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1、第7卷第8期2007年4月科学技术与工程Vol17No18Apr12007167121819(2007)0821799204ScienceTechnologyandEngineering2007Sci1Tech1Engng.利用VRML和Java实现三维交互研究1,2,323邓朝晖李仁发(湖南大学软件学院133,计算机与通信学院,长沙410082;郴州职业技术学院,郴州423000)摘要构建基于WEB的虚拟实验室可以解决远程教育中的技能培训问题,虚拟现实技术可以生成三维逼真的虚拟环境,广泛应用于虚拟实验室中。介绍了VRML和Java技术的基本概念,利用它们进行三维交互的原理
2、,并对三维实体的动态实现,动画的实现及声音的实现作了详细分析。关键词虚拟现实VRMLJava三维交互中图法分类号TP39119;文献标识码A在现代的远程教育中,网上虚拟实验是发展现信息量大、交互性能优越等特点,是实现网上教学、代网上教育的一个瓶颈,而其中最关键的问题是交模拟战场、网上实习、网上实验的利器。互性没能较好地解决。在这里,提出结合利用VRML和Java来实现三维虚拟实验场景中的交互112Java技术问题。利用VRML和Java技术进行三维虚拟实验室Java语言是一种使用与网络编程的语言,它的[1]的开发,基本原理是用文本信息描述三维场景,基本结构与C++极为相似,
3、但却简单得多。在Internet网上传输,在本地机上由VRML的浏览Java具有简单、面向对象、分布式、解释型、健器解释生成三维场景,解释生成的标准规范就是壮、安全跨平台以及可移植等多种特性,用Java开VRML规范。这种思想使得在Internet上传输很少发的软件具有可视化、可听化、可操作化的特点。的数据,就可以在Web上实现三维虚拟场景成为可能。2三维交互实施原理1基本概念[3]Java能够自由运用于3D场景,获得了一个结合VRML世界和Java世界的机制。VRML世界111VRML虚拟现实建模语言通过其扩展执行模式进入Java世界,即活动行为通VRML虚拟现实建模语言
4、是一种三维场景的描过一个特殊结点(Script结点)来连接两个模块。述性语言,也是在Internet网上实现虚拟现实的关211Script结点和事件键性技术,具有平台无关性,是目前Internet上基于结点是VRML中的基本元素。Script结点可以WWW的三维互动网站制作的主流语言。VRML浏看作是一个结点的外壳:它拥有字段、eventIn事件、[2]览器可以是一个独立的程序,也可以是某个WebeventOut事件。其本身没有任何动作,但可以通过页的附件和插件。它具有界面真实感强、浏览方便、程序脚本来赋予脚本的动作。为了使虚拟空间具有动感,构造指令可以包含2006年10月
5、10日收到绑定指令。绑定两个结点之后,第一个结点通过这第一作者简介:邓朝晖(1973—),女,湖南郴州人,郴州职业技术样的路径传送给第二个结点的信息叫作事件。当一学院讲师,软件工程硕士生,研究方向:数字化实验与仿真技术。3通信作者简介:李仁发,男,湖南郴州人,湖南大学计算机通信学个结点接收到一个事件时,它将根据结点的特征开院博导,研究方向:网络安全与对抗,数字化实验与仿真技术。始动画或者其它事情。1800科学技术与工程7卷212通讯实现交换。一个事件驱动三维世界的动态表现为:一个到达evenIn的事件会自动的使浏览器把事件传送到3三维实体的动态生成程序上,这些程序是Scri
6、pt结点中的URL字段。对于Java语言,事件到达程序的方法是确定的,事件在虚拟实验场景中,常要求有动态实体的生成。被分成一段段的代码,代码操作事件。在一个事件这里介绍两种常用的动态实体生成方法。被分配到程序后,程序将会像这个事件一样工作。311利用Switch结点模拟动态生成效果然后,程序将会从它的计算中得到一些结果,再定义使用Switch结点可简单有效的动态添加三维一种方法把结果送回Script结点。最后,通过Script实体。Switch结点定义如下:结点的evenOut事件将结果传送出去。Switch{exposedFieldMFNodeChoice[]expose
7、dFieldSFInt32whichChoice-1}Switch结点是一个群组结点,允许附加多个子结点,并同时运行它们。Choice字段包含了所有子结点,whichChoice指明了同一时刻使用了哪些子结点。如果是简单而固定的添加三维实体,可以预先就定义它为一个子结点,但不启用它。当被事件触发时,再利用脚本触发使用它,从而仿真出动态添加三维实体的效果。图1Script结点是通向Script自身的网关312动态添加和删除结点该方法需要Java代码的参与,实现这种功能的例如,一个用来计算立方体外形的Script结点,
