【正文】 .....................................................................................................21 Temple 的圓柱體的構(gòu)建 .............................................................................................21 Tower 的構(gòu)建 ...............................................................................................................23 167。 外部復(fù)雜形體的調(diào)用 ......................................................................................................17 167。 實(shí)現(xiàn)三維世界 ................................................................................................................... 11 Java3D 的觀察模式 ................................................................................................. 11 Java3D 中用來(lái)定義觀察的對(duì)象 ............................................................................12 在三維世界中建立、移動(dòng)觀察點(diǎn) ..........................................................................13 Java3D 的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) .................................................................................................14 第三章 實(shí)現(xiàn) JAVA3D 結(jié)構(gòu)體系的方法 ....................................................................................14 167。 互聯(lián)網(wǎng) 3D圖形技術(shù)的應(yīng)用 ............................................................................................. 4 167。 Java3D 把 OpenGL和 DirectX 這些底層技術(shù)包裝在 Java 接口中。 Web3D 協(xié)會(huì)（前身是 VRML協(xié)會(huì)）最先使用 Web3D 術(shù)語(yǔ)，這一術(shù)語(yǔ)的出現(xiàn)反映了這種變化的全貌，沒有人能嚴(yán)格定義 Web3D，在這里我們把 Web3D 理解為：互聯(lián)網(wǎng)上的 3D圖形技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)代表了未來(lái)的新技術(shù)，很明顯， 3D 圖形和動(dòng)畫將在互聯(lián)網(wǎng)上占有重要的地位?；?Java3D 的網(wǎng)絡(luò)三維技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要 :互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)及飛速發(fā)展使 IT 業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化，它必然引發(fā)一些新技術(shù)的出現(xiàn)。 Java3D API 是 Sun定義的用于實(shí)現(xiàn) 3D 顯示的接口 。這種全新的設(shè)計(jì)使 3D 技術(shù)變得不再繁瑣并且可以加入到 J2SE、 J2EE 的整套架構(gòu)，這些特性保證了 Java3D 技術(shù)強(qiáng)大的擴(kuò)展性 本文以 Java3D 為開發(fā)平臺(tái)，利用 Java 語(yǔ)言強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)頁(yè)上對(duì) 3D 動(dòng)畫進(jìn)行顯示和操作。 JAVA3D 在 WEB中的成功 ................................................................................................ 5 第二章 JAVA3D 技術(shù)的簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 6 167。 總體設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................14 167。 背景變換的實(shí)現(xiàn)方法 .......................................................................................................18 燈光 ..............................................................................................................................18 紋理貼圖 .....................................................................................................................19 霧 ..................................................................................................................................19 167。 動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................................................24 調(diào)用 ................................................................................................24 物體轉(zhuǎn)動(dòng) .....................................................................................................................25 場(chǎng)景的移動(dòng) ..................................................................................................................25 167。 論文總結(jié) ...........................................................................................................................33 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................34 第一章 緒論 167。 Web3D 協(xié)會(huì)（前身是 VRML協(xié)會(huì)）最先使用 Web3D 術(shù)語(yǔ)，這一術(shù)語(yǔ)的出現(xiàn)反映了這種變化的全貌，沒有人能嚴(yán)格定義 Web3D，在這里我們把 Web3D 理解為：互聯(lián)網(wǎng)上的 3D 圖形技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)代表了未來(lái)的新技術(shù)，很明顯， 3D 圖形和動(dòng)畫將在互聯(lián)網(wǎng)上占有重要的地位?；ヂ?lián)網(wǎng)上的交互式 3D 圖形技術(shù) Web3D 正在取得新的進(jìn)展，正在脫離本地主機(jī)的 3D 圖形，而形成自己獨(dú)立的框架。虛擬商場(chǎng)是人們熱中的話題。 2. 聯(lián)機(jī)娛樂(lè)休閑與游戲： 多用戶聯(lián)機(jī) 3D 游戲?qū)嵘匣ヂ?lián)網(wǎng)，現(xiàn)在您已經(jīng)可以在網(wǎng)上經(jīng)歷簡(jiǎn)單的賽車或空中射擊游戲，下載文件不超過(guò) 2M。 4. 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化： 將 GIS 與 Web3D 結(jié)合起來(lái)，可以在互聯(lián)網(wǎng)上建立許多應(yīng)用系統(tǒng)，如地圖，導(dǎo)游，城市建設(shè)，交通運(yùn)輸?shù)鹊?。它真正?shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)上仿真虛擬社會(huì)的各種活動(dòng)，分布在世界各地的人可以借助互聯(lián)網(wǎng)開展各種文化科技，娛樂(lè)活動(dòng)。它們除了提供虛擬場(chǎng)景制作以外，還提供：服務(wù)器管理，通訊管理，用戶管理等功能。使用 Java 的重要理由之一是它的平臺(tái)無(wú)關(guān)性。因此用 Java 制作的 3D 圖形幾乎都可以在互 聯(lián)網(wǎng)的瀏覽器上顯示。 Shout Interactive and Blaxxun 兩個(gè)公司使用純 Java 技術(shù)開發(fā)了實(shí)時(shí)渲染引擎（大小只有 50K），這個(gè)小小的 JAVA 小程序， 不僅在網(wǎng)上自動(dòng)下載，而且可以在客戶端實(shí)時(shí)渲染 3D 場(chǎng)景，逐幀顯示動(dòng)態(tài)的 3D 圖像?？梢哉f(shuō)這兩個(gè)公司最先在它們的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了核心的 X3D 技術(shù)。而所有的展示文件只有 1M2M，不需下載插件。在接口使用上的介紹分為兩部分：說(shuō)明如何使用 Java3D 接口；說(shuō)明如何將 Java3D 技術(shù)與 Java 原有的 Web 技術(shù)（ JSP、 Serverlet）相結(jié)合，在網(wǎng)頁(yè)上實(shí)現(xiàn)三維顯示。 Java3D 把 OpenGL和 DirectX 這些底層技術(shù)包裝在 Java 接口中。但作為三維顯示實(shí)現(xiàn)技術(shù)，它并不是唯一選擇而且是一個(gè)新面孔。 DIRECT3D DIRECT3D 是 Microsoft 公司推出的三維圖形編程 API，它主要應(yīng)用于三維游戲的編程。腳本化的語(yǔ)句可以編寫三維動(dòng)畫片、三維游戲、計(jì)算機(jī)三維輔助教學(xué)。 Java3D 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用的是 Scene Graphs Structure（場(chǎng)景圖），就是一些具有方向性的不對(duì)稱圖形組成的樹狀結(jié)構(gòu)（圖 1）。 ? Virtual Universe 是根節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)場(chǎng)景圖的 Virtual Universe 是唯一的。所有三維形體的其位置信息（ Transform Group Nodes）都建立在 Branch Group 節(jié)點(diǎn)之上。 ? 位于場(chǎng)景圖最下層的是兩個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)：三維體的外觀（ Appearance）和幾何信息 （ Geometry），這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)定義了一個(gè)三維體的顯示效果。虛擬宇宙被用作最大的聚集體表現(xiàn)單位 ，同時(shí)也可被看作一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。同樣的，在一個(gè)虛擬宇宙中的結(jié)點(diǎn)對(duì)象也不能在其他的虛擬宇宙中可見或者與其他的對(duì)象結(jié)合。 雙精度浮點(diǎn)、單精度浮點(diǎn)甚至是定點(diǎn)來(lái)表示的三維坐標(biāo)都足夠來(lái)表示和顯示豐富的 3D 場(chǎng)景。 為了支持一個(gè)大型的 鄰接虛擬宇宙， Java3D 選擇了有 256 位的高分辨率坐標(biāo)： Java3D 高分辨率坐標(biāo)由三個(gè) 256 位的定點(diǎn)數(shù)組成，分別表示 x、 y、 z。用這種方法，可以創(chuàng)造出一個(gè)具有任意大小和規(guī)模的在視覺上無(wú)縫的虛擬宇宙，而且可以不必?fù)?dān)心數(shù)字上的精度。 Java3D 把數(shù)組中從索引號(hào)由 0 到 7 分別看作高分辨率坐標(biāo)的從高到底位上的數(shù)。 大一些的虛擬宇宙期待被構(gòu)建為有如同計(jì)算機(jī)文件那樣的層次，這意味著一個(gè)根宇宙要包含由外部文件引用的嵌入虛擬宇宙。把高分辨率坐標(biāo)看作精確的定位，它在高分辨率坐標(biāo)的影響范圍之內(nèi)使用精度較低的浮點(diǎn)坐標(biāo)指定對(duì)象的位置。在整個(gè)體系中，高分辨率坐標(biāo)扮演的是上層的僅供翻譯的轉(zhuǎn)換結(jié)點(diǎn)。構(gòu)造一個(gè)三維場(chǎng)景，程序員必須運(yùn)行一個(gè) Java3D 程序。這樣，場(chǎng)景就會(huì)和它的觀察對(duì)象一起被繪制在畫布上。這種新的觀察模式的 一次編寫，隨處觀察 的特 性意味著用 Java3D 觀察模式編寫的應(yīng)用程序和 Applet 可以廣泛應(yīng)用于各種各樣的顯示設(shè)備。這種模式區(qū)分了以下兩種情況： 1. 一個(gè)應(yīng)用程序通過(guò)控制觀察平臺(tái)的位置和方向在虛擬宇宙中對(duì)一個(gè)觀察臺(tái)對(duì)象（ ViewPlatform）定位、定向 和設(shè)定比例尺； 2. 渲染器使用已知位置和方向計(jì)算出要使用的觀察對(duì)象，對(duì)終端用戶物理環(huán)境的描述確定用戶在物理環(huán)境中的位置和方向。開發(fā)者必須持續(xù)重新配置一個(gè)照相機(jī)來(lái)模擬 在虛擬世界中有一個(gè)人 。 在一個(gè)需要由物理環(huán)境規(guī)定一些觀察參數(shù)的系統(tǒng)中，讓應(yīng)用程序來(lái)控制所有的觀察參數(shù)并不合理。只有一個(gè)對(duì)世界的說(shuō)明和一條預(yù)先定義的軌跡可能不會(huì)嚴(yán)密的定義一個(gè)終端對(duì)象的觀察。影響觀察和投影基體的因素包括顯示設(shè)備的物理尺寸，顯示設(shè)備的安裝方法（在用戶的桌面或用戶的頭頂上），計(jì)算機(jī)是否知道用戶的頭在三維空間的位置，頭頂裝置真實(shí)的觀察領(lǐng)域，顯示設(shè)備上每平方英寸的像素?cái)?shù)，還有其他類似的參數(shù)。圖 3 描述了 View 對(duì)象的中心角色和組件對(duì)象的輔助角色。 Canvas3D：抽象窗口工具箱中畫布對(duì)象的 3D 版本。 Java3D 把顯示熒屏信息分別放在單獨(dú)的對(duì)象中，這樣做可以防止在每一個(gè) Canvas3D 對(duì)象中不同的顯示屏幕信息共享一個(gè)屏幕。 圖 3： View和它的組件對(duì)象以及它們的相互聯(lián)系 這些對(duì)象一起描述觀察的幾何體勝于明白的提供觀察或投影基體。這樣，在虛擬世界中就有了一個(gè)有原 點(diǎn)或參考點(diǎn)的參考系。應(yīng)用程序和行為通過(guò)修改直接在觀察平臺(tái)之上任何與 TransformGroup 結(jié)點(diǎn)結(jié)合的 Tramsform3D對(duì)象可以在虛