虚拟现实建模技术分析

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1、虚拟现实建模技术分析(呼伦贝尔学院计算机系，内蒙古呼伦贝尔021008)摘要：文章对三维建模和虚拟现实技术在计算机图形学领域中的应用进行了分析。关键词：虚拟现实；VRML；建模技术中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)21—0043—02虚拟现实技术是近年来迅速发展的一门新兴技术，也是多媒体技术发展的更高境界。虚拟现实(VirtualReality,简称VR)，又称临境技术，是最近几年得到迅速发展的技术。虚枰拟现实就是采用以计算机为笃中心的现代高科技，生成逼甾真的视、听、触、嗅觉等一┺体化的虚拟环境，以自然的⒄

2、方式与虚拟环境中的客体进收行交互作用、相互影响，从止而产生身临其境的感觉和体广验。实现一种虚拟幻觉。它Л是一种高级的仿真技术，既可以做真实世界的物体仿真荨(如建筑物模型)，又可以尔做抽象物体的虚拟建模(如原子模型)。因此，虚拟现辟实技术在人工智能、CAD、图形仿真、虚拟通信、遥驳感、娱乐、军事模拟训练的郴许多学科带来革命的变化，课将对一个国家的国防、军事、政治、经济、文化甚至日谅常生活产生深远的影响。1虚拟现实建模技术虚汕拟现实涉及的关键技术主要惯有：大规模数据的场景三维⑸建模技术;动态实时的立体桔视觉、听觉等生成技术;三维定位、方向跟踪、触觉反敉

3、愤等传感技术和设备;符合缯人类认知心理的三维自然交酪互技术;三维交互软件及系诖统集成技术等。虚拟现凤实建模技术的建模方法是虚谙拟现实技术中最重要的技术魂领域，也是虚拟现实技术中拣的关键技术之一，计算机图丧形学是虚拟现实的奠基石，ㄐ在计算机图形学中，被研究得最多的，也是最重要的研春究方向之一就是建模技术。二建模技术的炮容十分广泛，亠不仅涉及数学、动力学、运阍动学等基础学科，同时，还悬涉及机器人学、机械工程学堑和生物机械学等应用学科。颏虚拟现实发展至今，己有了ě许多的建模软件。主要有:被WTK(WorldToo窗lKit)是美国Sens爸e8公司研制的虚拟现实系

4、统应用工具箱，是一套用来咚建造实时三维图形应用系统燹的工具;DWB(Desi申gner'sWorkBench)是一高逼真度的三维建模和模拟系统，它是集稣三维模型、景观和仪表图形抚显示为一体的建模软件;O绁penGL开放式图形软件胀是SiliconGrap嵫hics开发的一种建立图形库的语言;虚拟现实建模语言VRML(Virtu舭alRealityMod靠elingLanguage)，其目的是提供一种用喘于网上的虚拟世界的描述方厶法，它使用VRML浏览器黜能解释的ASCII文本格式来描述世界和链接，是实焖现虚拟现实的较好工具。2利用VRML构造动态

5、的虚拟现实模型VRML2.0它能使构造出的三维虚拟世界具有声音，动画，盾人机交互等功能，从而使计垭算机生动逼真地模拟了真实置的世界。实现动态的虚拟现炫实是VRML2.0的生命睑力所在，VRML2.0提饷供了多种构造动态虚拟现实魁模型的方法，以下将一一介喜绍。2.1使用插值器祖改变对象插值器节点有灿很多种，各自完成不同的功魍能，如改变对象在场景中方Π向的Orientatio福nInterpolato黜r节点，用于改变观察位置绉或形体位置的Positi叙onInterpolat臣or节点，用于坐标位置运′动的Coordinate樱Interpolator

6、炷节点，还有ColorIn胭terpolator可以洋修改Material节点娣的颜色，NormalIn鍪terpolator可以劁改变法向节点中的值等等，ˉ另外，ScalarInt殉erpolator是一个伥基本的构造模块，由它可以殚建造其他许多插值。使用插值器改变对象的原理大致是相同的，这里以Orien笫tationInterp杪olator节点实现旋转曜对象为例子：下面是O浏rientationIn胤terpolator节点的定义:Orient唆ationInterpo阒lator{even箝tlnSFFloatse嬉tfractionex

7、posedFieldM敉FFloatkey［］exposedField憎MFRotationke闾yValue［］ev苊entOutSFRota＃tionvaluecha桌nged}它通常路＾由到一个Transfor铷m节点的rotation其exposedField泶。其中的keyValue埸是一个SFRotatio┈n，用来设立对象所期望的方向。在驱动插值器过程中相，由TimeSensor锥节点随时间的流逝产生0～1之间递增的SFFloat值，每产生一个值，经过路由Orientatio携nInterpolato奇r节点接收这个值，并把它铄的值与

8、关键码进行匹配，一旦匹