基于web3d技术的机电产品虚拟设计及其应用

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1、基于Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用论文关键词：Web3D技术机电产品Cult3D技术汽车虚拟现实论文摘要：主要介绍了Web技术和3D技术相结合的产物一Web3D技术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3D技术之一的Cult3D技术.在机电产品虚拟设计中的工作流程，从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果，为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式，最终提高企业的竞争力。0引言随着数字化设计技术的发展.人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类、二维的产品图片，而对那些具有动态的、三维可视

2、化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的Web3D技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务、远程教育、工程技术、计算机辅助设计等领域已经获得了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示、色彩设计实时装配等，从而提高用户的参与性。增强体验感。lWeb3D技术概述1.lWeb3D技术的基本概念虚拟现实VR(VirtualReality)技术是一种逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等行为的人机界面技术，Web3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式

3、［21。Web3D还可以简单地被看成是Web技术和3D技术相结合的产物。实际上也就是本机的3D图形技术向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3D图形技术的主要差别在于：第一，实时渲染：它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的；第二，具有无限的交互性:因为是实时渲染，这就为交互性提供了基础；第三，优化和压缩：由于网络带宽的限制.文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用Web3D技术，用户可以在网上浏览以三维形式表现的物体，并对其进行交互性操作以体验身临其境的奇妙感受。1.2W

4、eb3D技术的实现手段Web3D的实现技术主要分成三大部分.即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术［31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立的三维模型描述转换成人们所见到的图像，就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类：一是基于几何模型的实时建模与动态显示：二是基于图像的实时建模与动态显示。交互技术是Web3D的关键技术，交互功能的强弱由Web3D软件本身决定。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。在众多的Web3D软件系统中。基于JAVA内核的Cult3D技术因其在交互性

5、能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户的普遍欢迎，现已广泛应用于众多电子商务网站的3D机电产品展示中。2CuI13D技术及其开发流程Cuh3D是一种全新的Web3D技术.它有一纯软件跨平台的渲染引擎，主要包含Cult3DExporterplug一in、Cuh3DDesigner和Cuh3DViewerplugin三大部分。开发设计人员可以使用3D设计领域广泛使用的3DSMAX或MAYA来设计产品3D模型.使用Cuh3DExporterplug一in来转换设计模型，在Cuh3DDesigner中为模型加入交互

6、、音效等其它效果，再无缝隙地嵌入到HTML页面和其他应用程序中[41。其开发流程如图1所示。用户即可在网上实时观看3D模型，还可通过鼠标对其进行旋转、放大或缩小等操作。3Cult3D‘技术在产品虚拟设计中的应用实例3.1创建汽车Cult3D对象为方便输出，必须使用一个三维模型制作软件f3DMAX或MAYA1制作物体的三维模型。制作前必须先下载插件Cult3DExporterfor3DMAX或Cult3DExporterforMAYA。只有安装好输出插件，3DMAX或MAYA才可以将3D模型输出成Cult3DDesi

7、gn的C3D格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫，尽量用最少的面来做模型，以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间，更是对浏览者机器的考验。最后输出成C3D格式的3D模型。3.2对汽车Cult3D对象进行交互设置Cuh3D对象的交互设计就是在Cuh3DDesigner的事件地图窗口中建立事件、动作和场景的相互关系，使浏览者触发某个事件或某个事件自动做出相应的动作，并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。汽车的时间地图如图2所示，它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车

8、轮的转动和汽车尾气排放等。在Cult3DDesigner中完成设计后，需将CulturalD对象导出为可发布的CO格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。发布汽车Cult3D对象可发布Cult3D对象的程序有多种，其中基于网络的发布应用较为广泛，用户可以通过网络或在本地机种用IE或Netscape浏览器查看。基于网络的发布需要编写