【正文】 體穿墻而過等現(xiàn)象的發(fā)生；而系統(tǒng)動畫插補器則可以在場景中實時渲染關(guān)鍵幀動畫。而且當VRML在本地機器上運行的時，由于不再受網(wǎng)絡(luò)帶寬及傳輸速率的限制，其效果更佳。同時，VRML還提供了外部原型引用機制（EXTERNPROTO）語句、錨鏈機制（Anchor節(jié)點）、腳本語言（Script Language）等機制，允許以超鏈接方式在本地節(jié)點中指向并組織Internet網(wǎng)上資源，實現(xiàn)可擴充性。由于瀏覽器有本地平臺提供，從而實現(xiàn)了VRML系統(tǒng)的平臺無關(guān)性。VRML的基本功能[13]：(1) 存在感；(2)多感知性；(3)交互性；(4)動態(tài)顯示；(5)立體感的視覺效果；(6)立體感的聽覺效果；(7)動態(tài)顯示與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)；(8)腳本功能；(9)多重使用者；(10)全球資訊網(wǎng)參考節(jié)點；(11)超鏈接功能。兩種技術(shù)的結(jié)合,產(chǎn)生了虛擬現(xiàn)實造型語言(Virtual Reality Modeling Language,簡稱VRML)，它定義了在Internet上描述交互式三維實體和共享虛擬世界的標準文件格式和相關(guān)的訪問服務(wù)[12]。例如游戲、工程和科學(xué)可視化、教育和建筑，諸如此類的典型項目僅靠基于網(wǎng)頁的文本和圖像是不夠的，而需要增強交互性、動態(tài)效果連續(xù)感以及用戶的參與探索，這正是VRML的目標?？梢?，市場對3D技術(shù)應(yīng)用的需求是非常迫切的，但以目前的計算機處理能力和應(yīng)用環(huán)境而言，想在網(wǎng)上展現(xiàn)完美3D仍然存在一些問題，比如易用的3D制作工具、網(wǎng)絡(luò)的帶寬問題、平臺兼容性等問題。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境，也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。3D虛擬技術(shù)不僅能應(yīng)用于游戲和娛樂，更加誘人之處還在于其潛在的巨大商業(yè)價值，如產(chǎn)品展示(如圖1)、廣告制作、公共展覽和博覽會等等[4]?，F(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)己不再是單一靜止的世界，動感的網(wǎng)頁隨處可見，而三維網(wǎng)頁及其帶來“虛擬現(xiàn)實”，即將匯成一股新的時尚，使世界更加精彩起來。⑷ 傳感設(shè)備，即三維交互設(shè)備。而模擬環(huán)境則可以是某一特定現(xiàn)實世界的真實實現(xiàn)，也可以是虛擬構(gòu)想的世界。VR是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。通過本次論文寫作，我對虛擬現(xiàn)實模型語言有了更深一層的認識與理解，為以后的進一步學(xué)習(xí)深造奠定了良好的基礎(chǔ)。目錄摘要 II1 緒論 1 1 Web3D技術(shù)概述 12 VRML概述 3 VRML的介紹 3 VRML發(fā)展 3 VRML簡介 3 VRML技術(shù)特征 3 VRML瀏覽器 53 X3D概述 6 X3D的介紹 6 X3D系統(tǒng)發(fā)展 6 X3D系統(tǒng)組成 7 X3D系統(tǒng)特性 8 X3D的關(guān)鍵技術(shù) 8 X3D的瀏覽器 104 X3D/VRML的比較 11 VRML97的缺點 11 VRML97 和 X3D 的舉例比較 11 VRML程序舉例 11 X3D程序舉例 13 VRML和X3D的不同之處 145 虛擬現(xiàn)實X3D展望 16總結(jié) 17參考文獻 18Abstract III虛擬現(xiàn)實模型語言的發(fā)展歷程及應(yīng)用展望摘要 虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在國際上得到廣泛應(yīng)用，它較好的實現(xiàn)了通過人機交互而真實仿真人們工作及社會活動的很多復(fù)雜內(nèi)容及預(yù)期結(jié)果。本文從虛擬現(xiàn)實的概念出發(fā)，介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和互聯(lián)網(wǎng)中三維應(yīng)用的發(fā)展，接著介紹了虛擬現(xiàn)實模型語言VRML和X3D，重點分析了X3D系統(tǒng)相對于VRML的優(yōu)越性及發(fā)展空間，最后闡述對虛擬現(xiàn)實X3D的展望。虛擬現(xiàn)實集成了計算機圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)[5]。逼真就要達到三維聽覺、觸覺及嗅覺等的逼真。⑶ 自然技能，是人的頭部轉(zhuǎn)動、眼睛、手勢或其它人體行為動作， 由計算機來處理與參與動作適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對參與者的輸入做出實時響應(yīng)。 Web3D技術(shù)概述隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展，我們生活中的數(shù)字信息不僅在數(shù)量上急劇增加，質(zhì)量上也大大改善。3D技術(shù)一出現(xiàn)就使人耳目一新，成為萬眾矚目的熱點，其所虛構(gòu)的夢幻般的繽紛世界是大家夢寐以求的。圖1使用3D技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的虛擬展示，相當于構(gòu)建一個3D場景，讓用戶以第一視角在其中穿行，場景和控制者之間能產(chǎn)生交互，尤其適合虛擬展廳、建筑房地產(chǎn)虛擬漫游展示等。對計算機遠程教育系統(tǒng)而言，引入3D內(nèi)容必將取得很好的教學(xué)效果。始創(chuàng)于1994年, 1997年形成2. 0國際標準版,可構(gòu)建交互實感的3D空間, VRML把交互式三維能力帶入了萬維網(wǎng)，是一種可以發(fā)布 3D網(wǎng)頁的跨平臺語言[3]。 VRML簡介虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當今計算機領(lǐng)域的研究熱點之一，而Internet的發(fā)展更是對社會經(jīng)濟和人類生活產(chǎn)生了巨大的影響。VRML97集成了54個不同的節(jié)點,對三維場景進行顯示?？蛻魴C則通過Internet下載期望訪問的文件，運行客戶進程，管理用戶化身（Avatar），使用輸入/輸出（I/O）工具進行交互，并通過本地平臺上的VRML瀏覽器實時完成場景繪制和系統(tǒng)交互。VRML文件的一個重要特性是其內(nèi)建了支持多個分布式文件的內(nèi)聯(lián)機制（Internet節(jié)點），從而允許將一個巨大的虛擬環(huán)境進行分割設(shè)計而后合并展示。這在保證各種平臺通用的同時，也降低了數(shù)據(jù)通信量，從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。（5）可交互性與動畫。隨著瀏覽者的移動，VRML場景中造型的各種屬性（例如方位、關(guān)照等）也將隨之改變，以實現(xiàn)立體視覺。VRML通過Script節(jié)點引入Java或JavaScript語言編寫的腳本程序來擴展其功能。節(jié)點以層次關(guān)系聯(lián)系在一起，節(jié)點間可以通過事件進行信息傳遞，事件通過場景圖傳播。需要說明的是，目前的這些VRML瀏覽技術(shù)一般都未提供三維模型的立體顯示機制和用戶擴展機制，也不支持如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等虛擬現(xiàn)實高級設(shè)備。它把VRML的功能封裝到一個輕型的、可擴展的核心之中，并實現(xiàn)了VRML97的全部功能，X3D在VRML的基礎(chǔ)上提出了新的特性，高級API，附加數(shù)據(jù)編碼格式，更嚴格的一致性和允許用模塊化的方法支持新標準的組件化體系結(jié)構(gòu)。為了滿足這些需求，X3D采用了下述設(shè)計目標[2]：(1)分離的運行時構(gòu)架和數(shù)據(jù)編碼；(2)支持多種編碼格式,包括XML；(3)添加了新的圖形,行為和交互式的對象；(4)具有可替換的進入3D場景的API；(5)將建筑模塊分解為組件；(6)定義了滿足不同市場需求的說明書子集；(7)允許在不同服務(wù)等級下執(zhí)行說明書；(8)在可能的情況下,忽略未指明的行為 X3D系統(tǒng)組成虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序接口 擴展高級圖形特性二進制流 VRML97特性文檔對象模型DOM核心特征性事件(EVENT),路由(ROUTE),原型(PROTO)場景創(chuàng)作接口SAIEcma腳本輸入插值器Interpolators外部創(chuàng)作借口EAL/JSAI視頻Script節(jié)點事件傳感器TimeSeasor幾何圖形音頻圖2(1)內(nèi)核：定義了VRML中最為關(guān)鍵的特性，形成核心組件，并將其封裝為一個小型的、可擴展的內(nèi)核。VRML97的節(jié)點被設(shè)計為可插拔的組件，通過擴展內(nèi)核，完整地實現(xiàn)了VRML97規(guī)范定義的功能，從而確保了X3D與已有的VRML應(yīng)用兼容。也可以添加其它的擴展，如NURBS擴展，二進制文件格式擴展等。X3D可以在不同的硬件設(shè)備中使用，并可用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域中，如科學(xué)可視化、航空航天模型、虛擬戰(zhàn)場、多媒體再現(xiàn)、教育、娛樂、網(wǎng)頁設(shè)計、共享虛擬世界等方面。X3D標準是XML標準與3D標準的有機結(jié)合，X3D相對于VRML有所改進，提供了以下的新特性:更先進的應(yīng)用程序界面、新添的數(shù)據(jù)編碼格式、嚴格的一致性、組件化結(jié)構(gòu)用來允許模塊化地支持標準的各個部分。4. 空間化的音頻和視頻：在三維立體空間場景幾何體上映射影視、聽覺文件。8. 腳本：通過程序或腳本語言，可以動態(tài)地改變場景。XML文檔：可擴展標記語言(Extensible Markup Language ，簡稱XML)是萬維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)創(chuàng)建的一組規(guī)范。我們稱這些所描述的數(shù)據(jù)對象為XML文檔(XML Documents)。文檔由聲明、元素、注釋、字符、引用或者處理指令組成。VRML97的語法與Open Inventor圖形語法相似(很顯然，因為VRML就是采用SGI的Open Inventor文件格式)，但與世界通用的XML語法相比就過于封閉，限制了本身的發(fā)展。組件思想：組件思想來源