基于VRML的虚拟机房的设计与实现

文章摘要：摘要：文章利用虚拟现实技术建立了一个基于VRML的虚拟机房，介绍了虚拟机房的开发过程，对场景的几何建模、纹理映射、交互行为设计等关键技术进行了阐述。VRML(虚拟现实建模语言)是以虚拟现实为特征的3D Web技术的核心，它是一种描述交互式三维对象和世界的文件格式，它允许你去描述一个现有的或想象的景物并将它放入虚拟的三维环境中。随着国际互联网的普及，网络技术和硬件设施的飞速发展，虚拟现实技术将成为今后网络多媒体发展方向的主流。VRML作为一种ISO国际标准将得到越来越广泛的应用。1 虚拟机房的总体设计虚拟机房三维立体场景包含机房内的各种三维立体造型，如黑板、电脑桌、电脑椅、电脑、空调、交换机、门

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　　摘要：文章利用虚拟现实技术建立了一个基于VRML的虚拟机房，介绍了虚拟机房的开发过程，对场景的几何建模、纹理映射、交互行为设计等关键技术进行了阐述。

　　VRML(虚拟现实建模语言)是以虚拟现实为特征的3D Web技术的核心，它是一种描述交互式三维对象和世界的文件格式，它允许你去描述一个现有的或想象的景物并将它放入虚拟的三维环境中。随着国际互联网的普及，网络技术和硬件设施的飞速发展，虚拟现实技术将成为今后网络多媒体发展方向的主流。VRML作为一种ISO国际标准将得到越来越广泛的应用。

　　1 虚拟机房的总体设计

　　虚拟机房三维立体场景包含机房内的各种三维立体造型，如黑板、电脑桌、电脑椅、电脑、空调、交换机、门窗等。系统总体结构图如图1所示。

　　2．2 几何建模的实现

　　VRML2．O有着丰富的造型功能，利用基本几何体Geometry节点和描述物体表面性质的Appearance节点，可以创建各种形态的三维实体；再利用Light节点和Viewpoint节点可以建立光照和视点，从而创建出逼真的虚拟场景。

　　各子对象的创建主要运用的是几何建模技术，先从形状和外观上进行建模，再添加纹理映射的方法实现建模。纹理数据来自实地用数码相机拍摄的照片。

　　2．2．1 交换机的建模

　　现代机房中交换机是必不可少的设备，交换机的建模采用Billboard组节点来实现。值得注意的是Billboard组节点中使用的纹理图背景必须是透明的，这是使用Billboard组节点的关键。通过Billboard组节点可以快速方便地创建一些静态的模型，例如虚拟机房中的空调等都可以用Billboard组节点创建。使用Billboard组节点创建的模型，形象逼真，具有很好的视觉效果；并且代码量小，渲染速度快。

　　利用Billboard节点创建交换机的源代码如下所示。

　　Billboard { axisOfRotation 0．0 1．0 0．O

　　children[Shape{appearance Appearance{

　　texture ImageTexture {url"jiaohuanji．png"}}

　　geometry Box{size 3．O 3．0 3．0})]}

　　运行效果如图3所示。

　　2．2．2 门的建模

　　虚拟机房的门是先使用VRML中的IndexedFaceSet面集节点建立造型，再贴上实拍的门的纹理贴图，做出逼真的虚拟门，关键代码如下。

　　现实生活中的任何物体都是由各个平面组合而成的，而VRML的IndexedFaceSet面集节点就是通过创建物体造型的各个面，再赋予材质和颜色，还可以添加不同的纹理贴图，从而创建逼真的物体造型。利用VRML的IndexedFaceSet面集节点几乎可以创建现实生活中存在的任何物体造型。虚拟机房中的房屋造型、电脑桌、电脑椅、电脑等造型都是使用IndexedFaceSet面集节点创建，再添加上实拍的纹理贴图，创建而成的。

　　2．3 交互功能的实现

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