虚拟现实建模技术分析

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1、虚拟现实建模技术分析　　(呼伦贝尔学院计算机系，内蒙古呼伦贝尔021008) 　　摘要：文章对三维建模和虚拟现实技术在计算机图形学领域中的应用进行了分析。 关键词：虚拟现实；VRML；建模技术 　　中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)21—0043—02 　　虚拟现实技术是近年来迅速发展的一门新兴技术，也是多媒体技术发展的更高境界。虚拟现实(VirtualReality,简称VR)，又称临境技术，是最近几年得到迅速发展的技术。虚拟现实就是采用

2、以计算机为中心的现代高科技，生成逼真的视、听、触、嗅觉等一体化的虚拟环境，以自然的方式与虚拟环境中的客体进行交互作用、相互影响，从而产生身临其境的感觉和体验。实现一种虚拟幻觉。它是一种高级的仿真技术，既可以做真实世界的物体仿真(如建筑物模型)，又可以做抽象物体的虚拟建模(如原子模型)。因此，虚拟现实技术在人工智能、CAD、图形仿真、虚拟通信、遥感、娱乐、军事模拟训练的许多学科带来革命的变化，将对一个国家的国防、军事、政治、经济、文化甚至日常生活产生深远的影响。 1虚拟现实建模技术 　　虚拟

3、现实涉及的关键技术主要有：大规模数据的场景三维建模技术;动态实时的立体视觉、听觉等生成技术;三维定位、方向跟踪、触觉反愤等传感技术和设备;符合人类认知心理的三维自然交互技术;三维交互软件及系统集成技术等。 　　虚拟现实建模技术的建模方法是虚拟现实技术中最重要的技术领域，也是虚拟现实技术中的关键技术之一，计算机图形学是虚拟现实的奠基石，在计算机图形学中，被研究得最多的，也是最重要的研究方向之一就是建模技术。建模技术的炮容十分广泛，不仅涉及数学、动力学、运动学等基础学科，同时，还涉及机器人学、机

4、械工程学和生物机械学等应用学科。虚拟现实发展至今，己有了许多的建模软件。主要有:WTK(WorldToolKit)是美国Sense8公司研制的虚拟现实系统应用工具箱，是一套用来建造实时三维图形应用系统的工具;DWB(Designer'sWorkBench)是一高逼真度的三维建模和模拟系统，它是集三维模型、景观和仪表图形显示为一体的建模软件;OpenGL开放式图形软件是SiliconGraphics开发的一种建立图形库的语言;虚拟现实建模语言VRML(VirtualRealityModelingL

5、anguage)，其目的是提供一种用于网上的虚拟世界的描述方法，它使用VRML浏览器能解释的ASCII文本格式来描述世界和链接，是实现虚拟现实的较好工具。 2利用VRML构造动态的虚拟现实模型 　　VRML2.0它能使构造出的三维虚拟世界具有声音，动画，人机交互等功能，从而使计算机生动逼真地模拟了真实的世界。实现动态的虚拟现实是VRML2.0的生命力所在，VRML2.0提供了多种构造动态虚拟现实模型的方法，以下将一一介绍。 2.1使用插值器改变对象 　　插值器节点有很多种，各自完成不

6、同的功能，如改变对象在场景中方向的OrientationInterpolator节点，用于改变观察位置或形体位置的PositionInterpolator节点，用于坐标位置运动的CoordinateInterpolator节点，还有ColorInterpolator可以修改Material节点的颜色，NormalInterpolator可以改变法向节点中的值等等，另外，ScalarInterpolator是一个基本的构造模块，由它可以建造其他许多插值。使用插值器改变对象的原理大致是相同的，这里以

7、OrientationInterpolator节点实现旋转对象为例子： 　　下面是OrientationInterpolator节点的定义: 　　OrientationInterpolator{ 　　eventlnSFFloatsetfraction 　　exposedFieldMFFloatkey［］ 　　exposedFieldMFRotationkeyValue［］ 　　eventOutSFRotationvaluechanged } 　　它通常路由到一个Transform

8、节点的rotationexposedField。其中的keyValue是一个SFRotation，用来设立对象所期望的方向。在驱动插值器过程中，由TimeSensor节点随时间的流逝产生0～1之间递增的SFFloat值，每产生一个值，经过路由OrientationInterpolator节点接收这个值，并把它的值与关键码进行匹配，一旦匹配成功，则对应于这个关键码(key)的关键码值(keyValue)被发送出去，如果这个值处于两个相邻的关键码之间，则产生一个在与两个关键码相对应的关键码值之间进行