第4章交互技术：VRML.ppt

VRML：第二代WWW系统 第一代WWW：基于HTML的超文本系统，系统的基本组成单元是Web页面；Web页面的所有对象都是二维的，即使部分对象具有三维的视觉效果，如按钮、划线等。 第二代WWW：在第一代WWW基础上发展起来，它保留了第一代WWW的基本框架，引入了虚拟现实技术，使得其实质发生了根本性的改变，第二代WWW是基于虚拟现实建模语言VRML的超媒体2VR系统。 在第二代WWW中，系统的基本组成单元是Web3D页面，一个或多个相关的Web3D页面组成虚拟世界（VirtualWorld，也称虚拟境界）； 虚拟世界和现实世界一样，建立在一个与时间相关的x-y-z三维坐标系统中，这个世界的所有组成对象都是三维的，可以提供一种更加自然的访问和人机交互。 第二代WWW的特点是：分布式、三维、交互性、模拟现实和多媒体集成。 第二代WWW的框架结构 第二代WWW框架沿用第一代的Client/Server模式。 客户端是VRML浏览器：它负责管理用户端资源；向服务器发出服务请求；定位和解释获取的VRML资源； 服务器负责管理和维护共享资源，响应客户机的请求，提供VRML文档及图像、音频、视频等相关资源。 具体地说，该框架从结构上可以分为三层：(1)用户接口层即客户端的VRML浏览器。 (2)超媒体抽象机由VRML文档和HTTP协议所组成，它用于处理和解释各种用户接口层的对象。第二代WWW保留了HTTP协议，也就保留了我们在第一代WWW上做过的所有工作。 (3)虚拟世界库由Internet上所有VRML服务器共同构成。 值得一提的是为了解决三维图形穿越网络所需要的高带宽，第二代WWW借助浏览器所在客户机的图形子系统来动态构造虚拟世界，这样，网络上传输的仅仅是含有建模信息的VRML文档，传输的瓶颈解决了，对客户机的系统性能要求却大幅提高。 访问第二代WWW的最低配置应该是：Pentium100MHzCPU、16MB内存和1MB显示缓存的VGA显卡。 VRML语言 VRML语言----按照Web3D协会的定义，VRML语言是一种用于在Internet上构筑3D多媒体和共享虚拟世界的开放式语言标准。它具有以下4个要点：----1．开放式标准----VRML的必威体育精装版国际标准是ISO/IEC-14772-1:1997。能够被ISO接受这一点就足以说明该标准所处的地位和现实意义，现在，ISO已把它作为未来标准发展的重要模型加以开发和研究。----2．3D多媒体----在成为国际标准以前，VRML已经是CAD、动画制作以及3D建模软件等领域数据共享和数据发布的事实上的标准：这些软件有的直接输出VRML格式的文档，有的提供实用工具或插件实现这种变换；在一些必威体育精装版的多媒体标准中，如：MPEG-4、Java3D等，也都包含或者涉及到VRML规范。 3．共享虚拟世界----VRML先驱们最早的动机之一就是能够在一个虚拟空间中工作和交谈，这个空间就是著名的Cyberspace。通过VRML97，我们已经可以部分地实现这一构想。 4．基于Internet----与以往的3D应用不同，VRML规范考虑的第一件事就是通过Internet共享3D实体和场景。实际上，VRML规范本身就是通过Internet探讨、研究和发布的。 VRML的基本概念 一、节点----使用VRML语言编写的文档称为VRML文档（或VRML程序），其扩展名为.wrl。VRML文档的格式有两种：utf8文本格式和二进制格式，目前我们所用的都是文本格式。 每个VRML文档是一个Web3D页面，VRML虚拟世界是由一个或多个VRML文档所共同展现。不同的VRML文档之间通过超链接组织在一起，共同构成了遍布全球的非线性超媒体系统。----节点（Node）是VRML文档基本的组成单元，它描述对象某一方面的特征：如形状、材质等。VRML虚拟世界的对象往往由一组具有一定层次结构关系的节点来构造。节点具有节点名、节点类型、域、事件接口和实现五个组成部分。节点可以用DEF语句命名，用USE语句引用。 二、场景图（SceneGraph）----场景图由节点按一定的层次关系组成，它用于构造虚拟世界的主体：各种静态和动态对象。----在场景图层次模型中，上下层节点之间存在两种关系：包容关系和父子关系。 WEB3D的应用范围 Web3D组织列出了四类运用方向： 商业； 教育； 娱乐； 虚拟社区 （1）对企业和电子商务 　　 三维的表现形式，能够全方位的展现一个物体，具有二维平面图象不可比拟的优势。企业将他们的产品发布成网上三维的形式，能够展现出产品外形的方方面面，加上互动操作，演示产品的功能和使用操作，充分利用互连网高速迅捷的传播优势来推广