282-02 　　0 引言作为当今媒体技术应用的热点之一，Internet 上的三维虚拟世界，立足于不断发展的网络技术基础之上融合多种技术结果，开辟人类交流的新领域，不仅可以在虚拟场景中做到实时的人机交互，而且真实感和临场感是它的最大特点。这项技术遍布于西方发达国家的各种领域中。本文就三维虚拟世界在远程教育领域中的应用，特别是对远程虚拟物理实验室的设计思路做了一些探讨，给出一种应用VRML 技术以及3Dmax 技术制作虚拟物理实验的设计方法。 　　1 VRML 简介VRML（Virtual Reality Modeling Language）是一种用于建立真实场景或三维场景的建模语言，它和HTML 一样，是一种ASCII 码描述语言，具有较好的硬件平台无关性。该语言通过文字描绘定义雾、动画、光、纹理映射等概念，然后再通过创建一个在三维空间中航行的命令，这些指令由再现器（Render，一个内置于Internet 浏览器中或外部的程序）解释执行。1997 年12 月正式发布VRML 作为国际标准，1998 年1 月正式获得国家标准组织ISO 批准，简称VRML。 　　VRML 文件通常由文件头（Header）、事件的路由（Route）和场景图（Scene Graph）组成。文件头表明其遵循的国际标准及文件的属性。事件的路由可以将一些节点产生的时间传给另外的节点，从而使物体产生改变颜色、发出声音等特殊效果，使或三维空间里的物体产生运动。场景图定义了三维空间的物体及其属性。 　　由于通过VRML 可以将复杂的3D 术语转换成动态虚拟场景，尤其是其可跨平台性和交互性强，从而使虚拟现实（VR，Virtual Reality）在Internet 上的应用更加广泛。 　　2 构建虚拟世界虽然VRML 文件比较小，用户在创建虚拟场景时，较为困难的是如何构建一个相对复杂的三维几何体。让困难加倍的是，一切都需要用户从几种最基本的几何体入手，因为VRML 并没有提供更高级的几何造型。因此，这就需要一个颇为有效的VRML 生成工具。一般情况下，三维虚拟世界的建立依据的是现有的商业CAD 软件。比如，在具体实践中，我们可以提供最常用的VRML 输出接口，而且具有即时修改和所见即所得的特点[3]。 　　我们用3Dmax 与VRML 相结合的方法来进行演示制作。构建成一个基于VRML 的三维虚拟世界需要我们在操作过程中，制作与修改同时进行。具体流程如图1 所示。 　　构建虚拟世界的具体操作：淤在3Dmax 环境下制作动画及三维模型。对于那些比较复杂的机械零部件要先用AuCAD来建模，然后通过3Dmax 制作动画。 　　于 优化处理三维场景。 　　3Dmax 语言提供的优化器用来优化三维场景。尽可能地减少常用模型的分段数，以减小文件所占的内存空间，当然前提是不影响实际效果。 　　盂VRML 文件的输出。VRML 文件的输出是通过3Dmax 软件文件菜单下的输出实现的。 　　榆加入VRML 节点以实现动态功能控制。基于没有经过任何组织3Dmax 输出的VRML 文件，只是一些相对独立的节点放到了一块，就没有办法对他们进行控制。所以，应该加入V