虚拟现实技术与vrml

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1、虚拟现实技术与VRML摘要：虚拟现实技术是利用计算机的图形环境和电子技术外设产生逼真的视、听、触、力等伪物质三维感觉环境。VRML是面向实时漫游的虚拟现实造型语言。本文简要介绍了虚拟现实技术的概念、技术特征、应用及VRML的概念、发展与构造，并讨论了VRML在虚拟现实技术应用中重要地位。关键词：计算机；虚拟现实；VRML1虚拟现实技术1．1虚拟现实技术的概念虚拟现实(ViamalReality)技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，是一种新的人一机界面形式。它追求的是将传统的计算机从一种需要人用键盘、鼠标对其进行操作的设备变成了人处于计算机创造的人工环境中。用户

2、借助物定装备(如数据手套、头盔等)以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响，从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。1．2虚拟现实技术的发展过程虚拟现实技术的起源可以追溯到1970年，任IvanSutherLand领导下研制成功了第一个头盔显示器。人们戴上头盔显示器，可以看到一个边长5厘米的立方体线框图飘浮在自己眼前。当实验者转动头部时，可以看见这个发光的立方体的不同侧面，可以像真实世界中那样来确定这个物体的形状和位置。1972年Nolan·Bushnell发明了电子游戏rorh；1985年，Apple公司的Macintosh开始研制Sinmet，1989

3、年Sinmet完成。NASA的Ames研究中心利用Radioshaek公司的袖珍式液晶显示电视的屏幕研制成为头戴式虚拟现实眼镜，并研制成第一台商用虚拟现实硬／软件，美国空军的Supemoelain)的词解程序(Parser)，当时流行于业界的名字叫Qmb．1995年秋。SGI进一步推出了L文件。1996年初。VRML委员会审阅并讨论了若干个VRML2．0版本的建议方案，其中有SGI的动态境界(Mov-iIlgicrosystem)的全息网(Holli)的能动VRML(Active、VRML)、苹果公司(Apple)的超世界(Outofthe.2．3、VRML的应用框架图1是

4、目前VRML应用的一般框架，潜在的应用正在不断地发展当中。2．4VRML的构造一个VRML文件包括了一些主要的功能部件：代写论文文件头，场景图，原型和事件路由等，通过浏览器对VRML进行处理以声音和图象的形式展现出来，并且用户可以与场景进行交互。(1)文件头为方便识别VRML文件，每个VRML文件的开始都采用以下形式：#VRML2．0<ercodingtype>[optionalment]<lineterminator>(2)场景图结构VRML文件用层次化的场景图来描述三维对象和世界，在场景图中的实体称为节点，VRML定义了54种不同的结点类型，其中

5、包括几何元素体及对外表特性、声音及声音特性，以及不同类型的群节点。节点在域中存放它们的数据，VRML定义了20种类型的域，这些域可以用来存放从单个数据到三维旋转矩阵。VRML场景图是一种单向图，一个节点可以包含其他节点(一些类型的节点可能“子”节点)，也可以被一个或多个节点所包含(它们可以有一个以上的“父”节点)，但是一个节点不能包含自己。这样的场景图结构可以容纳由一些子模块构造大的或复杂的三维世界。(3)事件结构VRML定义了事件或消息传送机制，通过这些机制，场景图中的节点可以相互通讯。每一节点定义了时间的名称和类型，这些事件是该类型节点可以产生和经受的。ROUTE语句定

6、义了事件产生器和接收器之间的事件路径。(4)感知器感知器是VRML基本的用户交互和动画元素。当时间流逝时，T'lmeSemor节点就产生了事件，T'rmeSemor是所有动画行为基础。其他感知器是所有用户交互的基础，当观看者在三维世界中移动或当用户使用一些输入设备进行交互操作时，这些感知器就产生了事件。感知器只产生事件，它们必须通过ROUTE语句同其它节点一起使用才能在场景中产生可见的效果。(5)脚本和插值器可以在事件产生器和事件接收器之间插入脚本节点。脚本节点允许VRML编辑器用任何说明支持的脚本语言定义任意的行为。VRML2．0定义了可以用Java和JavaScript

7、以及E(MAScript语言装的脚本节点。插值器节点实际上是完成简单的动画计算的内置语言。它们通常和Tune．Sesmor以及场景图中其它的节点一起使对象移动。(6)原型：封装和重用VRML2．0包括一种原型机制，可以对场景图进行封装和重用。几何、特性、动画和行为都可以分开或一起封装。原型机制允许以现存节点类型的混合形式定义新的节点类型，这一机制使VRML更容易使用并且减少了VRML文件的大小。(7)分布式场景VRML2．0有两种方法使一处定义的VRML世界分布于网上。其中In-Line节点允许包含存储在L文件，E