【正文】 參考文獻[1]汪成為,高文,(虛擬現實) 技術的理論、實現及應用實用[M] .北京:清華大學出版社,。（2）研究了虛擬現實的特征和發(fā)展趨勢。在虛擬現實的理論、算法和技術實現等各方面都有很多待解決的課題和待發(fā)展的領域，它的發(fā)展創(chuàng)新的余地很大。通過碰撞檢測技術、層次細節(jié) LOD（Level of Detail）技術可以優(yōu)化三維場景系統。由于3DS MAX并非專門的虛擬現實工具，“減肥”術，經壓縮后的VRML文件只有原來的1/3，壓縮率相當高，而且壓縮過的文件不再是文本文件，用普通文本編輯器軟件打開后是一片亂碼，因而在一定程度上實現了文件的保密。原型(PROTO)是一種類型封裝機制，利用它可以在已定義節(jié)點類型的基礎上定義新的節(jié)點類型。所以在虛擬校園的設計中，優(yōu)化VRML文件非常重要。提供的域值是否在適當范圍內；校驗是否有重復的節(jié)點定義，是否有不匹配的域名或路由。消隱算法按其實現方式可分為景物空間消隱算法和圖像空間消隱算法兩大類，景物空間消隱算法直接在景物空間（攝像機坐標系）中確定視點不可見的表面區(qū)域，并將它們表達成同原表面一致的數據結構。這就是場景的消隱。以達到最完美的效果。紋理大小應根據圖形加速卡性能、運行系統的內存及人的視覺生理特性等合理確定，為有效節(jié)省內存，虛擬校園中所用紋理多數是512 X 51239。5．3 紋理映射技術紋理映射（Texture Mapping）是一種將二維圖像映射到三維幾何形狀表面的一個映射，使其產生特殊效果或真實感的一種技術。盡管圖形渲染系統的性能在近幾年有明顯提高，但總有一些場景過于復雜，不能實時渲染。當視點離物體較遠時，調用較粗略的模型，當視點離物體較近時，則選用描繪細致的模型。根據實際情況和瀏覽的用戶體驗情況，把碰撞值設置得較小。虛擬校園漫游中動態(tài)物體與靜態(tài)物體之間或者動態(tài)物體與動態(tài)物體之間的交互基礎就是碰撞檢測。我們將從不同的角度來進行系統優(yōu)化的分析和實驗。一個完整的虛擬場景中也少不了各個模型的建立。了解VRML視點控制。用戶或者瀏覽者可以根據不同的需求或喜好進行設置和瀏覽。修改type模式和speed 參數都能達到不同的效果。上面的視點是從正大門開始觀察的視點。由此設置瀏覽者在虛擬校園環(huán)境中的觀察位置、空間朝向以及視野范圍等參數。其代碼如下所示：DEF xiaoche Transform { children [ DEF xiaocheTIMER TimeSensor { loop TRUE cycleInterval 20 }, DEF xiaochePOSINTERP PositionInterpolator { key [ ] keyValue [ ] }, DEF xiaocheROTINTERP OrientationInterpolator { key [ ] keyValue [ ] }, DEF che Transform { translation 0 0 0 children [ Transform { translation 0 0 0 children [ Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor } } geometry Box { size 1500 1500 3000 } } ] } ] }, ]ROUTE TO ROUTE TO ROUTE TO ROUTE TO }在key [ ]和keyValue [] 中輸入具體的值就可以實現校車的動畫。如何在虛擬校園場景中添加這些動畫交互是一個十分重要的急需解決的問題。Collision節(jié)點兼具編組和感知傳感雙重功能。（2）圓柱體傳感器CylinderSensor圓柱體傳感器CylinderSensor節(jié)點用來檢測用戶操縱指定設備的動作，并將該動作轉換成為造型在圍繞以某根軸為旋轉軸的一個圓柱面上所產生的旋轉，使瀏覽者像是在圍繞著一跟圓柱體上進行觀察。動畫自動運行一個時間周期后停止，類似于在一個存在摩擦阻力的環(huán)境中，旋轉的門會自動停止[13]。TouchSensor是一種接觸感知器，鼠標點擊后可使物體繞Y軸轉動。TouchSensor節(jié)點就可以控制門窗的活動動畫，當觀察者點擊TouchSensor物體所指定的門窗時，門窗即可開始自身具有的動畫。VRML通過一系列交互傳感器在三維環(huán)境和用戶之間感知交互。VRML中將狀態(tài)的變化一記為一個“事件”，代表輸入的稱為“事件輸入”，代表輸出的稱為“事件輸出’。所以在具體的操作過程當中，合理地使用紋理貼圖能夠達到事半功倍的效果。介紹了VRML中紋理的種類，使用方法和優(yōu)化的方式。本章主要討論虛擬校園的建模工作。貼圖坐標要求準確，否則貼圖將不能正確顯示。最后，把表面圖案和形狀有機的結合起來，就構成了教學樓的三維模型。這樣瀏覽者可以在不同的角度都可以看到樹木的整體效果。靈活運用貼圖可以帶來很多方便，建筑中的三維模型，如門窗、樹木等原本立體效果不是很強、精度要求不是很高，可以用貼圖取代立體圖案的制作，既簡化了模型的設計，又不會對視覺產生不良的影響。PixlTexture節(jié)點以顯示象素數組的形式定義了一個二維象素紋理，同時指定將該紋理映射至幾何體表面時所需要的參數。3．3．1紋理種類VRML紋理映射使用Appearance節(jié)點的texture域或者texture Transform域進行；對于VRML以點、線、面方式構造的復雜造型，還可以使用Texture Coordinate節(jié)點進行精確紋理映射。為減輕系統的運行負載，提高渲染速度,如果多邊形是單面可見，應確保其狀態(tài)沒被設定為Render Both Sides Visible[12]。（8）移除多邊形的背面。用LOD 模型配合一定細節(jié)程度的紋理來代替多邊形模型會大大降低系統的繪制負載。（5）使用LOD 表達復雜結構模型。合理設置VRMLExport對話框參數。（2）刪除和隱藏場景中的不可見和細微細節(jié)。達到精益求精的地步。對這三種曲線進行三維拓展就可以得出相對應的曲面，同時也用到了布爾建模。三維建模包括對象級建模、布爾建模、網格對象建模、面片建模等等。對于一般建筑物，表現出模型的基本輪廓和結構，反映出必要的形體變化關系即可。這種工作方法也為今后將虛擬現實技術運用于城市(區(qū)域)規(guī)劃、城市設計、建立更大規(guī)模的虛擬環(huán)境提供了一種可能。作者以航拍照片的平面圖作為參考，將圖掃描到計算機中，在3DS Max中作為底圖描出樓房底部輪廓線和具體位置，由于平面圖沒有提供高度信息，樓房高度采用現場測量數據，少部分參照數碼相機拍攝的照片近似地獲取屋頂、陽臺這樣的細節(jié)也要參照相片如實建模。通常，地形是不規(guī)則的，如草地高低不平，需要根據實際情況進行拉伸。3．1．4地形地貌的建模地形對象模型庫在虛擬環(huán)境中分量很大，通常其多邊形數占系統總多邊形預算的1/3左右，它對漫游的真實性和系統運行的實時性有重要影響。VRML 和3DSMAX是常用的兩個建模工具。采取各個擊破的原則，分別對各個建筑群建模。（2）從地理位置的分布上來看：浙江科技學院校內河把學校一分為二，分為南北兩部分。同時也初略介紹了虛擬校園漫游系統的開發(fā)流程和相關問題。本章主要介紹了虛擬校園漫游系統的總體結構和開發(fā)工具。碰撞檢測使該系統更加真實。使虛擬校園有一個基本的初體的模型。通過VRML瀏覽器外部編程接口EAI進行編程，允許VRML與Web頁上的其他對象進行溝通。VRML的Script節(jié)點是一種控制傳感器和內插器的節(jié)點。可以說，VRML所戰(zhàn)線的正是JAVA要做的。另外我們還添加了對Box的紋理貼圖。3DS MAX生成的模型，能通過“File (文件) ”——“Export (導出) ”菜單,以VRML 的文件格式輸出，通過這種方式使3DSMAX和VRML二者之間建立聯系。因此，在本課題的校園建筑中，我們采用3DSMAX來進行模型的創(chuàng)建與修改活動。3DS MAX通過構建虛擬的3維世界，來表現真實現實中的存在。系統右工作區(qū)主要用于編輯Vrml場景造型節(jié)點。 （8）腳本支持。、環(huán)境傳感器、感知傳感器以及碰撞傳感器可以對三維造型進行實時交互仿真。VRML是用的是ASCII文本格式的三維場景式描述語言進行編程。 （2）獨立平臺。作為單純的三維造型和渲染工具，VRML提供的技術能夠把二維、三維、文本以及多媒體素材有效地集合在同一個虛擬環(huán)境當中，從而使用戶沉浸其中。VRML不完全等同于虛擬現實，但對虛擬現實技術產生了重要的影響。所以， 三維場景建筑建模是系統真實性的最真實的反映。 地形匹配：地形對漫游的真實性和系統運行的實時性有重要影響。 碰撞檢測：碰撞檢測是構造虛擬漫游系統不可缺少的一個重要部分，它可以使用戶以更自然的方式與三維場景中的對象進行交互。38第二章 系統總體設計 為了保證整個場景能順利流暢地在普通高檔微機上運行，同時達到實時漫游的功能以及安全可靠，按照任務側重點的不同，可將整個系統分解成場景模型子系統、漫游引擎子系統、渲染輸出子系統等，他們在功能上相對獨立，通過數據接口相互聯系。也探討了怎樣利用其他相關軟件與VRML結合設計與開發(fā)的問題。本文通過對實際操作中的一些過程和設計的總結，并在此基礎上，充分描述VRML語言和相關軟件的使用和方法。采用3D MAX和VRML Pad實現虛擬場景對象的建模、添加節(jié)點、校驗和測試。在對本選題的研究過程中，我深入地研究了虛擬現實技術，對各種三維建模技術、虛擬現實交互技術進行了比較分析，并以浙江科技學院為例，實現了校園環(huán)境的虛擬漫游。理想的虛擬現實應該具有一切人所具有的感知功能。這三個重要特征與其相鄰近的技術(如多媒體技術、計算機可視化技術等) 相區(qū)別?？梢哉f人處在虛擬環(huán)境之中跟現實環(huán)境是沒有差別的 [7] 。虛擬現實不是一種真實的世界，而是一種虛假的，可交互的環(huán)境，人們可使用計算機等高級設備融入到虛擬的情境中去，行動自如地觀察環(huán)境的全部或者局部乃至細節(jié)。筆者對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過語音識別技術轉化成建模所需的數據，然后利用計算機的圖形處理技術和人工智能技術進行設計、導航和評價，將基本模型用對象表示出來，并邏輯地將各種基本模型靜態(tài)或動態(tài)地連接起來，最后形成系統模型。（