畢業(yè)論文--面向web的虛擬現(xiàn)實建模研究（含外文翻譯）

1、<p>　　面向Web的虛擬現(xiàn)實建模研究</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　VR技術(shù)與Internet技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了 VRML (虛擬現(xiàn)實建模語言)，它是描述交互式的3D對象和世界的一種文件格式，可以與WWW—起使用，用來實現(xiàn)一個通過全球互聯(lián)網(wǎng)和WWW的超鏈接而形成的虛擬世界。VRML作為實際的標準已經(jīng)出現(xiàn)。</p&g

2、t;<p>　　本文介紹了第二代WW技術(shù)核心VRML語言及其特性、文件創(chuàng)建方法、應(yīng)用、發(fā)展前景和瀏覽器等。在簡要介紹VRML的基礎(chǔ)上，詳細論述了 VRML的 各種幵發(fā)工具，VRML技術(shù)的3DMAX支持，以及一個虛擬現(xiàn)實場景的設(shè)計過程。</p><p>　　本文用較大篇幅講述了 VRML虛擬學(xué)校的設(shè)計。從最簡單的虛擬場景構(gòu)造到復(fù)雜型體的設(shè)計，從一個虛擬場景的動畫設(shè)計到場景中某些實體的交互式控制.以及一

3、些紋理、背景和光源方面的設(shè)計。最后對項目進行了總結(jié)，描述了構(gòu)造虛擬場景的關(guān)鍵技術(shù)，以及一些解決方案和進一步的研究思路。</p><p>　　關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實建模語言；場景；學(xué)校；3DMAX</p><p>　　Web-oriented Virtual Reality Modeling</p><p><b>　　Abstract </b>&l

4、t;/p><p>　　The combination of VR and Internet develops VRML (the Virtual Reality Modeling Language) .It is a file format for describing interactive 3D objects and worlds.VRML is used to achieve a virtual world

5、with WWW through Internet and hyperlink of WWW. It has emerged as the defact to standard.</p><p>　　The article introduces a new language VRML,which is the core technology of the second gene

6、ration WWW,and discusses its characteristics, application,perspective,</p><p>　　browsers and etc.Based on introducing briefly VRML,it discusses in detail the creating tools,the support of 3DMAX in VRML and t

7、he process of designing a virtual scene.</p><p>　　In this thesis.it discusses the design of the school in virtual reality scene of VRML with much more length,which is from the simpleest virtual scene to comp

8、lex shapes and from the cartoon of the virtual scene to interactive controls of some entity.lt also describes some design of texture,background and light.Finally,this project is concluded and describe crucial techniques

9、of constructing virtual scene,also put forward some project which is to be resolved and the more research in the future.</p><p>　　Key words VRML;scene;school;3DMAX</p><p><b>　　目 錄 <

10、/b></p><p><b>　　第1章 緒論6</b></p><p><b>　　1.1 引言6</b></p><p>　　1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述7</p><p>　　1.21虛擬現(xiàn)實技術(shù)的定義7</p><p>　　1.2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征

11、7</p><p>　　第2章VRML技術(shù)概述9</p><p>　　2.1 VRML技術(shù)特征9</p><p>　　2.2 VRMLPad開發(fā)工具10</p><p>　　2.3 VRML的語法結(jié)構(gòu)簡介11</p><p>　　第3章 需求分析17</p><p>　　3.1 功能

12、分析17</p><p>　　3.2 性能需求17</p><p>　　3.3環(huán)境需求18</p><p>　　第4章系統(tǒng)設(shè)計19</p><p>　　4.1 虛擬校園的功能19</p><p>　　4.2 詳細設(shè)計與實現(xiàn)19</p><p>　　第5章 系統(tǒng)測試28</p&

13、gt;<p>　　5.1 測試準備28</p><p>　　5.2 測試過程28</p><p>　　5.3測試結(jié)果28</p><p><b>　　結(jié) 論29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p>　　參 考 文

14、 獻31</p><p>　　附錄A 譯文32</p><p>　　空氣污染的虛擬現(xiàn)實模型32</p><p>　　附錄B 外文原文37</p><p>　　VIRTUAL REALITY MODEL OF AIR POLLUTION37</p><p><b>　　第1章 緒論</b>

15、;</p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality,簡稱VR)是20世紀末才興起的…門嶄新的綜合性信息技術(shù)。它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、人工智能、多媒體技術(shù)、傳感器、網(wǎng)絡(luò)以及并行處理技術(shù)等多個信息技術(shù)分支的最新發(fā)展成果,生成三維逼真的虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要研究內(nèi)容是實物虛化、虛物實化和高

16、效的計算機信息處理這三個方靣。該技術(shù)的特點在于由計算機產(chǎn)生一種人為的虛擬環(huán)境’這種虛擬環(huán)境可以是計算機產(chǎn)生的虛擬空間，也可以是實測數(shù)據(jù)或真實場景再現(xiàn)產(chǎn)生逼真三維空間，在這樣的虛擬空間中用戶在多種感官上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺。</p><p>　　虛擬現(xiàn)實是一種計算機界面技術(shù)，是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實時感知手段，最大限度地方便用戶操作，從而減輕

17、用戶的負擔(dān)，提高整個系統(tǒng)的工作效率。虛擬現(xiàn)實實時的三維空間表現(xiàn)能力、人機交互的操作環(huán)境以及給人帶來 的身臨其境的感覺，改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀。</p><p>　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用很廣泛，如建筑物視覺效果的評估、城鎮(zhèn)設(shè)計和城市信息系統(tǒng)、氣候、環(huán)境和電波傳播的模擬等。虛擬現(xiàn)實和三維模擬是數(shù)字城市表現(xiàn)的主要形式。在虛擬技術(shù)的支持下，賽博空間代替了傳統(tǒng)的抽象地圖和用來解釋、分析和討論設(shè)計思想和城市

18、進展的描述性文件，而以生動的、帶有照片紋理的、栩栩如生的三維城市模型展現(xiàn)在用戶眼前，設(shè)計者展示在人們面前的是設(shè)計結(jié)果明確的信息。從這里人們可以看到設(shè)計后的城市面貌，能識別特定的元素并能根據(jù)空間位置和比例尺的大小來調(diào)整視線。虛擬技術(shù)縮小了設(shè) 計專家和顧客之間的空間文化的差異，并為人類觀察自然、欣賞景觀、了解實 體提供了身臨其境的感受。</p><p>　　虛擬現(xiàn)實的真實現(xiàn)將會使整個人類的生活與社會發(fā)展發(fā)生極大的變革

19、。具有極大的發(fā)展?jié)摿土己玫陌l(fā)展前景的虛擬現(xiàn)實技術(shù)將像多媒體和internet 一樣逐步走入人們的生活。</p><p>　　1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述</p><p>　　1.21虛擬現(xiàn)實技術(shù)的定義</p><p>　　虛擬現(xiàn)實不是真實的世界，而是一種可交互的環(huán)境，人們可以使用計算機 方面各種高新技術(shù)，融入設(shè)想的或現(xiàn)實的空間中,行動自如地觀察場景的細部 或全局，參與

20、和指引場景中的活動。超脫不同的背景看，虛擬現(xiàn)實是由抽象的、復(fù)雜的計算機數(shù)據(jù)在空間上表示直觀的、用戶熟悉的事物的一種技術(shù)。</p><p>　　為了適應(yīng)虛擬現(xiàn)實的發(fā)展，簡明定義：虛擬現(xiàn)實是計算機生成的給人多種感官刺激的虛擬世界（環(huán)境)，是一種高級的人機交互系統(tǒng)。</p><p><b>　　定義中強調(diào)了兩點：</b></p><p>　　(1)

21、計算機生成的虛擬世界（環(huán)境）必須是一個能給人提供視覺、聽覺、 觸覺、嗅覺，以及味覺等多種感官刺激的世界。這里強調(diào)的是；虛擬現(xiàn)實不能 只由一種感官刺激構(gòu)成。根據(jù)今天技術(shù)水平,虛擬現(xiàn)實通常由視覺、聽覺和觸覺三種刺激構(gòu)成。定義中不強調(diào)沉浸感,說明虛擬現(xiàn)實可以有沉浸式和非沉浸式兩種。</p><p>　　(2) 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)實質(zhì)上是一種人機交互系統(tǒng)，而且是一種高級的人機交互系統(tǒng),因為這里的交互操作是對多通道信息進行的,并

22、且對沉浸式系統(tǒng)要求采用自然方式的交互操作,對于非沉浸式系統(tǒng)也可使用常規(guī)交互設(shè)備進行交互操作。這里強調(diào)介入者（人）在所創(chuàng)建的虛擬世界（環(huán)境）中的體驗（通過人機之間的相互操作獲得)》因此人機交互是虛擬現(xiàn)實的核心。</p><p>　　1.2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征</p><p>　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)因此具有以下四個重要特征</p><p><b>　　(1)

23、多感知性</b></p><p>　　指除了一般計算機所具有的視覺感知外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知、味覺感知及嗅覺感知等。理想的虛擬現(xiàn)實就是應(yīng)該具有人所具有的全部感知功能。</p><p><b>　　(2) 存在感</b></p><p>　　又稱臨場感,指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬壞

24、境應(yīng)該達到使用戶難以分辨真假的程度。</p><p><b>　　(3) 交互性</b></p><p>　　交互性是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然 程度（包括實時性)。例如，用戶可以用手去直接抓取環(huán)境中的物體，這時手有握著東西的感覺t并可以感覺物體的重量，視場中的物體也隨著手的移動而移動。</p><p><b

25、>　　(4) 自主性</b></p><p>　　是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動作的程度。例如，當(dāng)受到力的推動時， 物體沿力的方向移動、或翻倒、或從桌面滑落到地面等等。</p><p>　　過去，人們只能從計算機系統(tǒng)的外部區(qū)觀測計算處理的結(jié)果，只能通過鍵盤、鼠標與計算環(huán)境中的單維數(shù)字化信息發(fā)生簡單交互，只能從以定量計算為主的結(jié)果中得到啟發(fā)從而加深對事務(wù)的認識?，F(xiàn)在人們能

26、夠沉浸到計算機所創(chuàng)建的環(huán)境中去，并通過多種傳感器與多維化信息的環(huán)境發(fā)生交互作用，能從定性和定量綜合集成的環(huán)境中得到感性和理性的認識從而深化概念,激發(fā)新的創(chuàng)意和靈感。這些都是強調(diào)了人在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用。</p><p>　　第2章VRML技術(shù)概述</p><p>　　2.1 VRML技術(shù)特征</p><p>　　作為基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實建模語言,VRML的基本目

27、標是建立Internet上的交互式三維多媒體,也就是說,它是用來描述三維物體及其行為的,可以構(gòu)建虛擬境界（Virtual World)。VRML具有以下的特性：</p><p>　　(1) C/S工作模式。VRML的訪問方式是基于客戶機/服務(wù)器模式的。其中服務(wù)器提供VRML文件及支持資源（圖像、視頻、聲音等)，客戶端通過網(wǎng)絡(luò)下載希望訪問的文件，并通過本地平臺上的VRML瀏覽器交互式地訪問該文件描述的虛擬境界。&l

28、t;/p><p>　　(2) 分割設(shè)計模式及可擴充性。VRML支持多個分布式文件的內(nèi)聯(lián)機制(Inline節(jié)點），通過內(nèi)聯(lián)機制嵌入其它.wrl文件,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。同時,VRML還提供外部原型引用機制 (EXTERNPRO-TO 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上的不同

29、地址的資源,實現(xiàn)可擴充性。</p><p>　　(3) 獨立于平臺。VRML瀏覽器通過解析VRML文件描述虛擬場景,而瀏覽器由本地平臺提供,實現(xiàn)了平臺獨立性。</p><p>　　(4) 增強了的靜態(tài)場景。VRML語言建立三維虛擬場景的優(yōu)勢在于其可以非常方便地生成三維幾何實體，豐富的原始實體節(jié)點為描述復(fù)雜的大規(guī)模場景挺供了廣泛的可選性和可組合性。擠壓節(jié)點，原型構(gòu)造節(jié)點和插值器節(jié)點允許創(chuàng)作者

30、根據(jù)需要自由地創(chuàng)建復(fù)雜實體。同時Background、Fog等節(jié)點使三維場景真實感更強。</p><p>　　(5) 實時3D渲染。實時3D著色引擎在VRML得到了更好的體現(xiàn)，這一特性使VRML建模和瀏覽更明確地分離,這也是VRML不同于其他3D建模、 動畫制作工具的一個特點。后者是預(yù)先繪制，因而不能提供交互。</p><p>　　(6) 腳本支持。VRML通過腳本節(jié)點（Script)引入

31、Java或JavaScript語言編寫的腳本程序來擴展其功能，創(chuàng)作者可以在節(jié)點中實現(xiàn)自定義的功能,如交互,動畫，動態(tài)生成場景等。Java與VRML具有很強的互補性：Java的優(yōu)勢在于Internet環(huán)境下的程序設(shè)計,而VRML的優(yōu)勢在于虛擬現(xiàn)實場景建模，兩者結(jié)合是開發(fā)場景較復(fù)雜的、交互性要求較髙的虛擬三維系統(tǒng)的首選方案。</p><p>　　2.2 VRMLPad開發(fā)工具</p><p>

32、　　VRMLPad是一個很出色的虛擬現(xiàn)實文件專用編輯器，不僅有利于提高代碼編寫效率，而且還提供程序調(diào)試功能，完成復(fù)雜虛擬場景必不可少的利器之主要特點如下：</p><p>　　(1)自動偵錯。VrmlPad可以提示用戶語法、值類型的錯誤或警告。提供域值是否在適當(dāng)范圍中?？梢孕ｒ炇欠裼兄貜?fù)的節(jié)點定義，是否有不匹配的域名或路由；</p><p>　　(2)語法強調(diào)顯示。支持可定制的VRML語法

33、強調(diào)顯示；</p><p>　　(3)場景圖樹的可視化顯示。節(jié)點的代碼能夠根據(jù)場景圖的結(jié)構(gòu)展開或收起以方便編輯，可以在結(jié)構(gòu)視圖中選擇要編輯的節(jié)點或域；</p><p>　　(4)多文檔同時編輯。根據(jù)當(dāng)前打開的文件能夠很容易的找到與之相關(guān)的文件（例如 Inlines、Anchor、EXTERNPROTO)并進行編輯；</p><p>　　(5)自動化操作與自定義腳本操

34、作。VrmlPad允許開發(fā)者通過外部應(yīng)用程序界面（API)使用C、C++、Visual Basic, Borland Delphi這樣的語言來操控 Vrmlpa(L另外高級用戶還可以通過建立插件、VBScript、JavaScript、宏命令，在VnnlPad環(huán)境中執(zhí)行自定義的任務(wù)；</p><p>　　(6)整合腳本調(diào)試器?？梢允褂么苏系哪_本調(diào)試器在內(nèi)嵌的VRMLScript腳本中，或在用Cortona控件插

35、入VRML的網(wǎng)頁中査找并修復(fù)。調(diào)試器有控制腳本的執(zhí)行的功能：可以暫停腳本的執(zhí)行，運行至指定行，設(shè)置斷點，一步步的運行腳本。監(jiān)視腳本的數(shù)據(jù)狀態(tài)：當(dāng)前調(diào)用的堆棧；相關(guān)的前后代碼中變量，數(shù)組，對象；計算包含這些數(shù)據(jù)的表達式。在調(diào)試階段修改變量，數(shù)組，或?qū)ο蟮闹?。在調(diào)試階段添加并測試新的腳本代碼；</p><p>　　(7)預(yù)覽。使用系統(tǒng)里安裝的VRML瀏覽器預(yù)覽場景。可以自動檢測系統(tǒng)中安裝的VRML瀏覽器，也可以指定在

36、其中某個特定的瀏覽器中預(yù)覽場景?？梢詥为氼A(yù)覽選定的節(jié)點或組；</p><p>　　(8)發(fā)布。組織并優(yōu)化所有的相關(guān)文件，對場景可以采用Gzip壓縮格式以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)下載的速度。把所有資源打包并上傳到服務(wù)器上或作為郵件附件發(fā)送出去。發(fā)布向?qū)н€可以把相關(guān)的資源用base64數(shù)據(jù)編碼嵌入到VRML主文件中。</p><p>　　2.3 VRML的語法結(jié)構(gòu)簡介</p><p>

37、　　VRML語言風(fēng)格類似于面向?qū)ο缶幊陶Z言。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中，程序都是由一系列“對象”組成的，而在VRML語言中，一個完整的程序是由一系列的“節(jié)點”(nodes)組成的。正如每個“對象”或者“類”都有一組方法和變量一樣，VRML中的“節(jié)點”也是由一組能夠規(guī)定該節(jié)點屬性的值構(gòu)成，每個“節(jié)點”都是由四個特性值構(gòu)成的，它們分別是：</p><p>　　VRML中節(jié)點可以分為三類：</p><p&

38、gt;　　VRML中的域規(guī)定節(jié)點形態(tài)各項參數(shù)，分為exposedField(暴露域)和field（非暴露域），其中暴露域允許外部操作對它的值進行修改，而非暴露域則不允許。按照域的結(jié)構(gòu)類型，又分為單值域(SF..)和多值域(MF..)兩大類, VRML共定義了11個單值域和9個多值域</p><p>　　VRML語句結(jié)構(gòu)：第一行文字是：</p><p>　　#VRML V2.0 utf8&l

39、t;/p><p>　　這是VRML文件的標志，所有2.0版本的VRML文件都以這行文字打頭，VRML97是由VRML2.0版修訂而成的，符合VRML97規(guī)范的VRML文件也以這行文字打頭。其中“#”表示這是一個注釋。而utf8表示此文件采用的是utf8編碼方案，這在標準中有詳細說明。</p><p>　　先加入一個Group節(jié)點（組節(jié)點）：</p><p>　　Grou

40、p { #這是一個多值節(jié)點</p><p>　　組節(jié)點的花括號之內(nèi)的所有內(nèi)容視為一個整體，利用組節(jié)點可以把虛擬場景組織成條理清晰的樹形分支結(jié)構(gòu)。下面定義組節(jié)點的children域（孩子域）：</p><p>　　children [ #這是一個多值節(jié)點</p><p>　　在children后的方括號內(nèi)定義Group節(jié)點的所有孩子對象，第一個孩子是一個Shap

41、e節(jié)點（形態(tài)節(jié)點），它描述一個幾何形狀及其顏色等特征：</p><p>　　Shape { #這是一個單值節(jié)點</p><p>　　在Shape 節(jié)點內(nèi)定義一個幾何體Box（方盒節(jié)點）：</p><p>　　geometry Box {} #這是一個單值節(jié)點</p><p>　　注意我們沒有為Box定義任何域，這意味著它的尺寸和坐標位置

42、等特性取缺省值（單位立方體）。隨后補齊各右括號：</p><p><b>　　}　 ]　 } </b></p><p>　　這是一個最簡單的VRML文件，呈現(xiàn)出來的將是一個白色的正方體，如圖2.1，下面是完整的文件：</p><p>　　#VRML V2.0 utf8</p><p>　　Group { #組節(jié)

43、點</p><p>　　children [ #子節(jié)點列表</p><p>　　Shape { #子節(jié)點中的形狀節(jié)點</p><p>　　geometry Box {} #幾何域，定義一個立方體</p><p><b>　　}]}</b></p><p>　　圖2.1

44、 </p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　VRML程序的基本格式大體上在這個簡單程序中體現(xiàn)出來了，如果要想生成更為復(fù)雜多樣的物體，就必須要用到另外一些高級的節(jié)點或域。如下例，加入了translation域（控制位移量）、rotation 域（控制節(jié)點翻轉(zhuǎn)方式）Appearance節(jié)點（控制外觀）、diffuseColor（

45、定義反射色調(diào)）域和size（定義立方體尺寸）域。呈現(xiàn)出來的將是一個外觀為紅色，尺寸為2，中心位置處于坐標（3 ，0 ，0）處的正方體，如圖2.2。</p><p>　　#VRML V2.0 utf8</p><p>　　Transform { #類似于Group節(jié)點，但能夠增加平移、旋轉(zhuǎn)和縮放變換的相關(guān)域</p><p>　　translation 3 0 0 　

46、＃平移向右3個單位</p><p>　　rotation 0 1 1 1.57 #以原點與點（0 1 1）連線為軸轉(zhuǎn)1.57弧度</p><p>　　children [</p><p><b>　　Shape {</b></p><p>　　appearance Appearance { </p>&l

47、t;p>　　material Material {</p><p>　　diffuseColor 1 0 0?。＜t色</p><p><b>　　} } </b></p><p>　　geometry Box {size 2 2 2} #尺寸為2個單位</p><p><b>　　}]} </b&g

48、t;</p><p>　　另外，VRML中基本形狀還有球形sphere、圓錐cone兩種。同一個VRML程序中允許存在多個Transform節(jié)點，我們可以為不同的節(jié)點定義不同的形狀、外觀、尺寸以及位移坐標，這些都是根據(jù)程序的需要來定義，這樣我就能夠使用不同形狀的幾何體組成一定外觀的物體。格式如下：</p><p>　　Transform{ #節(jié)點一</p><

49、;p>　　Children[…]</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Transform{ #節(jié)點二</p><p>　　Children[…]</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Transform{

50、 #節(jié)點三</p><p>　　Children[…]</p><p><b>　　}……</b></p><p>　　在VRML程序中，有時候會要求有交互的功能，這就要求用到觸發(fā)器節(jié)點（TouchSensor），這個節(jié)點附和在某個實體節(jié)點上，作為其子節(jié)點，當(dāng)鼠標指針移動到該實體節(jié)點上時，便會出現(xiàn)一個手掌形觸摸提示標志。使用方法即在要添加

51、觸發(fā)器的節(jié)點的children節(jié)點中加上一行TouchSensor{}即可。一般情況下不同的觸發(fā)點將觸發(fā)不同的事件，這就要為觸發(fā)器取名，使用DEF定義即可，使用方法如下,這樣就為圖2.2中的正方體附加了一個觸發(fā)器，名為touch。</p><p>　　Transform{Children[</p><p>　　DEF touch TouchSensor{}</p><

52、p>　　Shape { #子節(jié)點中的形狀節(jié)點</p><p>　　geometry Box {} #幾何域，定義一個立方體</p><p><b>　　}　 ]}</b></p><p>　　在VRML程序中，普通的線段也是一類幾何節(jié)點，定義為IndexedLineSet{}，一條線由若干個索引點連接而成，這些索引點屬于一個point域

53、，這個域中包含了一系列的三維坐標點，編號從0開始遞增。而連接這些點還有一定的順序關(guān)系，這個順序關(guān)系由coordIndex域定義，編號從任意一個坐標點開始。示例如下：</p><p>　　Transform {children [</p><p>　　Shape {geometry IndexedLineSet{</p><p>　　coord Coordina

54、te {</p><p>　　point [3 4 0</p><p><b>　　-2 4 0</b></p><p><b>　　-2 -3 0</b></p><p><b>　　2 -4 0]</b></p><p><b>　　}&

55、lt;/b></p><p>　　coordIndex [0,1,2,3,0]}}]}</p><p>　　這樣就定義了一條連接了四個坐標點的封閉連線，如圖2.3。</p><p><b>　　圖2.3 </b></p><p>　　在VRML2.0中新引入的功能就是交互，即能控制動作的發(fā)生，這就要用到一個

56、新的節(jié)點，這個節(jié)點被命名為Script{},所有對事件動作進行控制的代碼都放在這個節(jié)點中，寫腳本的語言可以是java、javascript、vrmlscript，其中javascript和vrmlscript腳本可以直接放在script節(jié)點中，而java寫的腳本代碼必須以class文件的形式引入VRML文件。</p><p>　　以上介紹的就是VRML的一些基本的語法結(jié)構(gòu)，也是在本次設(shè)計中用到最多的語法結(jié)構(gòu)。&l

57、t;/p><p><b>　　第3章 需求分析</b></p><p><b>　　3.1 功能分析</b></p><p>　　虛擬學(xué)校構(gòu)建完畢后，可以實現(xiàn)瀏覽者在虛擬的場景中進行自由的瀏覽， 可以從不同的角度觀察學(xué)校。 通過設(shè)罝不同的視點已達到上面的要求.使瀏覽者能夠全面全方位的在場錄中漫游。在虛擬校園中，瀏覽者可以用行走

58、、飛行等多種方式對模型進行觀察。</p><p>　　虛擬學(xué)校是用VRML技術(shù)構(gòu)建的虛擬學(xué)校，它的研究內(nèi)容包括樹林、草坪、建筑的建立；圖像、環(huán)境、裝飾、燈光與場景的有機結(jié)合以增加場景的復(fù)雜度和主動性：利用光照技術(shù)和和觸發(fā)器技術(shù)及接口編程技術(shù)增加場景的交互性和動態(tài)性，給人以身臨其境的感覺。 虛擬學(xué)校旨在實現(xiàn)可供瀏覽的、漫游的、比較完整的虛擬環(huán)境，其中學(xué)校包括樹林、草坪、建筑樓等，用瀏覽者自主導(dǎo)航的方式展示各模型和場

59、景整體的畫面，瀏覽者可以在學(xué)校內(nèi)隨意走動，并觀賞里而的各種模型，學(xué)校內(nèi)部環(huán)境具有分布性、三維性、交互性和環(huán)境通真性。該系統(tǒng)支持手動漫游，瀏覽者可以自主的控制視角對學(xué)校場景進行自由的瀏覽，可以按照自己的想要的方式進行漫游。</p><p><b>　　3.2 性能需求</b></p><p>　　在性能實現(xiàn)發(fā)面，要求表現(xiàn)真實，文件不能太大，瀏覽速度要快。由于VRML 具

60、有平臺無關(guān)性，故VRML與用于絕大部分的操作系統(tǒng)，由于整個學(xué)校的三維立體場景在執(zhí)行過程中需要設(shè)計大量的圖形計算和大量的數(shù)據(jù)讀入讀出，故對子計算機的顯存和CPU主頻要求較高，特別是瀏覽比較復(fù)雜，而且色彩渲染較高場景時，這一技術(shù)瓶頸相當(dāng)突出。對計算機的性能 配置基本要求是CPU配罝最好能在1G以上和256M顯存，在這個配置下可以流暢的瀏覽虛擬場。而且顯示器最好選擇CRT，顯示器分辨率在1024*768以上，顏色為32位以上如果選擇LCD顯示

61、器，在瀏覽較大場景時將會有比較明顯的延遲現(xiàn)象，如果分辨率較低對很多三維設(shè)計器產(chǎn)生影響，而且在瀏覽器場景中的物體時視角也比較小。如果CUP性能很低則會影響文件執(zhí)行速度，而且會導(dǎo)致畫面停滯，沒有流暢的漫游感。</p><p><b>　　3.3環(huán)境需求</b></p><p><b>　　編程語言：VRML</b></p><p&

62、gt;　　使用輔助工具：VRMLPAD、3DMAX、PHOTOSHOP 操作系統(tǒng)：Windows 7</p><p><b>　　第4章系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　4.1 虛擬校園的功能</p><p>　　本場景是實現(xiàn)一個地面上的一個虛擬學(xué)校-它將采取有效的方式將二維、 三維、圖形、影像、背景、燈光、視角等結(jié)合在一起。瀏覽者可以在虛

63、擬學(xué)校內(nèi)進行漫游，向四周觀察，行動也不受約束，非常自由。</p><p>　　4.2 詳細設(shè)計與實現(xiàn)</p><p>　　詳細設(shè)計階段的根本目標是確定應(yīng)該怎樣具體實現(xiàn)所要求的系統(tǒng)，也是就是說，經(jīng)過這個階段的設(shè)計工作，應(yīng)該得出對目標系統(tǒng)的精確描述，詳細設(shè)計結(jié)果基本上決定了最終的程序代碼的質(zhì)量，為了實現(xiàn)整個虛擬校園系統(tǒng)，需要比較全面的掌握VRML語言，能夠熟練的掌握其中大部分節(jié)點的特性。而且整

64、個設(shè)計過程都需要對三維立體空間有一定的空間想象能力，空間定點也就成立設(shè)計過程中重要的一環(huán)。當(dāng)然，有了3DMAX的輔助.為設(shè)計過程提供了很大的方便。 </p><p>　　（1）樹林草坪的創(chuàng)建</p><p>　　首先從網(wǎng)上查找相應(yīng)的素材，然后通過圖片建一顆樹。相應(yīng)代碼如下：</p><p>　　#VRML V2.0 utf8</p><p>

65、　　DirectionalLight </p><p><b>　　{</b></p><p>　　ambientIntensity 0.5</p><p>　　direction -0.2 -0.8 -0.6 </p><p><b>　　}</b></p><p>　　P

66、ROTO ProtoTree4[ exposedField SFVec3f translation 0 0 0]</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Transform {</p><p>　　translation IS translation</p><p>　　children [<

67、/p><p>　　DEF Computer-Tree2 Shape </p><p><b>　　{</b></p><p>　　appearance Appearance </p><p><b>　　{</b></p><p>　　material Material <

68、/p><p><b>　　{</b></p><p>　　ambientIntensity 1</p><p>　　diffuseColor 0 0 0 </p><p><b>　　}</b></p><p>　　texture ImageTexture </p>

69、<p><b>　　{</b></p><p>　　url "pic/tree1.gif" </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　geometry IndexedFaceSet &l

70、t;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord DEF Computer-tree2G Coordinate </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　point </b></p><p><b&g

71、t;　　[ </b></p><p>　　0 0.0 1.0, 0.0 3.0 1.0, 0.707 0.0 0.707,0.707 3.0 0.707,</p><p>　　1 0.0 0, 1.0 3.0 0, 0.707 0.0 -0.707, 0.707 3.0 -0.707,</p><p>　　0 0 -1, 0 3 -1, -0.707 0

72、 -0.707, -0.707 3 -0.707,</p><p>　　-1 0 0, -1 3 0, -0.707 0 0.707, -0.707 3 0.707,</p><p>　　0 -3.0 1.0, 0.0 0.0 1.0, 0.707 -3.0 0.707,0.707 0.0 0.707,</p><p>　　1 -3.0 0, 1.0 0.0 0,

73、0.707 -3.0 -0.707, 0.707 0.0 -0.707,</p><p>　　0 -3 -1, 0 0 -1, -0.707 -3 -0.707, -0.707 0 -0.707,</p><p>　　-1 -3 0, -1 0 0, -0.707 -3 0.707, -0.707 0 0.707,</p><p><b>　　]</

74、b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　texCoord DEF Computer-tree2T TextureCoordinate </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　point </b></p>

75、<p><b>　　[</b></p><p>　　0.0 0.0, 1.0 0.0, 1.0 1.0, 0.0 1.0,</p><p>　　0.0 0.0,0.0 1.0, 1.0 1.0, 1.0 0.0, </p><p><b>　　]</b></p><p><b

76、>　　}</b></p><p>　　colorPerVertex FALSE</p><p>　　convex FALSE</p><p>　　coordIndex </p><p><b>　　[ </b></p><p>　　0,8,9,1,-1, 0,1,9,8,-1

77、,</p><p>　　2,10,11,3,-1, 2,3,11,10,-1,</p><p>　　4,12,13,5,-1, 4,5,13,12,-1,</p><p>　　6,14,15,7,-1, 6,7,15,14,-1,</p><p><b>　　]</b></p><p>　　tex

78、CoordIndex </p><p><b>　　[ </b></p><p>　　0, 1, 2, 3, -1, 4, 5, 6, 7, -1,</p><p>　　0, 1, 2, 3, -1, 4, 5, 6, 7, -1, </p><p>　　0, 1, 2, 3, -1, 4, 5, 6, 7, -1, &

79、lt;/p><p>　　0, 1, 2, 3, -1, 4, 5, 6, 7, -1, </p><p><b>　　]</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>

80、　　]</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　樹林草坪的建模：</b></p><p>　　先通過圖片建立一塊草坪，然后調(diào)用上面所建好的樹放在草坪上，通過調(diào)節(jié)坐標來使子成為一片小樹林，效果

81、如圖4.1：</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　?。?）學(xué)校地盤模型的建模</p><p>　　通過建好的樹形成相應(yīng)的樹林，然后在不同位置多建幾個以形成學(xué)校的大概空間，</p><p><b>　　如圖4.2</b></p><p><b&

82、gt;　　圖4.2 </b></p><p><b>　?。?）建筑樓的建模</b></p><p>　　建筑樓的建?？梢酝ㄟ^圖片粘帖在三維模型上而形成，也可以通過3dsmax軟件幫助建模三維圖形。3dsmax建模好后然后導(dǎo)出.wrl文件，然后在上圖中調(diào)用建模好的教學(xué)樓，通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的坐標使之更美觀。如圖4.3</p><p>

83、<b>　　圖4.3</b></p><p>　　通過vrmlpad圖片的方式建模宿舍樓，先shape一塊空白的面板，然后通過把圖片粘帖上去形成宿舍樓的一面，類似的方法做出宿舍樓的樓頂、側(cè)面。如圖4.4</p><p><b>　　圖4.4</b></p><p>　　通過類似的方式做出圖書館，如圖4.5</p>

84、;<p><b>　　圖4.5</b></p><p>　　（5）其他東西的建模</p><p>　　上述一些東西形成之后，我們可以在相應(yīng)的位置位置插入一些樹、籃球場、操場等環(huán)境，以使整個學(xué)校更美觀。如圖4.6是一個籃球場的模型</p><p><b>　　圖4.6</b></p><p&

85、gt;　?。?）學(xué)校建模完成后</p><p>　　學(xué)校建模完畢后，由于四周全是黑色，效果很差，沒有周圍景物的襯托，顯得非常單調(diào)，所以還要為圖書館的周圍添加上場景環(huán)境。在VRML中虛擬背景分為全景空間背景和天體空間背景兩種：全景空間背景是一個將造型包圍在里面的空間立方體，具有前后左右上下六個平面，可以根據(jù)圖書館周圍的需要設(shè)置不同的材質(zhì)和圖片。天體空間背景是一個無窮大的空間球體，分為天空背景和地面背景。天空和地面的

86、劃分以地平線為界。地平線位于原始坐標系XOZ平面向后延伸的無窮遠處.，上面的球體天空，下面的球體是地面。背景和造型的嵌套關(guān)系是：造型在最里面，全景空間背景的立方體為中間包圍層，天體空間背景的無窮大球體是最外面的包圍層。如果同時增加了全景空間和天空空間兩種背景，可以 通過設(shè)罝全景空間背景的透明度值決定能否看到天空和地面的顏色。在默認的情況下，沒有全景空間背果，天空和地面均為黑色。下面要用到Backgnnmd背景節(jié)點，它可以是任意組節(jié)點的子

87、節(jié)點，用于在當(dāng)前坐標系中創(chuàng)建全景空間或天體空間背景?？臻g背景在空間變換中僅受到坐標系旋轉(zhuǎn)變化的影響，不受坐標系平移或縮放變換的影響，因此在這種情況下，瀏覽者是不可能靠近背景，只能從不同的角度觀察全</p><p><b>　　圖4.7</b></p><p><b>　?。?）學(xué)校的漫游</b></p><p>　　為了對

88、學(xué)校進行漫游，需要對觀察者的視點進行調(diào)節(jié)，設(shè)罝不同的視點對學(xué)?？梢詮牟煌慕嵌冗M行觀察，可以全方位的更真實的感受到周圍環(huán)境的變化在VRML中可以用視點設(shè)置節(jié)點來創(chuàng)建視點，視點設(shè)置節(jié)點是一個一級域節(jié)點.放在主編組節(jié)點里面。</p><p>　　在VRMLpad中提供的視點導(dǎo)航可以使用戶在瀏覽器的場景中，使用一個三維造型作為用戶的替身，按照行走，飛行，觀察等不同的方式，在虛擬學(xué)校的場最中進行交亙操作。在這里有View

89、point視點節(jié)點和Navigation導(dǎo)航節(jié)點，其中 Viewpoint視點節(jié)點用于設(shè)置用戶的觀察視點，Navigation導(dǎo)航節(jié)點用于設(shè)置視點的移動方式，兩者結(jié)合可以實現(xiàn)更為逼真美妙的瀏覽效果。Jump域的域值用于設(shè)定視點的切換類型是否為跳躍性。</p><p><b>　　第5章 系統(tǒng)測試</b></p><p><b>　　5.1 測試準備</

90、b></p><p>　　測試系統(tǒng) Windows7，測試瀏覽器ie8，</p><p><b>　　5.2 測試過程</b></p><p>　　測試人員進入網(wǎng)頁后可以選擇不同的視角跳躍進行瀏覽，先選擇第一個視點跳躍，跳躍到視點sport，然后我們的視角就是跳到sport場景那，我們可以選擇2種方式進行瀏覽、walk、fly。當(dāng)我們碰到

91、樹或什么物體的時候我們會發(fā)現(xiàn)無法前進，我們沿著道路成功的繞著學(xué)校走一圈，期間可以觀察到宿舍、教學(xué)樓、圖書館等建筑。</p><p><b>　　5.3測試結(jié)果</b></p><p>　　以上的篇幅對圖書館的虛擬環(huán)境制作過程進行了描述。經(jīng)過上面若干步的操作和調(diào)整，一個較為完整的虛擬校園基本得以實現(xiàn)。</p><p>　　利用方向?qū)φ麄€場景進行漫

92、游，并交替采用不同的瀏覽方式，如行走、飛行等。經(jīng)過測試，計算機對于場景的處理較為流暢，整個系統(tǒng)的運行也基本沒有卡死現(xiàn)象。但也有不足之處，系統(tǒng)的讀取速度較慢，這些問題與系統(tǒng)的大小有著必然的聯(lián)系。由于設(shè)計的場景比較大，所以在計算機處理的過程中會出現(xiàn)這種情況。總體來說達到了預(yù)期的效果。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)是基于虛擬現(xiàn)

93、實技術(shù)構(gòu)建虛校園的。在短短的2個多月中， 我克服了自身的浮躁，堅持多看，多想。大大提高了自己的思維能力，也是我學(xué) 到了不少知識，例如VRML、3DMAX、PHOTOSHOP等等。通過構(gòu)建自己的虛擬現(xiàn)實場景，是我認識到未來的網(wǎng)絡(luò)是三維的網(wǎng)絡(luò)，未來的世界是三維的世界，人們在這么一個虛擬的三維立體的世界里自由翱翔。通過畢業(yè)設(shè)計我也認識了 VRML,深刻了解了 VRML作為一個開發(fā)平臺有著得天獨厚的潛能.它將會成為笫二代WWW的標準。通過畢業(yè)設(shè)

94、計我也學(xué)習(xí)了 VRML語古，從它的語法結(jié)構(gòu)到物體的造 型都有了比較透徹的理解。這為以后進一步從事相關(guān)的研究和開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計使我大開眼界，不光了解了 VRML方面的知識，而且鍛煉了我學(xué)習(xí)一門新語言的能力，大大提高了我的應(yīng)變能力，學(xué)習(xí)能力，使我分析問題多了很多思路，積累了許多經(jīng)驗。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計使我對計算機這個行當(dāng)有了更深刻的認

95、識。計算機行業(yè)是 一個發(fā)展飛速，潛能巨大，有著無盡機會的行業(yè)，它就像一個戰(zhàn)場也許有人會倒下，但將會有無數(shù)的人成長起來。作為一名即將畢業(yè)的大學(xué)生，我渴望在這個行業(yè)中展露頭角，而畢業(yè)設(shè)計給了我臨上戰(zhàn)場的最后一次磨槍的機會！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先要感謝我的導(dǎo)師奚雪峰。從選題到撰寫的全部工作都是在他的悉心指導(dǎo)和無私幫助下完成的

96、。導(dǎo)師的淵博知識和敏銳的洞察力給我很大的啟迪和幫助。論文的完成，凝聚著導(dǎo)師的心血。在此論文完成之際，謹向?qū)熤乱陨钌畹母屑ず驼\摯的謝意！</p><p>　　同時也感謝所有幫助我、關(guān)心我的老師、同學(xué)等朋友！同時還要感謝我的家人，他們的精神支持是我得以安心學(xué)習(xí)、順利完成論文工作的保證！</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p

97、>　　[1] 原亞玫. 網(wǎng)絡(luò)實驗中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用分析[J]福建電腦 2008, (07) . </p><p>　　[2] 王志強,蔡平. 基于X3D的虛擬環(huán)境建模的應(yīng)用研究[J]福建電腦 2008, (11) . </p><p>　　[3] 涂超,顏輝武. 碰撞檢測技術(shù)研究[J]計算機工程與應(yīng)用 2001, (19) . </p><p>　　[4]

98、宮勇,蒲小瓊,張翔. 虛擬場景漫游技術(shù)及其系統(tǒng)實現(xiàn)[J]計算機工程與應(yīng)用 2007, (15) . </p><p>　　[5] 龐遼軍,李慧賢,王力,王育民. 基于Java的VRML網(wǎng)絡(luò)通信功能的實現(xiàn)[J]計算機工程 2007, (11) . </p><p>　　[6] 楊瑞元,邱建雄. 基于圖像的建模和繪制技術(shù)綜述[J]計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報 2002, (02) . </

99、p><p>　　[7] 黃正軍,周建中. 基于X3D的虛擬場景動態(tài)交互技術(shù)研究[J]計算機工程與科學(xué) 2007, (07) . </p><p>　　[8] 魏偉,郭新宇,趙春江,陸聲鏈. 視點依賴的溫室場景建模與交互式漫游[J]計算機應(yīng)用 2009, (03) . </p><p>　　[9] 蘇建明,張續(xù)紅,胡慶夕. 展望虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J]計算機仿真 2004, (

100、01) . </p><p>　　[10] 李玉忠,覃達貴. 基于XML的虛擬現(xiàn)實研究[J]計算機仿真 2004, (04) . </p><p><b>　　附錄A 譯文</b></p><p>　　空氣污染的虛擬現(xiàn)實模型</p><p>　　本文致力于通過Matlab系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實語言及其工具箱來描述并建模。選用這

101、個系統(tǒng)（Matlab系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實建模語言系統(tǒng)）可以通過可視化的二維插補法來顯示出空氣污染的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　近年來，三維數(shù)據(jù)信息在很多領(lǐng)域上（不僅僅在科技方面）被關(guān)注，它提供清晰且智能的信息編排在3D模型中是非常必要的，例如醫(yī)療方面。而且它在不同領(lǐng)域上的使用也是越來越頻繁。使用復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具處理信息的結(jié)果是隨之

102、自然形成的三維圖像模型。從虛擬建模語言被開發(fā)出來后，便可以觀察或處理個人計算機上所有用戶的三維空間的數(shù)據(jù)。目前最常用的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器（微軟的IE瀏覽器和網(wǎng)景的領(lǐng)航員瀏覽器）已經(jīng)內(nèi)置了瀏覽虛擬現(xiàn)實建模語言的插件。這里還有許多其它的免費的插入式模塊的軟件用于互聯(lián)網(wǎng)，那些軟件能夠進入虛擬世界并觀察它、甚至是很好的控制它。多虧這些事實，3D建模的應(yīng)用領(lǐng)域按著預(yù)期發(fā)展。</p><p>　　這篇論文的目標是使用Matlab系

103、統(tǒng)來對捷克共和國空氣污染等級的三維模型進行處理，并且使用虛擬現(xiàn)實建模語言作為最終的表現(xiàn)形式。</p><p><b>　　2 背景</b></p><p>　　虛擬現(xiàn)實場景的創(chuàng)建一般有兩種途徑：第1種是采用openGL，VRML，Direct3D等語言創(chuàng)建，對于非計算機專業(yè)的人員來說，利用OpenGL編寫出復(fù)雜的三維應(yīng)用無疑是一個挑戰(zhàn)。VRML語言雖然本身編寫起來非常

104、簡單，但這種語言功能較弱，而且在處理復(fù)雜的進程方面顯得力不從心，與其它高級語言的連接也不夠方便。Direct3D是微軟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，需要編程人員具有較高的C++等高級語言的編程功底，因而也難以普及。因此，通過這種途徑創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實場景需要有較好的編程能力，同時需要熟悉某種語言，適合于專業(yè)的開發(fā)人員；第2種方法是采用某種虛擬現(xiàn)實環(huán)境創(chuàng)建工具來創(chuàng)建，這種工具基于某種語言和開發(fā)平臺，為用戶提供一個避開

105、復(fù)雜編程過程和語言規(guī)范來創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實場景的有效途徑，這類工具目前已有一些試驗系統(tǒng)被報告?“而且大多數(shù)是基于VRML的。但無論基于哪種平臺，從技術(shù)上看都還不成熟，尚有較多問題需要解決。</p><p><b>　　3 現(xiàn)實數(shù)據(jù)的描述</b></p><p>　　捷克共和國的自動監(jiān)控系統(tǒng)（AIM）的大概100多個測量站會定期提供被選中的大氣的組成成分的測量數(shù)據(jù)，檢驗檢測污

106、染物質(zhì)的濃度，每個站點每隔30分鐘檢測一次，持續(xù)一年。通過這些數(shù)據(jù)，使用插值方法查看捷克共和國的全境的數(shù)據(jù)，就可以在某個準確的地點看到當(dāng)?shù)乜諝馕廴镜牡燃?。通過圖表展現(xiàn)出插值的結(jié)果會比想象出來的更快且更清晰。他們也可被用來與NOAA的衛(wèi)星觀測和粉塵在空氣中的濃度平行進行對比。在這一年時間中的一系列代表著從觀測站取得的污染物的濃度的結(jié)果由在布拉格的捷克水文研究所提供。圖1地點的數(shù)據(jù)是通過對淘汰了的測量值進行補償而得的。</p>

107、<p><b>　　4 二維插值方法</b></p><p>　　使用各種插值法都可以計算出正交網(wǎng)上沒有被測量的點的污染。對這些問題的描述和對比已經(jīng)在圖[4]中表現(xiàn)出來了。它可以使用最簡單的第0序列-最鄰近的方式是插入并找到有相同值的附近的站點。Voronoi圖【1】限制了范圍邊界。圖1里關(guān)于Delaunay三角形方法被用在高階插值中（雙線性，立方體，線條）。一個被選的方式應(yīng)用在

108、正交網(wǎng)上經(jīng)度和緯度上列出的計算的濃度值的結(jié)果。而三維模型代表著這些結(jié)果的一個自然演示。</p><p>　　5 在Matlab系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實建模語言環(huán)境下的三維模型</p><p>　　樣條插值法已經(jīng)應(yīng)用到數(shù)據(jù)為PM10（特殊材料到10‘u’m）的測量，在一個特定的時間里的捷克共和國的自動監(jiān)控系統(tǒng)。該算法意味著在Matlab R12系統(tǒng)提供的空氣污染的模型結(jié)果在圖2中被展示。</p&

109、gt;<p>　　虛擬現(xiàn)實工具箱已經(jīng)用來建立VRML (.wrl)文件了。用任何文本編輯器編輯這個VRML (.wrl) 的程序都必須謹慎的按照下面的要求來創(chuàng)建VRML文件。</p><p>　　坐標系統(tǒng)：無論是Matlab系統(tǒng)還是虛擬建模語言都是用右側(cè)的直角坐標系，但是是按照像圖3一樣的按X軸旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.單位：雖然在Matlab環(huán)境下有可能用任何的系統(tǒng)單

110、位，但虛擬現(xiàn)實建模語言的長度值一般用米，角度一般用弧度，而時間一般用秒。</p><p>　　3.節(jié)點表識：只要使用DEF關(guān)鍵字的節(jié)點便可連通那些來自Matlab和它的虛擬工具箱里的一組VRML節(jié)點與虛擬世界。</p><p>　　記下這些規(guī)則便可以導(dǎo)出一個在Matlab環(huán)境中被創(chuàng)建的3D模型，并用簡單的VRML命令(操作,文件名)使網(wǎng)孔或表面命令VRML環(huán)境啟動視圖。在Matlab系統(tǒng)中

111、被定義的，用相對不變的手法得出的物體屬性也是這樣被譯成VRML節(jié)點參數(shù)。</p><p>　　作為例子，它可能假設(shè)坐標點作為節(jié)點的坐標參數(shù)層次轉(zhuǎn)換的一部分。在VRML環(huán)境中每一個節(jié)點必須分別在其坐標軸X,Y,Z中被提出。相反的基于Matlab允許在沒有Z軸的情況下繪制模型。用其它節(jié)點可以組成更多模型）。給節(jié)點命名允許之后的VRML節(jié)點參數(shù)的修正，Matlab 環(huán)境下VRML程序節(jié)點參數(shù)必須在.wrl文件中被定義。

112、</p><p>　　圖4中的空氣污染的虛擬現(xiàn)實建模語言模型被網(wǎng)景的領(lǐng)航員瀏覽器v.477版本和被推薦的記錄插件組Blaxxun Contact v. 4.4核實。這使得使用這個軟件工具成為可能。</p><p>　　觀察虛擬現(xiàn)實建模語言模型</p><p>　　經(jīng)過之前便被定義的觀測點</p><p>　　在模型中改變移動方式</p&

113、gt;<p>　　其他的可能包括通過虛擬現(xiàn)實工具箱控制虛擬的世界。</p><p><b>　　6 總結(jié)</b></p><p>　　被展示出來的虛擬模型給我們提供一個觀察捷克共和國空氣污染情況的可能。我們可以非常容易的把這個模型放到網(wǎng)頁里。盡管虛擬現(xiàn)實建模語言不能夠靠它本身解決數(shù)學(xué)問題，但它能夠非常高效率的用來通過Matlab系統(tǒng)和Simulink環(huán)境

114、去接收信息或創(chuàng)建一個栩栩如生的三維環(huán)境</p><p>　　這篇論文概述了作者最初關(guān)于使用虛擬現(xiàn)實工具的經(jīng)驗，并推測將來這個模型將有進一步的發(fā)展空間。作為例子，可能提及的動態(tài)節(jié)點可以看到空氣污染的時間發(fā)展變化。</p><p>　　被提到的應(yīng)用程序包括空氣污染的三維模型和基于三維磁共振的生物醫(yī)學(xué)模型。在這兩種情況下，可視化與動畫是很有用的。</p><p><

115、b>　　附錄B 外文原文</b></p><p>　　VIRTUAL REALITY MODEL OF AIR POLLUTION</p><p>　　The paper is devoted to the description of virtual reality model generation using the system Matlab and its Vir