基于VRML技術(shù)的虛擬展示平臺(tái)設(shè)計(jì)

PAGE23摘要科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為特征的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)生活的各個(gè)方面從觀念到形式都發(fā)生了巨大的變化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近十年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，并逐漸從傳統(tǒng)的在軍事、國(guó)防和科研等高端領(lǐng)域走向普通民用。虛擬展示是其中的應(yīng)用之一，在文物復(fù)原、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、企業(yè)和產(chǎn)品展示等方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文主要討論了以下內(nèi)容：概述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)以及課題的研究背景及意義。研究了VRML中紋理映射、陰影、光照等技術(shù)，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)建模及系統(tǒng)的優(yōu)化做了簡(jiǎn)單的介紹?；赩RML技術(shù)設(shè)計(jì)完成的良渚文化虛擬展示平臺(tái)，闡述了平臺(tái)的基本構(gòu)造及完成的具體內(nèi)容和步驟。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，交互，虛擬展示W(wǎng)eb-basedinteractivedisplayofvirtualrealitydesignplatformABSTRACTThedevelopmentofscienceandtechnology,especiallythequickdevelopmentinITfields,whichtakecomputerandwebascharacteristiceveryaspectofsociallifehasbeenchangedgreatlyfromconcepttostyle.VirtualReality(VR)isoneofthehotsubjectincomputersciencesincethepastdecade.OriginallyVRtechnologiesmainlyareusedinsomehigh-levelfields,suchasmilitary,defenseandscientificresearches,buttheynowgraduallyareusedinsomepopular-orientedfields.Oneofthelow-levelapplicationsisVRExpowhichcanbeusedindigitalheritage,realty,enterprise/productshowandsoon.Itwillbeusedinmorewidelydomainsinthefuture.Followingresearchworkhasbeendoneinthisthesis:Thedevelopment,thefutureandcurrentsituationofVirtualRealitySystemareintroduced.Thepurposeofthisthesisisintroduced.StudyofVRMLtexturemapping,shadows,lightandothertechnologiesForvirtualrealitymodelingandoptimizationofthesystemtodoasimplepresentation.BasedonVRMLtechnologiesanddesigntheLiangzhuculturevirtualdisplayplatform,expoundedonthebasicplatformstructureandcompletionofthespecificdetailsandsteps.Keywords：Virtualrealitytechnology,Interactive,virtualdisplay目錄摘要 IABSTRACT II第一章引言 11.1研究的目的與意義 11.2交互式虛擬展示平臺(tái)的研究現(xiàn)狀 11．3論文的組織結(jié)構(gòu) 3第二章虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 42.1VRML的概述 42.2VRML建模 52.3VRML的交互 52.4VRML的優(yōu)化 7第三章基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬展示平臺(tái) 93.1虛擬展示平臺(tái)的特點(diǎn) 93.2虛擬展示平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù) 103.2.1三維物體的建模 103.2.2紋理映射 113.2.3光照 133.2.4陰影 133.2.5交互 14第四章基于網(wǎng)絡(luò)的良渚文化交互式虛擬展示平臺(tái) 154.1系統(tǒng)的提出 154.2平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具的介紹 164.2.1DREAMWEAVER的概述 164.2.23DSTUDIOMAX技術(shù) 174.2.3VRMLPAD開(kāi)發(fā)工具 174.2.4PHOTOSHOP工具 174.2.5JS腳本語(yǔ)言的擴(kuò)充與交互功能 174.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 174.3.1系統(tǒng)功能需求 174.3.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 184.4系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì) 18第五章總結(jié)與展望 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23第一章引言1.1研究的目的與意義過(guò)去,不管是企業(yè)展示商品還是對(duì)良渚古文物的介紹其表現(xiàn)的方式多是以文字、圖片、flash動(dòng)畫(huà)等形式。這些方式缺少人機(jī)交互性,顧客對(duì)產(chǎn)品沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，這無(wú)疑是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的主要原因之一。同樣簡(jiǎn)單的形式讓人們很難多面的了解古文物一些狀況。全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的出現(xiàn)，使企業(yè)面臨著更多的壓力，用盡可能低的成本，生產(chǎn)出更高的產(chǎn)品，成為企業(yè)生存和發(fā)展的重要條件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)末出現(xiàn)的一種以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、電子等技術(shù)為基礎(chǔ)的新的學(xué)科。虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)是建立在利用計(jì)算機(jī)完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程構(gòu)思的基本上，以計(jì)算機(jī)防真和產(chǎn)品生命周期建模為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、并行工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬顯示技術(shù)等技術(shù)為一體，在虛擬條件下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試和分析，在短短出現(xiàn)的幾年時(shí)間，虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。因此考慮運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),構(gòu)建具有真實(shí)感的3D虛擬產(chǎn)品展示系統(tǒng),讓觀眾能夠從不同角度瀏覽物品,并交互地選擇物品的細(xì)部進(jìn)行審視,從而為觀眾提供一個(gè)全面了解物品的新體驗(yàn),為企業(yè)提供展示其產(chǎn)品的新模式。良渚文化是我國(guó)長(zhǎng)江下游太湖流域一支重要的古文化，因1936年原西湖博物館施昕更先生首先發(fā)現(xiàn)于余杭市良渚鎮(zhèn)而命名。距今約5300－4000年。本論文做的是基于網(wǎng)絡(luò)的交互式虛擬展示平臺(tái)的設(shè)計(jì)，對(duì)良渚文化玉器進(jìn)行的三維建模、渲染表現(xiàn)，人們可以從多個(gè)角度對(duì)良渚文化特別其精美的玉器進(jìn)行不同角度的觀賞，可以讓更多的人認(rèn)識(shí)它了解它愛(ài)護(hù)它，也希望能為良渚文化申報(bào)《世界文化遺產(chǎn)》做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。1.2交互式虛擬展示平臺(tái)的研究現(xiàn)狀1.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的定義虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality,簡(jiǎn)稱VR）是由美國(guó)公司的JARONLANIER在1989年創(chuàng)造的一個(gè)新詞。他通常是指采用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等一系列新型交互設(shè)備構(gòu)造出的用以體驗(yàn)或感知虛擬境界的一種計(jì)算機(jī)軟、硬件環(huán)境，擁護(hù)使用這些高級(jí)設(shè)備以自然的技能（如頭的轉(zhuǎn)動(dòng)、身體的運(yùn)動(dòng)以及人類自然語(yǔ)言等）向計(jì)算機(jī)發(fā)送各種指令，并得到環(huán)境對(duì)用戶視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官信息的實(shí)時(shí)反饋[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)簡(jiǎn)明的定義為：由計(jì)算機(jī)及其他軟、硬件技術(shù)生成的，給人們多種感覺(jué)刺激的虛擬境界（VirtualEnvironment,VE,又稱之為虛擬環(huán)境），是一種高級(jí)的自然人機(jī)交互系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)作為一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、古跡恢復(fù)、產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)、娛樂(lè)、可視化仿真等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。1.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)的盡管虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)投資大難度高的使用技術(shù)，因其具有廣泛的應(yīng)用背景，在最近幾十年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地，近年來(lái)，美國(guó)致力于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的有名機(jī)構(gòu)在開(kāi)發(fā)航空、醫(yī)學(xué)等重要領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)，并取得了卓越的成果。如北卡羅來(lái)納大學(xué)(UNC)的計(jì)算機(jī)系是進(jìn)行VR研究最早最著名的大學(xué),他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。LomaLinda大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的DavidWarner博士和他的研究小組成功地將計(jì)算機(jī)圖形及VR的設(shè)備用于探討與神經(jīng)疾病相關(guān)的問(wèn)題,首創(chuàng)了VR兒科治療法。麻省理工學(xué)院(MIT)是研究人工智能、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及動(dòng)畫(huà)的先鋒,這些技術(shù)都是VR技術(shù)的基礎(chǔ),1985年MIT成立了媒體實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行虛擬環(huán)境的正規(guī)研究。華盛頓大學(xué)華盛頓技術(shù)中心的人機(jī)界面技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(HITLAB),將VR研究引入了教育、設(shè)計(jì)、娛樂(lè)和制造領(lǐng)域。英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、芬蘭等國(guó)在推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展做了很大貢獻(xiàn)。如在VR開(kāi)發(fā)的某些方面,特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備(包括觸覺(jué)反饋)設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面,英國(guó)是領(lǐng)先的，特別是在歐洲。日本主要致力于建立大規(guī)模VR知識(shí)庫(kù)的研究,在虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面的研究也處于領(lǐng)先地位[2]。與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域有一定的差距，但現(xiàn)在已引起國(guó)家有關(guān)部門(mén)和科學(xué)家們的高度重視,并根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,制定了開(kāi)展VR技術(shù)的研究計(jì)劃。九五規(guī)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)院校,已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究的北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系，浙江大學(xué)CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng),還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法;哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)成功地虛擬出了人的高級(jí)行為中特定人臉圖像的合成、表情的合成和唇動(dòng)的合成等技術(shù)問(wèn)題;清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場(chǎng)感的方面進(jìn)行了研究;西安交通大學(xué)信息工程研究所對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù)———立體顯示技術(shù)進(jìn)行了研究。目前的虛擬技術(shù)與真正的“虛擬現(xiàn)實(shí)”還有很大的距離，一方面網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度還遠(yuǎn)不能滿足視頻信息的實(shí)時(shí)傳輸和海量信息的數(shù)據(jù)交換；另一方面虛擬現(xiàn)實(shí)所使用的各種軟、硬件設(shè)備和技術(shù)目前還處于初級(jí)階段，遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用和普及的程度；此外，還有信號(hào)延時(shí)所造成的交互操作的非實(shí)時(shí)性以及三維空間定位困難有悖于人的自身經(jīng)驗(yàn)等突出問(wèn)題。然而由于虛擬現(xiàn)實(shí)的廣泛應(yīng)用前景，我們相信21世紀(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)會(huì)大放異彩。1．3論文的組織結(jié)構(gòu)本課題我們深入研究了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以介紹良渚文化為例，詳細(xì)的介紹了良渚文化的歷史形成、發(fā)展?fàn)顩r及完美的藝術(shù)表現(xiàn)，本文共為五章，主要內(nèi)容如下所述：第一章：緒論表明了研究的目的與意義，并簡(jiǎn)單的介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一些基本概念，虛擬展示平臺(tái)的研究現(xiàn)狀，指出本文研究的主要內(nèi)容。第二章：分析了當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)的各種實(shí)現(xiàn)的各種實(shí)現(xiàn)手段，介紹了VRML技術(shù)的基本概念、特性及工作原理，詳細(xì)的介紹了建模、交互與優(yōu)化的特性。第三章：這章是本文的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，介紹了網(wǎng)絡(luò)的虛擬展示平臺(tái)的特點(diǎn)有技術(shù)，包括模型的添加表面紋理的紋理影射技術(shù)，光照陰影等一些關(guān)鍵技術(shù)的描述。第四章：虛擬展示平臺(tái)系統(tǒng)整體功能的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與想法，基本功能的實(shí)現(xiàn)，還簡(jiǎn)單的介紹了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具。第五章：結(jié)論部分，對(duì)研究工作做了簡(jiǎn)要的總結(jié)，并對(duì)下一步需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)的地方做了展望。第二章虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言2.1VRML的概述VRML是一種網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)語(yǔ)言,是三維網(wǎng)頁(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn).利用它可以設(shè)計(jì)出各種各樣的立體圖畫(huà),并且這些立體圖畫(huà)還可以在屏幕上以動(dòng)畫(huà)的形式顯現(xiàn),而生成的文件不大,非常便于網(wǎng)上傳輸.其優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單易學(xué),幾乎不需要畫(huà)立體圖的經(jīng)驗(yàn)就可以上手;編程環(huán)境簡(jiǎn)單,最簡(jiǎn)單的時(shí)候只用WINDOWS自帶的記事本就可以編寫(xiě)立體圖程序;與AUTOCAD,SOLIDWORKS,3DSMAX,PRO2E等三維動(dòng)畫(huà)軟件有標(biāo)準(zhǔn)的接口,這使得復(fù)雜的物體商品可先由其他的軟件生成,再導(dǎo)出為VRML的格式,減少工作量.它最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠在網(wǎng)頁(yè)上實(shí)現(xiàn)立體動(dòng)畫(huà)過(guò)程,并與用戶實(shí)現(xiàn)交互,目前利用JAVASCRIPT或者VBSCRIPT腳本語(yǔ)言可以方便對(duì)它進(jìn)行控制.使關(guān)心愛(ài)護(hù)良渚文化的人們不需要親自走到良渚博物館就可以領(lǐng)受到五千前的風(fēng)采。VRML建模語(yǔ)言有以下主要技術(shù)特征[2]：（1）C/S工作方式。其中服務(wù)器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)絕大多數(shù)防真活動(dòng)，提供VRML文件極其資源，并維護(hù)環(huán)境中所有虛擬對(duì)象的狀態(tài)。（2）獨(dú)立平臺(tái)。VRML瀏覽器解析VRML文件描述虛擬場(chǎng)景，而瀏覽器由本地平臺(tái)提供。實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)上的獨(dú)立性。（3）ASCII文本格式的描述性語(yǔ)言。VRML是用的是ASCII文本格式的三維場(chǎng)景式描述語(yǔ)言進(jìn)行編程。這在保證各種平臺(tái)通用的同時(shí)，也降低了數(shù)據(jù)的通訊量，從而提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。（4）增強(qiáng)了靜態(tài)場(chǎng)景。VRML2.0新增的一些功能可以使三維靜態(tài)場(chǎng)景的真實(shí)感更強(qiáng)。（5）可交互性與動(dòng)畫(huà)。VRML2.0設(shè)置的接觸傳感器、環(huán)境傳感器、感知傳感器以及碰撞傳感器可以對(duì)三維造型進(jìn)行實(shí)時(shí)交互仿真。（6）三維視聽(tīng)效果。通過(guò)SOUND節(jié)點(diǎn)，用戶可以具體設(shè)置聲音的大小、音源的位置、傳播方向等空間屬性。（7）實(shí)時(shí)3D渲染。（8）腳本支持。Java或者JavaScript支持。VRML通過(guò)Script節(jié)點(diǎn)引入Java或JavaScript語(yǔ)言編寫(xiě)的腳本程序來(lái)擴(kuò)展其功能。2.2VRML建模如同HTML一樣，VRML也是一種ASCII的描述語(yǔ)言，如前所述，其來(lái)源為Openinventor，是SGI公司為其本身需要而開(kāi)發(fā)的3D圖形描述語(yǔ)言。在語(yǔ)法上，HTML以標(biāo)記（Tag）指定文字樣式、排版格式、多媒體檔案插入或超鏈接等功能，而VRML則以節(jié)點(diǎn)（Node）作為基本單位，下面為一個(gè)最基本的VRML語(yǔ)言程序，建立一個(gè)球，可以看出半徑大小的設(shè)置，顏色等屬性值。#VRMLV2.0utf8#文件頭Shape{#節(jié)點(diǎn)定義開(kāi)始 appearanceAppearance{#外觀定義 materialMaterial{#定義顏色 diffuseColor1.00.00.0球體顏色為紅色 } } geometrySphere {#定義一個(gè)半徑為0.3的球體 radius0.3 }}VRML是一種用來(lái)描述可在WORLDWIDEWEB上運(yùn)行的、可交互的3D世界和對(duì)象的文件格式，是一種描述性語(yǔ)言，以節(jié)點(diǎn)為基本單位，但由于用節(jié)點(diǎn)來(lái)寫(xiě)模型不夠直觀，且不易描述具有復(fù)雜面的形體，3DSMAX正好彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷。模型建好以后點(diǎn)擊File/Export，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，單擊“存為類型”下拉列表框，選取“VRML97(＊.WRL)"文件類型，最后取一個(gè)相應(yīng)的名稱，單擊“保存”,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)VRMLEXPORT對(duì)話框，取默認(rèn)值，單擊OK就生成了一個(gè)以WRL為后綴的文件，該文件就可以用安裝有VRML瀏覽器的IE打開(kāi)瀏覽。VRML的訪問(wèn)方式是基于客戶/服務(wù)器模式，其中服務(wù)器提供VRML文件及支持資源客戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載希望訪問(wèn)的文件，并通過(guò)本地平臺(tái)上的VRML瀏覽器（Browser）交互式訪問(wèn)該文件描述的虛擬環(huán)境，因?yàn)闉g覽器是本地平臺(tái)提供的，從而實(shí)現(xiàn)了和硬件平臺(tái)的無(wú)關(guān)性。2.3VRML的交互虛擬場(chǎng)景的交互是通過(guò)VRML的交互機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)，交互是通過(guò)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。節(jié)點(diǎn)的交互就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)某狀態(tài)的變化能引起另一個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的變化。VRML中將狀態(tài)的變化一記為一個(gè)“事件”，代表輸入的稱為“事件輸入”，代表輸出的稱為“事件輸出’。引起其他節(jié)點(diǎn)變化的節(jié)點(diǎn)為“源節(jié)點(diǎn)”，發(fā)生變化的節(jié)點(diǎn)為“宿主節(jié)點(diǎn)”?！霸垂?jié)點(diǎn)”發(fā)出“事件輸出”，“宿主節(jié)點(diǎn)”接受“事件輸入”，節(jié)點(diǎn)的任何一個(gè)參量都可能成為一個(gè)“事件’，。通常，按照在VRML中有沒(méi)有引用第三方語(yǔ)言，將交互分成非編程交互和編程交互。本章討論非編程交互(基于VRML內(nèi)建節(jié)點(diǎn))和編程交互(基于VRML與Java語(yǔ)言的接口)的方法?；赩RML內(nèi)建節(jié)點(diǎn)的交互方式。VRML提供了多種感知器，主要有:TouchSensor、CylinderSensor、TimeSensor、PositionInterpolator、ColorInterpolator、ProximitySensor、SphereSensor、VisibilitySensor等。利用這些感知器可交互控制場(chǎng)景中的物體產(chǎn)生行為動(dòng)作。其中以CylinderSensor為例，下面是對(duì)于史前柄的旋轉(zhuǎn)NavigationInfo{ type"walk"}DEFbingTransform{children[Shape{appearanceAppearance{ textureImageTexture{ url"bing.png" }materialMaterial{}}geometryBox{ size1.520 }}]}DEF sensorCylinderSensor{}ROUTEsensor.rotation_changedTObing.rotation其中上面的一大段是建一個(gè)史前柄的建模，最后兩句文字是對(duì)柄的旋轉(zhuǎn)處理。圖2-1圖2-2兩幅便是對(duì)柄旋轉(zhuǎn)側(cè)面的圖形，可以讓觀眾從不同角度瀏覽。通過(guò)非編程的方法，一些簡(jiǎn)單的交互能夠?qū)崿F(xiàn)，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)較理想的動(dòng)態(tài)效果，在編程交互中，VRML引入SCRIPT節(jié)點(diǎn)，為JAVA和JAVASCRIPT等外部編程語(yǔ)言提供了應(yīng)用平臺(tái)，大大拓展了自身的動(dòng)態(tài)交互能力。VRML與其它實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的技術(shù)手段（如OpenGL,Cult3D,3DSMAX,Viewpoint）相比，具有語(yǔ)法簡(jiǎn)單、三維建模功能強(qiáng)大、便于網(wǎng)上發(fā)布等優(yōu)點(diǎn)。但由于VRML本身僅僅是一種標(biāo)準(zhǔn),不可能滿足各行各業(yè)的所有需要。所以，高級(jí)交互功能的實(shí)現(xiàn)必須借助于Java等功能強(qiáng)大的高級(jí)語(yǔ)言。這樣，可以有效地彌補(bǔ)VRML本身的一些不足（例如邏輯判斷、文件操作、鍵盤(pán)輸入、精確控制場(chǎng)景等），進(jìn)而完善與HTML等其它媒體的交互,也可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的虛擬環(huán)境系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課件。2.4VRML的優(yōu)化VRML是一種三維場(chǎng)景的應(yīng)用，只所以未能真正推廣開(kāi)來(lái)，最重要的一點(diǎn)也就是它的下載速度慢，對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的渲染給系統(tǒng)帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)很大，為保證能順暢的瀏覽場(chǎng)景，對(duì)VRML文件的優(yōu)化是必不可少的，下面介紹幾種常用優(yōu)化方法[3]：(一)刪除程序中不必要的間隔。檢查是否有語(yǔ)法、值類型的錯(cuò)誤，提供的域值是否在適當(dāng)范圍內(nèi)，檢驗(yàn)是否有語(yǔ)法、值類型的錯(cuò)誤，應(yīng)盡量刪除文件中不必要的空格、空行等，(二)導(dǎo)入模型的優(yōu)化，刪除和隱藏場(chǎng)景中的不可見(jiàn)面。通過(guò)建模工具建立的模型。雖然有逼真的效果，當(dāng)導(dǎo)出為VRML文件時(shí)，數(shù)據(jù)的精確度會(huì)非常高，從而使文件的體積過(guò)大，影響其網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，壓縮數(shù)據(jù)，減小精確度是必不可少的。(三)多使用DEF/USE命名方式，減少文件的代碼長(zhǎng)度。(四)原型（PROTO）封裝。通過(guò)原型定義，可以創(chuàng)建新的類型節(jié)點(diǎn)，為架枸個(gè)性化場(chǎng)景帶來(lái)了很大方便。(五)有效使用紋理。紋理是可重復(fù)使用和具有延展性的，可用以使用小紋理代替大紋理，利用SCALE將紋理映射為多輻紋理，從而提高場(chǎng)景的渲染速度。(六)使用紋理圖產(chǎn)生復(fù)雜的幾何體。一些復(fù)雜的幾何體應(yīng)盡量用BILLBOARD將紋理圖映射為復(fù)雜的幾何體。(七)利用壓縮工具壓縮VRML文件。經(jīng)壓縮后的VRML文件只有原來(lái)的1/3，壓縮相當(dāng)高，具體可采用GZIP壓縮工具，也可以采用VRMLPAD提供的壓縮工具。第三章基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬展示平臺(tái)3.1虛擬展示平臺(tái)的特點(diǎn)隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)的發(fā)展，人們已不再滿足在網(wǎng)上瀏覽一些靜態(tài)的、文本類、二維的產(chǎn)品圖片，而對(duì)那些具有動(dòng)態(tài)的、三維可視化效果的產(chǎn)品需求越來(lái)越迫切。目前，在一些行業(yè)如家電、輕工業(yè)產(chǎn)品和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，三維數(shù)字化產(chǎn)品虛擬展示已初步得到應(yīng)用，其中的一個(gè)重要特點(diǎn)就是，基于用戶需求，以三維實(shí)體形式構(gòu)建產(chǎn)品模型，并將三維的（包括結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)）設(shè)計(jì)信息及時(shí)展現(xiàn)給客戶，讓用戶盡早了解產(chǎn)品的特點(diǎn)、性能等因素。這里的產(chǎn)品信息主要包括兩部分：一是三維模型信息，包括產(chǎn)品的外觀、色彩、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等三維模型信息；二是動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息，包括在運(yùn)行過(guò)程中所傳達(dá)出來(lái)的特征及運(yùn)行狀態(tài)等。虛擬現(xiàn)實(shí)具有多感知性（multi-sensation）、沉浸感（immersion）、交互性(interaction)和自主性(autonomy)這四個(gè)重要特征[4]。沉浸感：是指計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界能給人一種身臨其境的感覺(jué)，即計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺(jué)感知之外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知、甚至還包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等，理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難辨真假的程度。多感知性：指除一般計(jì)算機(jī)所具有的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至還包括味覺(jué)、嗅覺(jué)、感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。交互性：是指人能夠很自然地跟虛擬世界中的對(duì)象進(jìn)行交互操作或者交流；用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。構(gòu)想：是指用戶通過(guò)對(duì)虛擬環(huán)境中物體的操縱與觀察加深對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和理解，提高感性與理性認(rèn)識(shí)，從而啟發(fā)新的構(gòu)思。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的每一步發(fā)展都是圍繞它的特性而進(jìn)行的，讓人們能沉浸到計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的環(huán)境在，激發(fā)人類的靈感。虛擬產(chǎn)品展示設(shè)計(jì)平臺(tái)最主要的功能是為企業(yè)提供一個(gè)設(shè)計(jì)具體產(chǎn)品交互式虛擬展示系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，以便于顧客在虛擬環(huán)境下了解產(chǎn)品的各種信息。借助該平臺(tái)，企業(yè)能簡(jiǎn)單、全面、直觀地為顧客發(fā)布產(chǎn)品。3.2虛擬展示平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)3.2.1三維物體的建?？茖W(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、全球化信息網(wǎng)絡(luò)和全球化市場(chǎng)形成及技術(shù)變革的加速，一方面網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用具備了更好的載體；同時(shí)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的研究工作也提出了更高的要求。我國(guó)具有悠久的歷史，數(shù)千年的文明史為我們留下了不計(jì)其數(shù)的珍貴文物，其品種之豐富，制作之精致，無(wú)不具有很強(qiáng)的中華民族的特色。良渚文化中出土了很多文物，其中不乏文物精品，具有極高的藝術(shù)和歷史價(jià)值，特別是良渚玉器的精美是絕無(wú)僅有的。建立基于虛擬現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)以及其它相關(guān)技術(shù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)資源共享，保護(hù)珍貴的文物。3DSMAX是集實(shí)體造型、圖象與三維動(dòng)畫(huà)制作于一體的功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件。虛擬現(xiàn)實(shí)涵蓋了較多的學(xué)科與領(lǐng)域，需要綜合運(yùn)用多種手段，以真實(shí)模擬現(xiàn)實(shí)為目的，3DSMAX則扮演了重要的角色世界事物很多，它在3DSMAX中建模方法各有不同，依據(jù)不同目標(biāo)物體的形狀可以分為以下幾種建模方法及其運(yùn)用的對(duì)象：旋轉(zhuǎn)建模：用line工具繪出對(duì)稱截面,加入lathe(旋轉(zhuǎn))修改器可得到三維實(shí)體，用于具有中心軸對(duì)稱的物體如各種陶器,以及大部分的水果。LOFT放樣建模：用于在一段路徑上具有一致截面或有少數(shù)截面的情況。BOOLEAN建模：用來(lái)將兩個(gè)造型物體進(jìn)行BOOLEAN合成。細(xì)分建模：主要用于具有較為規(guī)則的平面或光滑曲面的物體。復(fù)制、堆積建模：用于具有不規(guī)則形態(tài)的形體陣或堆積如樹(shù)木，石塊。依附建模：用于帶有空間扭曲或變形的物體建模。面片建模：用于左右對(duì)稱的生物。NURBUS曲面建模：用于大部分的曲面物體。材質(zhì)建模：形狀一些特殊的效果，實(shí)現(xiàn)主要由材質(zhì)來(lái)完成。組合建模：用于工業(yè)中的復(fù)雜零件，大部的家用電器、交通工具等[5]。一些簡(jiǎn)單的玉器的制作則在3DMAX7.0中創(chuàng)建一些基本的模型即可，比如玉壁的制作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，直接創(chuàng)建一個(gè)TUBE（圖3-1），然后在下面的屬性欄（圖3-2）里設(shè)定相應(yīng)的比例值，也可在修改（MODIFY）面版中執(zhí)行。圖3-1圖3-2可以得到一個(gè)類似這樣的模型（圖3-3）圖3-3一般的玉器則相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有這么簡(jiǎn)單，如柄形器，牌飾，玉冠形器等等，諸如此類的3D模型的構(gòu)造。以玉冠形器為例構(gòu)建相對(duì)復(fù)雜的模型。首先還是建一個(gè)長(zhǎng)方體，然后在修改面版中確定它們的比例，[6]在下面的SEGS值中每個(gè)面的設(shè)定一些值（相對(duì)來(lái)說(shuō)值越大，其模型的精確值越高），然后選定編輯網(wǎng)格（EDITMESH）修改器選項(xiàng)，單擊卷欄下的多邊形按鈕（圖3-4），選擇其中的某些平面進(jìn)行拉伸，得到自己想要的結(jié)果，最后退出在修改面版中選擇平滑網(wǎng)格（MESHSMOOTH），使物體更真實(shí)些。其中對(duì)于中間的洞孔則可以用布爾運(yùn)算獲得。有時(shí)3DSMAX生成的VRML文件比較大。由于受到Internet的帶寬及傳輸速率的限制，在利用3DSMAX建模時(shí)不宜太精細(xì)，貼圖不要太復(fù)雜（盡量不用貼圖），場(chǎng)景盡量簡(jiǎn)單。在建模時(shí)減少基本幾何體的分段數(shù)以節(jié)約面數(shù)[7]，刪除場(chǎng)景中不可見(jiàn)的面，在權(quán)衡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和外形美觀的條件下，做到小而精。還有對(duì)于3DSMAX導(dǎo)出的有些元素并不能生成，比如一些隱藏面，其它類型的材質(zhì)，光滑組等等一些無(wú)法顯示，所以在3DSMAX建模中就必須注意這些。3.2.2紋理映射紋理映射是近幾年來(lái)發(fā)展最快的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于三維真實(shí)感圖形的生成與顯示中。運(yùn)用紋理映射可以方便地制作真實(shí)感圖形而不花更多的時(shí)間去考慮物體的表面細(xì)節(jié)，只有物體的形狀是不夠的，要使物體具有真實(shí)感，還需要設(shè)計(jì)和制作物體的屬性和表面圖案，如材質(zhì)、貼圖，最后把這些內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合起來(lái)就可以制作出一個(gè)具有強(qiáng)烈真實(shí)感的三維物體建模，建模后，要對(duì)形狀模型的每一部分分配材質(zhì)和貼圖，既簡(jiǎn)化了模型的設(shè)計(jì)，又不會(huì)對(duì)視覺(jué)產(chǎn)生很多的影響。在設(shè)計(jì)過(guò)程中就遇到了一些類似的問(wèn)題，比如貼圖的處理，用紋理映射的技術(shù)貼圖，效果好多了。下面是設(shè)計(jì)中的兩次貼圖，明顯可以看出第二幅更真實(shí)些，雖然第一幅圖的顯示其中有作者本身的紋理技術(shù)有關(guān)，但使用第二幅的技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單也不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。圖3-4圖3-5紋理是由材質(zhì)、紋理和色彩組成的，需要運(yùn)用PHOTOSHOP（圖象處理軟件）來(lái)實(shí)現(xiàn)，先從專業(yè)網(wǎng)站上尋找圖片的來(lái)源，然后對(duì)圖象一些處理，如平滑、銳化等處理，把起背景色截出來(lái)，保存為PNG格式，然后直接在VRML里貼圖。材質(zhì)是物體的表面經(jīng)過(guò)渲染之后所表現(xiàn)出來(lái)的特征，包含了物體的顏色、質(zhì)感、光線、透明度和圖案等特性，在3DSMAX中有顏色（COLOR）、光亮程度（SHININESS）、自發(fā)光度（SELF-ILLUMINATION）及不透明度（OPACITY），它們可使網(wǎng)格對(duì)象在著色時(shí)以真實(shí)的質(zhì)感出現(xiàn)。如其中的自發(fā)光選項(xiàng)，下面圖象分別以0，50，100為例。圖3-6圖3-7圖3-8貼圖是繼材質(zhì)之后又一個(gè)增強(qiáng)物體質(zhì)感和真實(shí)感的強(qiáng)大技術(shù)，如何很好的進(jìn)行貼圖處理，是一件作品的關(guān)鍵之處。其類型可分為二維貼圖、三維貼圖、合成貼圖與其他貼圖。點(diǎn)擊材質(zhì)編輯按鈕，在MAP卷欄下選擇DIFFUSE選項(xiàng)，在彈出的材質(zhì)瀏覽器復(fù)選[NEW]選項(xiàng)圖3-93.2.3光照光照是虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中必不可少的元素，場(chǎng)景中的光線可以來(lái)自多個(gè)光源，OpenGL在模擬光源和光照時(shí)將光分解為紅、綠、藍(lán)三種分量，根據(jù)光源的顏色設(shè)置和物體表面材質(zhì)屬性的設(shè)置可以表現(xiàn)不同的顏色效果。光照被分為4個(gè)獨(dú)立的部分：環(huán)境光、散射光、鏡面反射光和發(fā)射光，這4種光被分別計(jì)算，然后疊加起來(lái)。光源的屬性包羅顏色、位置和衰減以及方向。在現(xiàn)實(shí)世界中，離光源越遠(yuǎn)，光線越弱。由于定向光源位于無(wú)窮遠(yuǎn)處，根據(jù)距離衰減光強(qiáng)沒(méi)有任何意義，而對(duì)于定位光源，需要設(shè)置衰減。通過(guò)將發(fā)射光限定在物體內(nèi)，設(shè)定定位光源為聚光燈。在加光源的時(shí)候我們會(huì)注意到這樣一個(gè)問(wèn)題，在場(chǎng)景中加入光源比較簡(jiǎn)單，但是光源在場(chǎng)景中沒(méi)有具體的物體形態(tài)來(lái)表達(dá)，也就是只能看到光照效果但沒(méi)有具體的光源物體。這樣給更改光源位置和選擇光源帶來(lái)不便。對(duì)此我們就在光源所在的位置加入實(shí)物代表的方法。在OSG中實(shí)現(xiàn)燈光的功能相對(duì)簡(jiǎn)單，主要借助OSG提供的兩個(gè)類osg::LightSource和osg::light完成。在三維場(chǎng)景中添加燈光節(jié)點(diǎn)的方法，首先定義Light類型并將其加入到LightSource中，再將LightSource加入到Group加入場(chǎng)景中，我們?cè)谝嬷袑?shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)添加燈光，設(shè)置燈光的類型、位置、顏色等功能[8]。3.2.4陰影陰影可以給出有關(guān)物體間的空間關(guān)系和光源的位置信息，有了陰影可以極大地增強(qiáng)畫(huà)面的真實(shí)感。陰影分為本影和半影，位于中間的全黑的部分為本影，本影周?chē)朊靼氚档膮^(qū)域?yàn)榘胗?。本影是任何光線都照不到地區(qū)域，半影則可以接受部分光線。陰影的生成分為靜態(tài)過(guò)程和動(dòng)態(tài)過(guò)程，靜態(tài)的陰影生成是根據(jù)光源和物體的位置關(guān)系，事先生成的一張陰影圖，在運(yùn)行時(shí)將該陰影圖調(diào)入到場(chǎng)景中，靜態(tài)過(guò)程的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)系統(tǒng)性能要求較低，資源占用不大，顯示速度快，但是它不會(huì)隨光源或視點(diǎn)的移動(dòng)而實(shí)時(shí)變更，但是這種方式不能很好地體現(xiàn)真實(shí)性[8]。陰影的產(chǎn)生可以采用多遍掃描和深度紋理想結(jié)合的技術(shù)，判斷哪些面或者部分不能被光源照射到。這時(shí)可以逐個(gè)判斷哪些物體的表面會(huì)產(chǎn)生陰影，另一種方法采用texgen自動(dòng)生成紋理坐標(biāo)。3.2.5交互VRML是一種用來(lái)描述可在WORLDWIDEWEB上運(yùn)行的、可交互的3D世界和對(duì)象的文件格式，是一種描述性語(yǔ)言，以節(jié)點(diǎn)為基本單位，但由于用節(jié)點(diǎn)來(lái)寫(xiě)模型不夠直觀，且不易描述具有復(fù)雜面的形體，3DSMAX正好彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷[9]。模型建好以后點(diǎn)擊File/Export，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，單擊“存為類型”下拉列表框，選取“VRML97(＊.WRL)"文件類型，最后取一個(gè)相應(yīng)的名稱，單擊“保存”,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)VRMLEXPORT對(duì)話框，取默認(rèn)值，單擊OK就生成了一個(gè)以WRL為后綴的文件，該文件就可以用安裝有VRML瀏覽器的IE打開(kāi)瀏覽。下面是用3DSMAX建模后生成的VRML文件圖3-9之后對(duì)于VRML中的一些屬性的添加，比如能夠讓虛擬物品的旋轉(zhuǎn)（DEF sensorCylinderSensor{}ROUTEsensor.rotation_changedTOyuguan.rotation），背景光等等這些。第四章基于網(wǎng)絡(luò)的良渚文化交互式虛擬展示平臺(tái)4.1系統(tǒng)的提出良渚遺址已成為實(shí)證中國(guó)五千年文明史的最具規(guī)模和水平的地區(qū)之一，是中華民族和東方文明的圣地。目前在環(huán)太湖流域的浙江省、江蘇省、上海市共發(fā)現(xiàn)良渚遺址300多處，可劃分為5大片和若干個(gè)點(diǎn)，即莫角山片、茍山片、瑤山片、土垣片、匯觀山片，其中以余杭良渚最為集中。良渚文化單元共分為6類，即宮殿群、祭壇墓葬復(fù)合、墓葬、村落、城市防衛(wèi)工程、原始農(nóng)耕區(qū)，是中國(guó)新石器時(shí)代最完整而龐大的考古遺址之一。圖4-1（良渚文化遺址）圖4-2（良渚文化遺址）說(shuō)到良渚文化，最優(yōu)秀的代表就是那些眾多的出土玉器，那些精美的璀璨晶瑩的古玉：玉琮、玉璧、玉鉞、玉鐲、玉璜、玉串飾、柱形器、冠形器、三叉形器、錐形器、冠飾、牌飾、墜飾、項(xiàng)鏈、帶鉤、管、珠、烏、蟬、龜、魚(yú)、蛙??據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，良渚文化玉器的品種有61種之多，按玉器的功能來(lái)分，有禮器、裝飾品、組裝件和雜器4大類。良渚文化時(shí)期，農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入犁耕稻作，手工業(yè)趨于專業(yè)化，琢玉業(yè)尤為發(fā)達(dá)。當(dāng)時(shí)的玉器不僅以造型端莊對(duì)稱、品種豐富取勝，更以其堪稱鬼斧神工的精湛制作技藝令人拍案叫絕[10]。圖4-3（玉壁）圖4-4（玉琮）圖4-5（史前牌飾）圖4-6（玉冠形器）2001年，由分管副省長(zhǎng)任組長(zhǎng)的浙江省良渚遺址申報(bào)《世界遺產(chǎn)名錄》領(lǐng)導(dǎo)小組成立，良渚遺址“申遺”工作提上省及杭州市、余杭區(qū)各級(jí)政府議事日程，余杭區(qū)組織人員成立良渚遺址申請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室。2006，經(jīng)指派專家考察，鑒于良渚遺址的突出價(jià)值和保存現(xiàn)狀，地方的保護(hù)積極性，國(guó)家文物局同意將良渚遺址列入重新審訂后的中國(guó)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單[11]。創(chuàng)建一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)以及其它相關(guān)技術(shù)的關(guān)于良渚文化的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源共享，保護(hù)珍貴的資源。4.2平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具的介紹4.2.1DREAMWEAVER的概述DREAMWEAVER是美國(guó)MACROMEDIA公司開(kāi)發(fā)的集網(wǎng)頁(yè)制作和管理網(wǎng)站于一身的所見(jiàn)即所得網(wǎng)頁(yè)編輯器，它是第一套針對(duì)專業(yè)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)師特別發(fā)展的視覺(jué)化網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)工具，利用它可以輕而易舉地制作出跨越平臺(tái)限制和跨越瀏覽器限制的充滿動(dòng)感的網(wǎng)頁(yè)。DREAMWEAVER、FLASH以及在DREAMWEAVER之后推出的針對(duì)專業(yè)網(wǎng)頁(yè)圖像設(shè)計(jì)的FIREWORKS，三者被MACROMEDIA公司稱為DREAMTEAM(夢(mèng)之隊(duì))。DREAMWEAVER的特點(diǎn)（1）最佳的制作效率（2）網(wǎng)站管理：使用網(wǎng)站地圖可以快速制作網(wǎng)站雛形、設(shè)計(jì)、更新和重組網(wǎng)頁(yè)。改變網(wǎng)頁(yè)位置或檔案名稱，DREAMWEAVER會(huì)自動(dòng)更新所有連結(jié)。使用支援文字、HTML碼、HTML屬性標(biāo)簽和一般語(yǔ)法的搜尋及置換功能使得復(fù)雜的網(wǎng)站更新變得迅速又簡(jiǎn)單。（3）無(wú)可比擬的控制能力：DREAMWEAVER是唯一提供RoundtripHTML、視覺(jué)化編輯與原始碼編輯同步的設(shè)計(jì)工具。4.2.23DSTUDIOMAX技術(shù)3DSMAX是使用最廣泛的專業(yè)3D建模，動(dòng)畫(huà)和圖像制作軟件。3DSMAX通過(guò)構(gòu)建虛擬的3維世界，來(lái)表現(xiàn)真實(shí)現(xiàn)實(shí)中的存在。它能創(chuàng)建耀眼奪目的視覺(jué)效果，越界引擎和進(jìn)行視化設(shè)計(jì)。通過(guò)輔助建模軟件，先建立三維物體，再在虛擬世界中進(jìn)行組合，形成豐富多彩的虛擬現(xiàn)實(shí)世界，在3DSTUDIOMAX中建立模型，再將這些物體以.wrl格式導(dǎo)出為VRML世界，編輯在它們?cè)谔摂M世界中的位置。4.2.3VRMLPAD開(kāi)發(fā)工具VRML的發(fā)展歷史不長(zhǎng)，但由于其強(qiáng)大的功能和誘人的應(yīng)用前景，許多支持VRML的專業(yè)編輯系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，VRMLPAD便是其中一種，功能專一且強(qiáng)大，并且使用方便、簡(jiǎn)單。4.2.4PHOTOSHOP工具Photoshop是一個(gè)作圖軟件，功能強(qiáng)大，小到處理照片大到大型廣告設(shè)計(jì)制作都用它。處理圖片為網(wǎng)頁(yè)制作方面做了重要鋪墊。4.2.5JS腳本語(yǔ)言的擴(kuò)充與交互功能JS是JavaScript的縮寫(xiě)，是應(yīng)用程序，可以與數(shù)據(jù)庫(kù)和其它數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，增加某些功能完善了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。在VRML中，利用Script節(jié)點(diǎn)定義用戶自定義行為。Script節(jié)點(diǎn)可以與虛擬場(chǎng)景外的程序相結(jié)合，可以支持由Java、Javascript編程語(yǔ)言寫(xiě)成的腳本程序，以實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景的動(dòng)畫(huà)生成、邏輯控制以及瀏覽器交互，操縱場(chǎng)景的層次結(jié)構(gòu)等功能。4.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.3.1系統(tǒng)功能需求本論文設(shè)計(jì)的是關(guān)于良渚文化的交互式虛擬展示平臺(tái)，工作內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于良渚文化的全面介紹，其系統(tǒng)主要有如下的功能需求：良渚文化的全面信息展示，這是本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，包括信息的收集等一些前期的準(zhǔn)備工作，把良渚文化的信息展示給觀眾?；谔摂M展示VRML開(kāi)發(fā)，是本設(shè)計(jì)的核心部分。要達(dá)到視覺(jué)效果實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)性能優(yōu)化，與JAVA等編程的一些交互。網(wǎng)頁(yè)交互功能的實(shí)現(xiàn)，用ASP編程技術(shù)，創(chuàng)建與用戶溝通的問(wèn)卷調(diào)查以及留言版的交流功能。4.3.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主頁(yè)面設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分。