虚拟现实技术与vrml

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1、虚拟现实技术与VRML摘要：虚拟现实技术是利用计算机的图形环境和电子技术外设产生逼真的视、听、触、力等伪物质三维感觉环境。VRML是面向实时漫游的虚拟现实造型语言。本文简要介绍了虚拟现实技术的概念、技术特征、应用及VRML的概念、发展与构造，并讨论了VRML在虚拟现实技术应用中重要地位。关键词：计算机；虚拟现实；VRML1虚拟现实技术1．1虚拟现实技术的概念虚拟现实(ViamalReality)技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，是一种新的人一机界面形式。它追求的是将传统的计算机从一种需要人用键盘、鼠标对其进行操作的设备变成了人处于计算机创造的人工环境中。用户借助物定装备(如数据

2、手套、头盔等)以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响，从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。1．2虚拟现实技术的发展过程虚拟现实技术的起源可以追溯到1970年，任IvanSutherLand领导下研制成功了第一个头盔显示器。人们戴上头盔显示器，可以看到一个边长5厘米的立方体线框图飘浮在自己眼前。当实验者转动头部时，可以看见这个发光的立方体的不同侧面，可以像真实世界中那样来确定这个物体的形状和位置。1972年Nolan·Bushnell发明了电子游戏rorh；1985年，Apple公司的Macintosh开始研制Sinmet，1989年Sinmet完成。NASA的Ames研

3、究中心利用Radioshaek公司的袖珍式液晶显示电视的屏幕研制成为头戴式虚拟现实眼镜，并研制成第一台商用虚拟现实硬／软件，美国空军的SupemoelL．2．1概念VRML(VirtralRealityModelingLanguage)是虚拟现实造型语言的缩写形式。它是描述虚拟场景的一种标准。它定义了三维应用系统中常用的语言描述，如层次变换、光源、试点、几何、动画、雾、材料特性和纹理映射等，并具有简单的行为特征描述功能。设计VRML的一个主要目标就是保证它成为多个虚拟现实系统或其组成部分间有效的三维文件交换格式，并且，这些虚拟现实系统或其组成部分可分布在网络的不同计算机处。2．2VRML的发展

4、历史1994年5月。在瑞士日内瓦召开的万维网会议上。MarkPesos和TonyParisi在会上介绍了他们开发的可在万维网上运行的虚拟现实界面。这时，由一个情趣相投者联谊会BOF马上产生强烈的反响，决定开发一种场景描述语言。它可以连通L这个词就是在BOF的会议上造出来的。1994年10月在芝加哥(Chicago)召开的第二次会议上公布V1LML1．0的规范草案。主要的功能是完成静态的3D场景，代写硕士论文以及与HTML链接的功能和措施。另一位SGI的原OpenInventor的设计师PaulSsi'aLt88开始作一个VRML公共域(publicdomain)的词解程序(Parser)，当时

5、流行于业界的名字叫Qmb．1995年秋。SGI进一步推出了L文件。1996年初。VRML委员会审阅并讨论了若干个VRML2．0版本的建议方案，其中有SGI的动态境界(Mov-iIlgicrosystem)的全息网(Holli)的能动VRML(Active、VRML)、苹果公司(Apple)的超世界(OutoftheovingL．设计小组)决定将这个方案改造成为VRML2．0。1996年8月，VRML2．0在新奥尔良(NewOrleans)的SIGGRAPH96会议上公布。1998年发表中文国家标准。2002年8月，升级版本X3D通过国际标准。2．3、VRML的应用框架图1是目前VRML应用的一

6、般框架，潜在的应用正在不断地发展当中。2．4VRML的构造一个VRML文件包括了一些主要的功能部件：代写论文文件头，场景图，原型和事件路由等，通过浏览器对VRML进行处理以声音和图象的形式展现出来，并且用户可以与场景进行交互。(1)文件头为方便识别VRML文件，每个VRML文件的开始都采用以下形式：#VRML2．0<ercodingtype>[optionalment]<lineterminator>(2)场景图结构VRML文件用层次化的场景图来描述三维对象和世界，在场景图中的实体称为节点，VRML定义了54种不同的结点类型，其中包括几何元素体及对外表特性、声音及声音特

7、性，以及不同类型的群节点。节点在域中存放它们的数据，VRML定义了20种类型的域，这些域可以用来存放从单个数据到三维旋转矩阵。VRML场景图是一种单向图，一个节点可以包含其他节点(一些类型的节点可能“子”节点)，也可以被一个或多个节点所包含(它们可以有一个以上的“父”节点)，但是一个节点不能包含自己。这样的场景图结构可以容纳由一些子模块构造大的或复杂的三维世界。(3)事件结构VRML定义了事件或消