【正文】 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)建為有如同計算機(jī)文件那樣的層次，這意味著一個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 用有符號的、兩位補(bǔ)碼的 256 位定點(diǎn)數(shù)字來表示高分標(biāo)率坐標(biāo)。用這種方法，可以創(chuàng)造出一個具有任意大小和規(guī)模的在視覺上無縫的虛擬宇宙，而且可以不必?fù)?dān)心數(shù)字上的精度。這個坐標(biāo)系統(tǒng)足夠用來描述一個超過幾百萬光年距離的宇宙，也可以定義小于一質(zhì)子大小（小于一普朗克長度）的對象。 為了支持一個大型的 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 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)來表示的三維坐標(biāo)都足夠來表示和顯示豐富的 3D 場景。 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，用方位語義學(xué)來解釋 就是：正 y方向是本地重力的上，正 x方向是水平的右，正 z是這對著觀察者的方向。同樣的，在一個虛擬宇宙中的結(jié)點(diǎn)對象也不能在其他的虛擬宇宙中可見或者與其他的對象結(jié)合。實(shí)際上在大多數(shù)情況下，一個虛擬宇宙就可以滿足一個應(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 ，同時也可被看作一個數(shù)據(jù)庫。 對于建立一個簡單的 Java3D 程序，我至少需要了解三個概念：虛擬宇宙（ Virtual Universe）、場景（ Locale）、坐標(biāo)系統(tǒng)。 ? 位于場景圖最下層的是兩個葉子節(jié)點(diǎn)：三維體的外觀（ Appearance）和幾何信息 （ Geometry），這兩個節(jié)點(diǎn)定義了一個三維體的顯示效果。 ? Spape3D Node 是三維圖形節(jié)點(diǎn)，這個節(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 Locale 跳到另一個 Locale，不過絕大多數(shù)程序只有一個 Locale。 ? Virtual Universe 是根節(jié)點(diǎn)，每一個場景圖的 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 場景圖的規(guī)定。 Java3D 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用的是 Scene Graphs Structure（場景圖），就是一些具有方向性的不對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)計軟件 … Direct3D 底層（操作系統(tǒng)） C++（較難） Windows 平臺（差） 三維游戲 … VRML 上層（網(wǎng)頁） 標(biāo)記語言（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)對招表 167。腳本化的語句可以編寫三維動畫片、三維游戲、計算機(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新面孔。 JAVA3D 建立在 JAVA2（ )基礎(chǔ)之上， JAVA 語言的簡單性使 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：說明如何使用 Java3D 接口；說明如何將 Java3D 技術(shù)與 Java 原有的 Web 技術(shù)（ JSP、 Serverlet）相結(jié)合，在網(wǎng)頁上實(shí)現(xiàn)三維顯示。 第二章 Java3D 技術(shù)的簡介 Java3D 用其自己定義的場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?？梢哉f這兩個公司最先在它們的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了核心的 X3D 技術(shù)。兩個公司并沒有拋棄 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 兩個公司使用純 Java 技術(shù)開發(fā)了實(shí)時渲染引擎（大小只有 50K），這個小小的 JAVA 小程序， 不僅在網(wǎng)上自動下載，而且可以在客戶端實(shí)時渲染 3D 場景，逐幀顯示動態(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無關(guān)性。 167。它們除了提供虛擬場景制作以外，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)上仿真虛擬社會的各種活動，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，娛樂活動。當(dāng)幾個遠(yuǎn)程訪問者同時訪問虛擬社區(qū)時，它們可以用語音或文字通訊。 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，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?。娛樂休閑網(wǎng)站對 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，藝術(shù)畫廊等等。 2. 聯(lián)機(jī)娛樂休閑與游戲： 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)歷簡單的賽車或空中射擊游戲，下載文件不超過 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)上操作或使用要購買的商品。虛擬商場是人們熱中的話題?；ヂ?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（前身是 VRML協(xié)會）最先使用 Web3D 術(shù)語，這一術(shù)語的出現(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)代表了未來的新技術(shù)，很明顯， 3D 圖形和動畫將在互聯(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)頁上顯示 3D圖形 ...................................................................................................31 第五章 實(shí)踐和展望 ......................................................................................................................32 167。 動畫的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................................................24 調(diào)用 ................................................................................................24 物體轉(zhuǎn)動 .....................................................................................................................25 場景的移動 ..................................................................................................................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 ..................................................................................................................16