国内外vrml应用技术发展综述[1]

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1、虚拟现实VRML技术的发展及在先进制造业中的应用（文献综述）题目：数字石油固井LADS装置设计研究方向：虚拟现实自控导航技术硕士生导师：王展旭硕士生：仝兆景单位：虚拟现实自控导航技术研究室青岛科技大学机电工程学院2003年12月23日16目录1概述2国内外近期研究状况2.1国外研究现状2.2国内研究状况3VRML的特点、关键技术及实现过程3.1VRML技术特点3.2关键技术3.2实现过程4虚拟现实技术在先进制造业中的应用5实现数字机械的关键技术及存在的问题5.1VRML文件与HTML文件的通信5.2系统交互5.3系统导航与建模

2、5.4模型建立5.5获取数据后的机构性能分析与优化6数字石油固井LADS装置的框架设计6.1问题提出6.2石油固井LADS装置的工作原理6.3数字石油固井LADS装置设计目标6.4数字石油固井LADS装置设计注意事项16虚拟现实VRML技术的发展及在先进制造业中的应用（文献综述）1概述虚拟现实VRML技术（简称VR技术）是在Internet、Intranet或本地构造3D对象的语言，提供了完整的3D图形和多媒体的交互功能。它采用SGI（silicongraphyicsinc）公司的OPenInventerASCll文件格式作为

3、语言的基础。1994年2月设计完成了VRML初始例程，1995年5月发布了VRMLI.0规程说明，在VRML1.0的基础上加入了大量的交互特性。VRML2.0第一版于1996年8月在新奥尔良举行的SIGGRAPH‘96会议上颁布。1997年12月，将VRML97，即VRML2.0经编辑性修订和少量功能性调整后的结果作为国际标准正式公布，并于1998年1月正式获得ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-l:1997），创立了标准化进程仅18个月的ISO/IEC纪录，同时它还是第一个用HTML发布的国际标准。VRML的主要

4、目的是为了在计算机网络中建造一个虚拟的三维世界，使信息的表现形式更加生动，给人以身临其境的感觉。其最新版本VRML2.0增加了支持动画虚拟世界的功能，其结构与1.0版本有较大区别，现在使用的都是VRML2.0版本。以下综述VR技术的发展及在先进制造业中的应用。2国内外近期研究状况2.1国外研究现状美国是虚拟现实(VR)技术的发源地，美国的研究技术的水平实际上代表着国际VR发展的水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。日本也是居于领先位置的国家之一，主要致力于建立大规模VR知识库的研究，

5、另外在虚拟现实的游戏方面的研究也做了很多工作。下面就这些方面的发展情况做一综述。16美国宇航局（NASA）的Ames实验室完善了头盔显示器，并将数据手套工程化，使其成为可用性较高的产品。NASA研究的重点是对空间站操纵的实时仿真，大多数研究是在NASA的约翰逊空间中心完成的，大量运用了面向座舱的飞行模拟技术。NASA完成的一项著名的工作是对哈勃太空望远镜的仿真。现在NASA己经建立了航空、卫星维护VR训练系统，空间站VR议练系统，并且已经建立了可供全国使用的VR教育系统。北卡罗来纳大学（UNC）的计算机系是进行VR研究最早最著

6、名的大学。他们主要研究：分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。麻省理工学院（MIT）是一直走在最新技术前沿的科学研究机构。MIT原来就是研究人工智能、机器人和计算机图形学及动画的先锋，这些技术都是VR技术的基础。1985年MIT建设了媒体实验室，进行虚拟环境的正规研究。这个媒体实验室建立了一个名叫BOLIO的测试环境，用于进行不同图形仿真技术的实验，利用这一环境，MIT建立了一个虚拟环境下的对象运动跟踪动态系统。另外，MIT还在进行“路径计划”与“运动计划”等研究华盛顿大学华盛顿技术中心的人机界面技术实验室（HITLa

7、b）在新概念的研究中起着领先作用，同对也在进行感觉、知觉、认知和运动控制能力的研究。HIT将VR研究引入了教育、设计、娱乐和制造领域，例如波音公司的V22运输机，就是先在实验室中造出虚拟机后再投入生产的。伊利诺斯州立大学研制出在车辆设计中支持远程协作的分布式VR系统，不同国家、不同地区的工程师们可以通过计算机网络实时协作进行设计。设计车辆的过程中，各种部件都可以共享一个虚拟环境，并且可以查看对方任何一个位置的视频传递和相应的定位方向。在系统中采用了虚拟原型，从而减少了设计图像和新产品进入市场的时间。这样，产品在生产之前就可以估

8、算和测试，并且大大地提高了产品质量。NEC公司计算机和通信分部中的系统研究实验室开发了一种虚拟现实系统，它能让操作者都使用“代用手”去处理三维CAD中的形体模型，该系统通过VPL公司的数据手套把对模型的处理与操作者手的运动联系起来。16东京大学的高级科学研究中心将他们的研究重