面向Internet的虚拟场馆建模技术的研究

【摘要】： 随着虚拟现实技术、计算机网络技术的不断成熟和普及,人们越来越多地关注面向Internet的三维虚拟场馆系统的研究。网络虚拟场馆的构建涉及多个关键技术,其中三维场景建模是系统的基础和实现的关键。传统的建模方法在场景修改、定制、重用和扩展性方面存在一定的缺陷。新型虚拟现实建模语言X-VRML在数据库存取、与面向对象技术的结合方面具有巨大优势,弥补了传统方法的不足,应用前景广阔。 本文的研究目的是以一般科技场馆为对象,探索一种基于X-VRML的面向Internet的虚拟场馆的通用建模方法,为后续的交互漫游、场馆创作工具提供一个较好的设计基础。 首先,本文详细分析了网络虚拟场馆建模特点、建模方法以及X-VRML语言特点,给出了一种基于X-VRML的虚拟场馆构建模型,并分别从场景组织结构、实体与展厅的建模、场景层次模式关系、X-VRML Schema定制、场景模型优化等几方面进行详细阐述。该模型充分结合面向对象技术以及X-VRML数据库访问接口,通过参数化场景模板增强场景的继承和复用。 其次,设计了X-VRML场景数据存储模型。借鉴XML文档存储方法,给出了一种基于路径的X-VRML场景描述文档的关系数据库存储方法,将X-VRML文档中所有的嵌套关系都采用了值表和非值表来存储,不考虑文档Schema的信息,产生固定的关系表结构,为X-VRML文档的查询带来了极大的便利。 最后,为提高用户浏览三维场馆的速度与质量,设计了基于服务器和客户端混合解析策略的场景解析模型。服务器端解析主要用于完成用户请求响应处理、场景数据导出等相关操作;客户端采用Java3D实现X-VRML场景描述文档的解析与场景浏览。通过一个简单的网上虚拟场馆的构建,初步验证了上述模型的正确性。