虚拟现实技术与VRML

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：

#VRML2．0ercoding type>[optional comment]line terminator>

(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定义了事件或消息传送机制，通过这些机制，场景图中的节点可以相互通讯。每一节点定义了时间的名称和类型，这些事件是该类型节点可以产生和经受的。ROUTE语句定义了事件产生器和接收器之间的事件路径。

(4)感知器

感知器是VRML基本的用户交互和动画元素。当时间流逝时，T#39;lmeSemor节点就产生了事件，T#39;rmeSemor是所有动画行为基础。其他感知器是所有用户交互的基础，当观看者在三维世界中移动或当用户使用一些输入设备进行交互操作时，这些感知器就产生了事件。感知器只产生事件，它们必须通过ROUTE语句同其它节点一起使用才能在场景中产生可见的效果。

(5)脚本和插值器

可以在事件产生器和事件接收器之间插入脚本节点。脚本节点允许VRML编辑器用任何说明支持的脚本语言定义任意的行为。VRML2．0定义了可以用Java和JavaScript以及E(MAScript语言装的脚本节点。插值器节点实际上是完成简单的动画计算的内置语言。它们通常和Tune．Sesmor以及场景图中其它的节点一起使对象移动。

(6)原型：封装和重用

VRML2．0包括一种原型机制，可以对场景图进行封装和重用。几何、特性、动画和行为都可以分开或一起封装。原型机制允许以现存节点类型的混合形式定义新的节点类型，这一机制使VRML更容易使用并且减少了VRML文件的大小。

(7)分布式场景

VRML2．0有两种方法使一处定义的VRML世界分布于WWW网上。其中In-Line节点允许包含存储在Web上的任何VRML文件，EX#39;IERNIPROTO语句可以由WWW网上任何地方来定义新的节点。更一般的情况是，EXTERNPROTO语句使节点在VRML文件皮外定义，这也是VRML基本的可扩展机制。

(8)显示和交互

VRML文件的解释，执行和显示一般由浏览器来完成，浏览器将展现场景图中的形状和声音，即所谓的“虚拟世界”，用户可以在其中漫游，这一虚拟世界的显示根据视点的变化而不同。浏览器提一些漫游方法(如步行或飞行)使用户在虚拟世界中移动视点的位置)。

除支持漫游外，浏览器还允许用户通过场景图层次中的感知器节点与虚拟世界进行交互。

3 结束语

目前，尽管虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵，虚拟现实技术尚未能普及。但是，随着虚拟现实技术的不断发展和完善以及硬件设备价格的不断降低，我们相信。虚拟现实技术最终会在各个领域广泛应用并发挥其重要作用。

虚拟现实作为一种全新的人——机接口技术，必须研究用户和计算机之间的协调关系问题，这样一个问题只有通过大量的使用才能逐步解决，VRML以因特网作为应用平台，最有希望成为构筑虚拟现实应用的基本构架。VRML在电子商务、教育、工程技术、建筑、娱乐、艺术等领域的广泛应用，将会促使它迅速发展，并成构建虚拟现实应用系统的基础。

VRML将创造一种融多媒体、三维图形、网络通讯、虚拟现实为一体的新型媒体，兼具先进性和普及性，是关心三维图形、多媒体、新一代网页开发和虚拟现实技术的人士应密切注意的。

参考文献：

[1]石教英．虚拟现实基础及实用方法[M]．科学出版社， 2000。

[2]Mark Peace．History of Virtual RmlityModeling

[3] VRML Architecture Group (VGA)。http：//vag．vnn1．org．

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