虚拟城市的开发技术探讨论文

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1、虚拟城市的开发技术探讨论文摘要：本文介绍了虚拟城市的原理及其开发技术，阐述了虚拟现实应用开发基本手段和过程，并进一步叙述了优化应用的常用技巧。关键词：虚拟城市，VRML,.freeleSensor:在时间变化是发出事件，可用来控制动画，也可用于某一时刻进行某项活动，或于某一时间间隔中产生事件；NavInfo:描述有关观察者和观察模式的物理特性；Background:设定场景的背景；Fog:设置雾化的效果；Sound:设定声音片段的有效范围，以产生随距离改变的音响效果；Billboard:是某一对象随用户一起旋转，以使之始终面向用户；LOD:允许浏览器在物体表示的不同层

2、次细节间自动切换；Inline:可在文件中引入外部文件的场景，避免重复制作。通过以上辅助工具，就可制作出虚拟城市场景及其交互和查询功能。2．3．若干开发技巧介绍2.3.1减少文件大小的方法(1)使用实例：对于在场景中多次使用的对象，可在该对象首次使用时用DEF给物体命名，以后仅需通过名字即可引用该物体。(2)使用原型：原型物体是指那些使用频繁且改动不大的物体。使用它可减少文件的大小。由于使用了DEF/USE方法，物体一旦定义，只要指定发生变化的公共接口即可。另外，原型显示出场景层次中哪一部分可修改，浏览器可自由地优化那些不修改的部分。(3)压缩文件：在发布文件前，使用

3、gzip工具压缩VRML文件和相关的HTML文件，大约可是文件减小10~100倍。2.3.2提高渲染速度的技巧(1)简化场景：简化场景有以下方法：·减少多边形的数目，这可极大地提高执行的性能；·使用纹理代替多边形造型，既可美化场景又可提高性能；·使用灰度图的纹理；·尽量少用光源，这将有效地提高渲染的速度；·使用布告板节点，此节点允许在场景中使用二维图象来模拟三维造型并旋转，从而始终面对观察者。此法既减小了文件又不影响真实效果，可用来制作树木、电线杆、路牌、消防栓等辅助性对象；(2)场景分割:将大的场景分为多个相对独立的小场景，通过Anchor节点为场景中逻辑上分离的部

4、分建立连接关系；(3)自适应LOD节点：若在LOD的range域中未明确指定具体值，浏览器会在给定时刻决定哪一层物体需要显示。该节点允许根据硬件平台的能力调整场景的细节程度。在建立一条街道时，由于街道两边有许多精细的建筑物，要对它们进行实时渲染是不可能的，但又不能不可见，仅需让用户能以一定的速度前进即可。在此，可为每个建筑物建立两个LOD节点，一个是没有明确范围的外部LOD，另一个是具有near和far范围的内部LOD节点。内部节点能按建筑物与摄像机的距离调整层次，外部"自适应LOD"节点允许浏览器调整必要的多个建筑物以赶上场景的动态变化。(4)碰撞检测要花费大量的处

5、理时间，为提高对复杂物体的碰撞检测速度，可在Collision节点的proxy（替身）域指定某一更为简单的几何体作为该形体的替身，它与被替代的原形体占用大致相同的空间。这样，可大大减少检测时间。3．结束语以上介绍了虚拟城市的基本原理和制作技巧，对于进行其他领域的虚拟现实应用制作同样有效，仅为场景中实体的不同。用VRML制作虚拟现实入门容易，但要达到很高的视觉效果和运行速度并非易事，须对VRML和图形学进行深入了解才可胜任。我们用它制作了虚拟校园，其运行效果较为满意。可以相信，随着VRML的不断发展，我们将可用它制作出功能更加强大的虚拟现实应用。