虛擬現實(shí)技術(shù)與VRML

2．4VRML的構造

一個(gè)VRML文件包括了一些主要的功能部件：代寫(xiě)論文文件頭，場(chǎng)景圖，原型和事件路由等，通過(guò)瀏覽器對VRML進(jìn)行處理以聲音和圖象的形式展現出來(lái)，并且用戶(hù)可以與場(chǎng)景進(jìn)行交互。

(1)文件頭為方便識別VRML文件，每個(gè)VRML文件的開(kāi)始都采用以下形式：

#VRML2．0ercoding type>[optional comment]line terminator>

(2)場(chǎng)景圖結構

VRML文件用層次化的場(chǎng)景圖來(lái)描述三維對象和世界，在場(chǎng)景圖中的實(shí)體稱(chēng)為節點(diǎn)，VRML定義了54種不同的結點(diǎn)類(lèi)型，其中包括幾何元素體及對外表特性、聲音及聲音特性，以及不同類(lèi)型的群節點(diǎn)。節點(diǎn)在域中存放它們的數據，VRML定義了20種類(lèi)型的域，這些域可以用來(lái)存放從單個(gè)數據到三維旋轉矩陣。

VRML場(chǎng)景圖是一種單向圖，一個(gè)節點(diǎn)可以包含其他節點(diǎn)(一些類(lèi)型的節點(diǎn)可能“子”節點(diǎn))，也可以被一個(gè)或多個(gè)節點(diǎn)所包含(它們可以有一個(gè)以上的“父”節點(diǎn))，但是一個(gè)節點(diǎn)不能包含自己。這樣的場(chǎng)景圖結構可以容納由一些子模塊構造大的或復雜的三維世界。

(3)事件結構

VRML定義了事件或消息傳送機制，通過(guò)這些機制，場(chǎng)景圖中的節點(diǎn)可以相互通訊。每一節點(diǎn)定義了時(shí)間的名稱(chēng)和類(lèi)型，這些事件是該類(lèi)型節點(diǎn)可以產(chǎn)生和經(jīng)受的。ROUTE語(yǔ)句定義了事件產(chǎn)生器和接收器之間的事件路徑。

(4)感知器

感知器是VRML基本的用戶(hù)交互和動(dòng)畫(huà)元素。當時(shí)間流逝時(shí)，T#39;lmeSemor節點(diǎn)就產(chǎn)生了事件，T#39;rmeSemor是所有動(dòng)畫(huà)行為基礎。其他感知器是所有用戶(hù)交互的基礎，當觀(guān)看者在三維世界中移動(dòng)或當用戶(hù)使用一些輸入設備進(jìn)行交互操作時(shí)，這些感知器就產(chǎn)生了事件。感知器只產(chǎn)生事件，它們必須通過(guò)ROUTE語(yǔ)句同其它節點(diǎn)一起使用才能在場(chǎng)景中產(chǎn)生可見(jiàn)的效果。

(5)腳本和插值器

可以在事件產(chǎn)生器和事件接收器之間插入腳本節點(diǎn)。腳本節點(diǎn)允許VRML編輯器用任何說(shuō)明支持的腳本語(yǔ)言定義任意的行為。VRML2．0定義了可以用Java和JavaScript以及E(MAScript語(yǔ)言裝的腳本節點(diǎn)。插值器節點(diǎn)實(shí)際上是完成簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)計算的內置語(yǔ)言。它們通常和Tune．Sesmor以及場(chǎng)景圖中其它的節點(diǎn)一起使對象移動(dòng)。

(6)原型：封裝和重用

VRML2．0包括一種原型機制，可以對場(chǎng)景圖進(jìn)行封裝和重用。幾何、特性、動(dòng)畫(huà)和行為都可以分開(kāi)或一起封裝。原型機制允許以現存節點(diǎn)類(lèi)型的混合形式定義新的節點(diǎn)類(lèi)型，這一機制使VRML更容易使用并且減少了VRML文件的大小。

(7)分布式場(chǎng)景

VRML2．0有兩種方法使一處定義的VRML世界分布于WWW網(wǎng)上。其中In-Line節點(diǎn)允許包含存儲在Web上的任何VRML文件，EX#39;IERNIPROTO語(yǔ)句可以由WWW網(wǎng)上任何地方來(lái)定義新的節點(diǎn)。更一般的情況是，EXTERNPROTO語(yǔ)句使節點(diǎn)在VRML文件皮外定義，這也是VRML基本的可擴展機制。

(8)顯示和交互

VRML文件的解釋?zhuān)瑘绦泻惋@示一般由瀏覽器來(lái)完成，瀏覽器將展現場(chǎng)景圖中的形狀和聲音，即所謂的“虛擬世界”，用戶(hù)可以在其中漫游，這一虛擬世界的顯示根據視點(diǎn)的變化而不同。瀏覽器提一些漫游方法(如步行或飛行)使用戶(hù)在虛擬世界中移動(dòng)視點(diǎn)的位置)。

除支持漫游外，瀏覽器還允許用戶(hù)通過(guò)場(chǎng)景圖層次中的感知器節點(diǎn)與虛擬世界進(jìn)行交互。

3 結束語(yǔ)

目前，盡管虛擬現實(shí)系統的硬件設備還比較昂貴，虛擬現實(shí)技術(shù)尚未能普及。但是，隨著(zhù)虛擬現實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善以及硬件設備價(jià)格的不斷降低，我們相信。虛擬現實(shí)技術(shù)最終會(huì )在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應用并發(fā)揮其重要作用。

虛擬現實(shí)作為一種全新的人——機接口技術(shù)，必須研究用戶(hù)和計算機之間的協(xié)調關(guān)系問(wèn)題，這樣一個(gè)問(wèn)題只有通過(guò)大量的使用才能逐步解決，VRML以因特網(wǎng)作為應用平臺，最有希望成為構筑虛擬現實(shí)應用的基本構架。VRML在電子商務(wù)、教育、工程技術(shù)、建筑、娛樂(lè )、藝術(shù)等領(lǐng)域的廣泛應用，將會(huì )促使它迅速發(fā)展，并成構建虛擬現實(shí)應用系統的基礎。

VRML將創(chuàng )造一種融多媒體、三維圖形、網(wǎng)絡(luò )通訊、虛擬現實(shí)為一體的新型媒體，兼具先進(jìn)性和普及性，是關(guān)心三維圖形、多媒體、新一代網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)和虛擬現實(shí)技術(shù)的人士應密切注意的。

參考文獻：

[1]石教英．虛擬現實(shí)基礎及實(shí)用方法[M]．科學(xué)出版社， 2000。

[2]Mark Peace．History of Virtual RmlityModeling

[3] VRML Architecture Group (VGA)。http：//vag．vnn1．org．

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