【正文】 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。 Java 3D 高分辨率坐標(biāo) 2n Meters Units Universe (20 billion light years) Galaxy (100000 light years) Light year Solar system diameter Earth diameter Mile Kilometer Meter 3 Micron 2 Angstrom 115.57 Planck length 表 2： Java 3D 高分辨率坐標(biāo) 場(chǎng)景 （ Locale） 為了支持大型虛擬宇宙， Java3D 提出了 Locale的概念。 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。高分辨率坐標(biāo)的 就是 1 米。 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)。 Java3D 用有符號(hào)的、兩位補(bǔ)碼的 256 位定點(diǎn)數(shù)字來(lái)表示高分標(biāo)率坐標(biāo)。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(jué)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。這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)足夠用來(lái)描述一個(gè)超過(guò)幾百萬(wàn)光年距離的宇宙，也可以定義小于一質(zhì)子大?。ㄐ∮谝黄绽士碎L(zhǎng)度）的對(duì)象。 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。如果使用單精度坐標(biāo)，有可能出現(xiàn)下列情景： 1. 離原點(diǎn)僅有一百公里的距離，被描繪得相當(dāng)量子化，所能達(dá)到的最好效果就是三分之一英寸，在實(shí)際應(yīng)用中這樣的精度比要求的粗糙的多。 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。 Java3D 的坐標(biāo)系統(tǒng) 默認(rèn)情況下， Java3D 的坐標(biāo)系統(tǒng)是右旋的，用方位語(yǔ)義學(xué)來(lái)解釋就是：正 y方向是本地重力的上，正 x方向是水平的右，正 z是這對(duì)著觀察者的方向。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(jiàn)或者與其他的對(duì)象結(jié)合。實(shí)際上在大多數(shù)情況下，一個(gè)虛擬宇宙就可以滿足一個(gè)應(yīng)用程序所有的需求。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)。 對(duì)于建立一個(gè)簡(jiǎn)單的 Java3D 程序，我至少需要了解三個(gè)概念：虛擬宇宙（ Virtual Universe）、場(chǎng)景（ Locale）、坐標(biāo)系統(tǒng)。 ? 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。 ? Spape3D Node 是三維圖形節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)體放映在最后的顯示畫面中，就是三維世界中的每個(gè)形體。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。 Java3D 允許從一個(gè) Locale 跳到另一個(gè) Locale，不過(guò)絕大多數(shù)程序只有一個(gè) Locale。 ? Virtual Universe 是根節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)場(chǎng)景圖的 Virtual Universe 是唯一的。如果想讓三維圖像正常顯示，必須在這兩點(diǎn)上遵循 Java3D 場(chǎng)景圖的規(guī)定。 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）。 表 1 是 Java3D 與其它三維技術(shù)的比較圖，可以從中直觀的看出他們 相互間的區(qū)別： 技術(shù) 實(shí)現(xiàn)層次 開(kāi)發(fā)技術(shù)（難 度） 擴(kuò)展性 最適合應(yīng) 用領(lǐng)域 Java3D 中層（ JVM） Java（較易） J2SE標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展（好） 網(wǎng)上三維顯示實(shí)現(xiàn) … OpenGL 底層（顯卡） C\C++（難） 各大廠商支持（較好） 三維設(shè)計(jì)軟件 … Direct3D 底層（操作系統(tǒng)） C++（較難） Windows 平臺(tái)（差） 三維游戲 … VRML 上層（網(wǎng)頁(yè)） 標(biāo)記語(yǔ)言（容 易） 安裝插件支持（一 般） 網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí) … 表 1： 3D 技術(shù)對(duì)招表 167。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)。與 OpenGL一樣， Direct3D 的實(shí)現(xiàn)主要使用 C++語(yǔ)言 。 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。 OpenGL同時(shí)也定義了一系列接口用于編程實(shí)現(xiàn)三維應(yīng)用程序，但是這些接口使用 C（ C++）語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)并且很復(fù)雜。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。 JAVA3D 建立在 JAVA2（ )基礎(chǔ)之上， JAVA 語(yǔ)言的簡(jiǎn)單性使 JAVA3D 的推廣有了可能。 Java3D 把 OpenGL和 DirectX 這些底層技術(shù)包裝在 Java 接口中。 Java3D 概述 Java3D 簡(jiǎn)介 Java3D API 是 Sun定義的用于實(shí)現(xiàn) 3D顯示的接口。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。 第二章 Java3D 技術(shù)的簡(jiǎn)介 Java3D 用其自己定義的場(chǎng)景圖和觀察模式等技術(shù)構(gòu)造了 3D 的上層結(jié)構(gòu) ，實(shí)現(xiàn)了在 Java 平臺(tái)使用三維技術(shù)。而所有的展示文件只有 1M2M，不需下載插件。s and Excite web portal 網(wǎng)站制作了栩栩如生如生的 3D虛擬時(shí)裝模特展示，觀看者用菜單可以選擇：展示的服裝，模特的膚色，發(fā)型，步型，甚至于燈光都可以用菜單即刻更換。可以說(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)。兩個(gè)公司并沒(méi)有拋棄 VRML， Shout Interactive 公司可以接受 VRML文件，并把它變成自己的文件格式， Blaxxun公司的軟件可以直接運(yùn)行 VRML。 Shout Interactive and Blaxxun 兩個(gè)公司使用純 Java 技術(shù)開(kāi)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。 由于全世界有 90%的人上網(wǎng)使用微軟不要錢的瀏覽器 IE，而 Web3D 的渲染引擎插件又必須安裝在 IE 上。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。因此，只要支持 JVM，就能運(yùn)行 JAVA 小程序。使用 Java 的重要理由之一是它的平臺(tái)無(wú)關(guān)性。 167。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。虛擬社區(qū)很可能是 Web3D 圖形在互聯(lián)網(wǎng)上的一種主要應(yīng)用形式。它真正實(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(kāi)展各種文化科技，娛樂(lè)活動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)遠(yuǎn)程訪問(wèn)者同時(shí)訪問(wèn)虛擬社區(qū)時(shí)，它們可以用語(yǔ)音或文字通訊。 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?。娛?lè)休閑網(wǎng)站對(duì) Web3D 圖形有更多的需求，如：城市景觀或風(fēng)景點(diǎn)的虛擬旅游，虛擬博物館，展覽會(huì)，藝術(shù)畫廊等等。 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。許多 Web3D 圖形技術(shù)的軟件廠商是瞄準(zhǔn)了電子商務(wù)的，如 cult3D 和 viewpoint，其圖形技術(shù)主要是用于商品的 3D 展示，您甚至于可以在網(wǎng)上操作或使用要購(gòu)買的商品。虛擬商場(chǎng)是人們熱中的話題。互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容提供商和商業(yè)網(wǎng)站不斷使用新的工具與技術(shù)使網(wǎng)站更具吸引力， Web3D 圖形是最新的和最具魅力的技術(shù)?；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。 互聯(lián)網(wǎng) 3D 圖形技術(shù)的應(yīng)用 當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)上的圖形仍以 2D 圖像為主流。 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(méi)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。 3D 圖形技術(shù)并不是一個(gè)新話題，在圖形工作站以至于 PC 機(jī)上早已日臻成熟，并已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。 論文總結(jié) ...........................................................................................................................33 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................34 第一章 緒論 167。 在網(wǎng)頁(yè)上顯示 3D圖形 ...................................................................................................31 第五章 實(shí)踐和展望 ......................................................................................................................32 167。 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。 ..........................................................................................................20 167。 背景變換的實(shí)現(xiàn)方法 .......................................................................................................18 燈光 ..............................................................................................................................18 紋理貼圖 .....................................................................................................................19 霧 ..................................................................................................................................19 167。 點(diǎn)、線、面的生成 ..........................................................................................................16 點(diǎn)的生成 ......................................................................................................................16 直線的生成 ..............................................................................................................