web环境下虚拟地理场景的实现

《web环境下虚拟地理场景的实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Web环境下虚拟地理场景的实现李荣梅盛业华王平闾国年(南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室，江苏南京210046)摘要：本文在对虚拟地理场景在网络环境下实现的三种技术路线进行比较之后，采用Java3D模式的技术路线进行了开发实践，设计实现了网络环境下虚拟地理场景漫游系统原型，并讨论了实现中的部分关键技术。重点介绍了整个系统的体系结构和三维地形实时渲染的实现。关键词：网络虚拟地理环境；Java3D；实时渲染中图分类号：P208，P391文献标识码：AWebImplementationofVirtualGeographicEnvironmen

2、tLiRongMeiShengYeHuaWangPingLuGuonian（KeyLaboratoryofVirtualGeographicEnvironment(NanjingNormalUniversity),MinistryofEducation,Nanjing,JiangsuProvince210046,P.R.China）Abstract:AftercompareofthreewaysintheimplementationofWebBasedVierualGeographicEnvironment,wedevelopedamodel

3、systemusingJava3D.Thispaperpresentssomeofthekeytechniquesintheimplementationofthismodel,emphasizesthesystemarchitectureandhowwedothereal-timerenderingworkforvisualizingthethreedimensionterrain.KeyWords:WebBasedVirtualGeographicEnvironment;Java3D;Real-timeRendering基金支持：高等学校博

4、士点专项科研基金（20040319007）1引言随着地理信息科学、虚拟现实技术、网络技术、计算机图形学等学科技术的迅猛发展，网络虚拟地理环境技术成为地理信息科学的一个新的研究热点。虚拟地理场景是区域自然环境和社会经济环境的虚拟模型，它在强调地理信息使用者身临其境之感受的同时，还追求超越现实的理解[1]。目前，在很多行业和部门如城市规划，环境监测，电信业，房地产市场，气候模拟和军事训练等，都出现了对网络虚拟地理场景的迫切需求。因此，对虚拟地理场景的网络实现问题进行相关研究具有重大的现实意义。虚拟地理场景是地理信息系统与虚拟现实技术的交叉，而网络

5、虚拟地理场景则将网络和虚拟地理场景这两个前沿技术相结合，为数字地球的发展提供更大更广阔的发展空间。笔者在对实现网络虚拟地理场景三种主要技术路线进行比较的基础上，选择Java3D模式进行了系统原型的设计与开发。本文将对该原型系统的实现技术进行相关介绍，并着重说明系统的体系结构设计和真实地形的实时表达技术。2实现的技术路线比较目前网络虚拟地理场景的实现技术路线主要有这样三种，分别是VRML模式、DOTNET+OpenGL模式和Java3D模式。VRML是VirtualRealityModelingLanguage的简称译成虚拟现实建模语言。它通过

6、传送wrl的三维数据文件，通过网络插件来完成wrl文件的播放[2]。DOTNET是一项微软提出的革命性的技术框架。其核心技术包括分布式计算、XML、组件技术、即时编译技术等[3]。OpenGL是输出到图形硬件的一个软件编程接口界面[4]。它们二者的结合可以构成一个比较优秀的虚拟地理环境开发平台。Java3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用程序编程接口（API），它可以大大提高Java三维的开发速度。但JAVA3D的低级API仍是依赖于现有的三维图形系统，如Direct3D、OpenGL、QuickDraw3D和XGL等。JAVA

7、3D从高层次为开发者提供对三维实体的创建、操纵和着色，使开发工作变得极为简单。JAVA3D的这种体系结构既可以使其开发的程序“一次编译，到处运行”，又使其能充分利用系统的三维特性。因此它在网络世界，特别是在网络虚拟地理场景的实现中必定会得到广泛的应用。表1中对三种技术路线的功能性进行了多方面的比较。基金支持：高等学校博士点专项科研基金（20040319007）其中VRML具有较多的限制，尤其是在交互性和数据管理方面，制约了虚拟地理场景功能的实现。因此将重点转移到对后两种路线的比较上（如表2）。考虑到网络环境的复杂性和系统的开放性，认为用Jav

8、a3D来进行网络虚拟地理场景的设计与实现是比较好的选择。表1.功能比较[5]功能性Java3D.NET+OpenGLVRML和用户交互性好好中和服务器交互性好好差数