VRML模型创建工具中可视化交互操作的设计和实现

虚拟现实模型语言VRML可用于构建基于Web的虚拟现实,由于直接用传统的文本编辑加浏览器验证的构建方法,未能提供所见即所得的建模手段和可视化的交互操作模式,不便于VRML虚拟场景的创建。鉴于此,在研究VRML现有规范的基础上,用VisualC 6.0作为系统开发平台,用目前通用的3D图形API标准OpenGL实现模型的真实感显示和动态预览,建立了一个VRML模型创建工具,并提供了可视化的交互操作模式,使得用户无须直接接触VRML代码,即可建立基于Web的虚拟场景。     

用VRML实现校园虚拟游览

VRML是WWW上的虚拟现实建模语言。文章介绍了采用VRML设计实现校园虚拟游览模型的技术和方法,游览者可以通过Internet使用浏览器进行交互式的校园虚拟游览。     

基于Internet的大规模城市建筑三维场景可视化研究

城市场景的构建是数字城市的基础.在互联网上实现大规模城市建筑物场景实时绘制,受到带宽瓶颈及三维可视化海量数据吞吐量的限制.通过分析其特点后,设计了适合网络传输的三维模型数据结构和充分考虑可视化效率的系统服务架构,提出了完全层次四叉树与集合的混合结构的数据组织模型,分析和论证了构建模型依据和方法.然后,讨论了建筑物场景的调度策略和方案.开发了虚拟地球平台GeoGlobe并运用于两个应用系统.实验和应用结果表明,能在普通PC机上实现大规模建筑物场景的流畅调度、实时浏览,可视化效果和用户体验好.     

基于VRML的可视化虚拟场景生成工具的研究

构造和生成VRML虚拟场景的流行工具和国内的研究多保持在用VRML文本编辑器直接书写程序的方式上，研究通过在场景上的图形操作，非编程地生成VRML场景的实现方法，并开发了一个实用系统。该方法不需要用户了解VRML语法，生成过程方便快捷。     

基于Java和MySQL的虚拟现实动态场景构建方法

虚拟现实建模语言（VRML）作为描述网络三维虚拟场景的标准，已广泛应用于各行业的可视化仿真相关研究，然而VRML以及其新标准X3D在动态场景的构建和场景对象的实时信息获取方面很不完善，通过建立用于存储虚拟场景物体的几何特征参数的MySQL数据库，利用VRML语言提供的JavaEAI编程接口，并结合JDBC数据库驱动技术，实现了基于Java Applet的从MySQL场景几何信息数据库到虚拟现实动态场景的实时快速构建，以及场景对象到对应属性信息数据库记录的连接，最后给出了水电工程混凝土大坝浇筑过程可视化仿真的应用实例。     

真实场景的生成与实时绘制技术

真实场景的实时绘制是飞行模拟器视景系统开发的一个难点。本文介绍了采用大幅遥感卫星照片和DEM数据生成真实场景和使用IRIS Performer开发工具，实时绘制真实场景的技术，提出了采用区域分割，多精度模型等方法，将大片区域场景分成若干了子块，每块有几层模型的设计思想，提出了基于视步的场景数据动态分块调入与释放策略，应用该方法实时绘制的真实场景已投入飞行模拟训练，获得了满意效果。     

基于Java和VRML虚拟场景通信方式的研究

虚拟现实建模语言(VRML)是描述虚拟场景的一种标准。VRML 2．0标准一经推出，就引起人们的高度重视。然而大多教应用对静态场景的构造设计和利用VRML本身的事件路由进行简单的交互等处理得比较完善，对于如何从场景中获得用户需要的数据、如何让用户能够精确地设置场景的参数等深层交互功能却没有得到应有的重视。本文就VRML语言与Java程序结合的方法进行了研究，讨论了Java和VRML的通信原理，用Java实现了从场景中实时获得指定点的坐标、得到指定地点的信息、动态控制场景等功能，利用它在网上建立真正交互式的三维多媒体境界，并在此基础上建立了校园导游图的应用实例。     

VRML场景中的智能替身研究

给出VRML场号中的智能替身模型，使得替身可以更好的理解用户的意图。首先，利用参数化的方法构造替身模型，使得用户可以更快捷的定制个性化的替身；在此基础上，分层次的动作模型实现了从高层的面向任务的动作到底层替身物理动作的高效分解与映射；最后，多通道的交互方式使得用户可以通过更自然的方式控制自己的替身。VRML场景中的智能替身研究为VRML多用户虚拟场景中替身交互，以及替身与场景交互的研究提供了基础。     

基于Cortona解释器的VRML Automation软件开发技术

VRML Automation是建立在成熟的OLE Automation技术基础上的全新虚拟现实软件开发技术。通过该技术提供的接口，高级语言能够方便地访问和操作VRML场景中的对象，将高级语言在人机界面、网络、数据库等方面的集成功能与VRML的虚拟现实建模优势和虚拟场景的三维运动变换优势有机结合，可以方便快捷地建立各种灵活高效的仿真系统，从而大大拓展VRML语言在实际生活中的应用。本文通过Delphi环境下的示例，详细介绍了基于Cortona VRML解释器的VRML Automation软件开发技术。     

虚拟现实模型语言在Web仿真中的应用

介绍了虚拟现实模型语言（VRML）,VRML编程以及它的Web仿真中的应用,并分析了它未来的发展前景。VRML不仅为实现Internet上动态的、交互的三维场景提供了标准的、合适的、平台无关的描述方法,它和Java语言的集成,为实现交互的3D图形、强大的编程能力、VRML与数据库交互、实时性、多线程和网络访问等提供了可能。这些技术,正广泛地应用于Web仿真中。     

一种基于视角剖分的可见性算法

文中提出了一种适用于在给定视点运动路径情况下,处理三维场景的可见性预处理算法。首先对所有可能的视线方向所对应的立方体进行细分,然后对分割后的平面沿着运动路径移动所形成的光束体进行可见性预处理,最后合并这些光束体得到对该运动路径的可能可见面集合(PVS)。由于能够有效的剔除被较大的物体遮挡的小物体,使得PVS中的面片数量远小于整个场景的面片数目,这样就可以避免绘制完全不可见的物体,从而提高场景的实时绘制的速度。     

基于粒子系统的实时瀑布模拟

提出以线元为基本造型单位并基于动力学原理模拟瀑布的运动轨迹，结合层次包围盒和聚类树技术加速粒子的碰撞检测，并采用逐渐淡化融合的方法模拟水花的消失过程。实验证明该算法模拟瀑布的运动和外观效果真实，在普通的PC平台上利用标准图形系统即可获得实时的绘制速度。     

可见性驱动的复杂场景连续多分辨率绘制

提出一种视点相关的连续多分辨率模型与可见性剔除相结合的复杂场景加速绘制算法。将复杂场景表示为场景图,然后自底向上构建场景的连续分层层次细节(CHLOD)模型;在实时绘制时,利用图形硬件的遮挡查询功能实现快速的层次遮挡剔除,并根据遮挡查询返回的可见象素数近似度量物体的可见性程度,通过与传统视点相关的细化准则相结合,实现了一种可见性驱动的场景连续多分辨率简化绘制方法,能够在保证场景绘制精度的同时进一步提高场景绘制的速度。     

分布式协作虚拟样机可视化框架

基于微型计算机的分布式协作虚拟样机可视化框架具有低成本、体系结构开放的特点。通过模型对象的层次化设计，利用全局场景和本地场景的概念，不仅能够保证虚拟样机对象分布式渲染的实时性，同时也能够实现分布式系统中对象的同步处理。在可视化框架中，Microsoft DirectX提供了优秀的渲染引擎，CORBA技术在分布式环境中构成系统软总线。实验原型系统验证了DirectX能够在微型机算机上满足虚拟样机的3D渲染需求。     

一种协同渲染环境下的场景管理策略

随着计算机图形学和虚拟现实技术的发展,场景的实时渲染逐步成为计算机图形学中一个令人关注的重要问题,而各种高沉浸感虚拟现实环境的出现使得多场景的协同实时渲染成为必要。因此,为实现多场景的协同实时渲染,提出并实现了一个协同渲染环境,并对其中采用的场景管理技术进行研究,采用八叉树和场景树相结合的方法对场景中的静态和动态实体分别进行管理,以此为基础,实施了场景管理与绘制相分离的策略。实践证明,利用这种场景管理的思想,结合通信机制,能实现多场景间的协同实时渲染,从而验证了这种场景管理思想的有效性。     

基于GPU的自由立体显示器通用渲染算法

自由立体显示器作为三维显示器中的一种,能够产生具有空间感的三维映像,但在显示虚拟的三维场景时,需要对场景进行多视角渲染,渲染和数据传输次数都数倍增加,因而实时渲染成为难题。与传统的多视角渲染方法不同,提出的加速算法改变了渲染流程,把每个视角渲染后用于合成的子图像不再存回系统主存中,而是将这些子图像传入纹理内存。同时程序中采用了多处最新的OpenGL扩展功能,通过FBO将场景直接渲染到三维纹理,极大提高了纹理传输和多层纹理混合的效率,从而加速了整个渲染过程。另外,由于本方法保留了对各视角图像的独立渲染运算,对渲染场景具有很强的通用性。通过与其他算法的实验比较,证明了提出方法的通用性和稳定性,达到了实时显示的要求。     

分布式VRML场景的实时浏览和交互观察

用虚拟现实造型语言（VRML）可开发多种分布式虚拟现实应用,但目前Internet的传输速度仍不能满足分布式虚拟现实系统的实时性和交互性要求。为解决上述问题,本文设计并实现了一个VRML场景的交互浏览系统。通过提取场景描述图,用户可选择感兴趣的部分场景传输,以减少网络数据量和提高系统实时性。另外,系统中还集成了细节层次算法来简化复杂场景,从而加速绘制。     

基于VRML的网络交互式虚拟现实建模研究

提出了结合3DSMAX7.0、Vrmlpad2.1进行VRML三维建模的方法,建立了基于VRML的Web三维虚拟原子吸收实验室,研究了提高网络浏览及显示速度的几个关键技术,如通过降低纹理图分辨率、使用Billboard节点、节约线面、优化压缩等以优化文件;使用硬件渲染方式使虚拟场景显示快速、平滑;用VRML节点实现了更多的交互功能,如信息提示,活动门窗,自动漫游,可从多视点观看;运用Octaga插件实现火焰特效的输出与浏览。