基于vrml和java的虚拟校园漫游导航系统的设计和实现

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1、基于VRML和JAVA的虚拟校园漫游导航系统的设计和实现虚拟校园是在计算机环境中，利用虚拟现实技术再现校园的景观，来访者足不出户就可以进入到虚拟校园之中访问漫游，尽情领略校园的文化风情。结合常州轻工职业技术学院虚拟校园的开发与建设，通过VRML、3dsMax等软件开发了虚拟校园的三维模型，使用Inline节点来统一整合场景模型，将高精度建模与低精度建模有机结合，保证视觉效果及其浏览速度；利用JavaScript与导航、路由等节点相结合实现自动漫游、交互漫游。关键词：1引言　　随着信息技术的发展及其应用的不断深入，数字化信息管理和实物虚拟化已经在当前的信息技术应用领域里占据了相当重要地位。虚拟现

2、实是在现实客观世界的基础上，利用先进的信息化工具，构建一个可以模拟现实世界的虚拟空间，在此基础上甚至可以进一步拓展现实世界的时空维度，从而扩展现实世界的功能，最终建立一个优于现实世界的计算机世界虚拟空间。　　虚拟校园正是采用虚拟现实技术构建而成的，其目的是将学校风光和地图进行有机结合起来，可以使来访者足不出户便可浏览校园风光，为学校树立良好的对外形象，也可以作为校园建设的辅助规划工具，供校园内外的师生和热心人士出谋划策。常州轻工职业技术学院虚拟校园漫游导航系统是通过建立校区建筑的三维模型，结合虚拟现实技术建立一个校园虚拟系统。2关键技术2.1VRML与JavaScript的结合　　VRML是V

3、irtualRealityModelingLanguage的缩写，即虚拟现实建模语言，它是虚拟现实和结合的产物，是一种可以用来创建现实世界的场景模型或者虚构世界的三维场景建模。VRML是一种跨平台的语言，可以发布用来3DX页，用户可以在浏览的时候可以参与和探索，在交互性、动态效果、延续性等方面感受到比浏览普通X页更自然的体验方式。VRML与JavaScript的结合主要体现在VRML的Script脚本节点上。由于VRML本身不具备与外部交互的功能，无法完成分支、循环、转折等程序设计的基本特征，所以必须和其他语言结合才能构造出具备交互功能的三维场景。因此在语言中定义了Script节点，在该节点中

4、，可以使用JavaScript代码，从而实现普通程序的转折、循环等功能，扩展VRML语言的功能。本漫游导航系统中主要节点有Shape、Group、Script、Transform、Appearance、Background、Anchor、Vie节点就可以控制导入物体的坐标了。通过这两个节点将上述建立的各个造型文件单独生成一个VRML文件，然后再在一个大场景中导入，最终实现整合整个虚拟空间的目的。图1为模型整合后的局部俯视图。4交互控制与实现4.1漫游导航功能的实现　　漫游方式主要分为自动漫游和交互式漫游两种。　　自动漫游是漫游过程中按设计者事先规划好的路径与视角来执行虚拟环境的漫游，通常都是能

5、最好体现虚拟景观特色的方式，实现相对比较简单，漫游路径由给定坐标决定。本文采用的是通过创建摄像机视图的方式来实现自动漫游。在3Dmax中可以很方便地对摄像机进行镜头的推拉摇移等调整，直到取得满意的空间视点，真正实现在C视图下的所见即所得。　　交互式漫游是用户自主操控，用鼠标或键盘实时地区控制漫游方向和视点的一种漫游方式。其实现则是通过对VRML中的NavigationInfo节点和VieeSensor）、触摸传感器节点（TouchSensor）和位置差补器节点（PositionInterpolator）对VieeSensor）和位置差补器节点（PositionInterpolator）等控制雾

6、节点（Fog）和光照节点（PointLight、DirectionalLight）的参数实现的。4.4导航图与三维场景的交互　　在漫游系统中，通常会使用漫游导航图作为向导工具。相对于三维场景视图，采用二维地图导航可以给用户提供更加广阔的视野。这里我们主要运用ProximitySensor（接近度传感器）节点来获得坐标值。通过Proximity-Sensor节点跟踪鼠标的轨迹，定位鼠标当前位置，获得相应坐标值并将三维坐标转换成二维坐标，再把用户当前所在位置的坐标和方向传递给标志性物体，最后在平面图上用高亮的标志显示出来。5结论　　虚拟现实技术是支撑多维信息空间的关键技术之一，建立具有多维度信息空

7、间的和谐人机环境是未来信息技术的目标。在城市规划、景观设计、生产装配、方案展示等领域上，虚拟现实技术的应用将为之带来革命性发展。常州轻院虚拟校园漫游导航系统的功能相对简单，提供用户在虚拟三维场景中的漫游，使用户能直观地了解校园概况，达到对校园的宣传作用，还不能满足远程教育中用户间的互动。系统强调了视点的三维几何建模，对运动建模和对象行为建模不足。在三维虚拟校园漫游系统的基础上，拓展新的功能和应用是