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1 VRML概述VRML是一种以ASCII码为基础,与Internet网结合用来描述三维空间的语言格式。它是第二代Internet网上实现虚拟现实的关键技术,用户可以与Internet网上的物体进行互动。
VRML的基本工作原理可概括为:文本描述、远程传输、本地计算生成。VRML用类似HTML标记文本语言来描述三维场景,就象编程语言,如一个立方体的描述文本是:Box(size3.0 3.0 3.0)。用户浏览VRML描述的虚拟场景时,需要通过Internet将描述场景的文本传送到本地。一般来说,文本描述是嵌在WEB页面中,在浏览器请求相应页面时与页面描述文本一起传送本地,而本地计算生成是指描述虚拟场景的数据传送到本地后,VRML浏览器读入VRML代码文件,并把它解释成一图形映象,动态地生成虚拟场景。
利用VRML2.0可以创建虚拟的3D场景,还可以在虚拟世界中添加声音、动画、与使用者互动等动态支援,让使用者自由地在场景中漫游观视,充分感受到多媒体的丰富变化。目前被广泛应用于Internet网上创建虚拟的三维空间。VRML现在已经是CAD、动画制作、3D建模软件等领域中数据共享和数据发布的标准, ISO已把它作为未来标准发展的重要模型加以开发和研究。VRML的最新国际标准是ISO/IEC-14772-1:1997。
2 虚拟实验系统设计达到的目标2.1 交互性VRML结合了多媒体技术、虚拟现实技术和网络技术,因此通过鼠标可以在网络实验室畅游,实现人机交互。只不过与计算机的交互不再是简单的文字和图片链接,而是一些具有真实感和现场感的物体。VRML提供了3D空间中描述对象的格式,即节点。用VRML定义的节点总是包含一个可视的有形的结果。VRML场景中的对象不仅是“动态的”,而且是“可交互的”,在感受虚拟环境的同时能够通过自己的行为改变或影响虚拟环境,就如在现实中改变自己周围的环境一样。借助于VRML良好的交互性和真实性,使交流变得直观自然。
2.2 沉浸感VRML技术为Web世界提供了三维的空间,改变了以往文本加图像的二维画面,变成了显示实物场景。上网就像在真正的网际空间中遨游,用户作为主角存在于模拟的场景中,感觉非常真实。VRML动画特点是随时间变化、位置、方向、颜色等发生变化,采用事件Events作为两个不同节点间传输数据方向,每一个事件一般由外部影响触发,外部影响形式不一,所有的现象都随着用户的一言一行而改变。使用VRML,能在Internet上设计自己的、可交互的三维虚拟空间,进而创建可交互的三维虚拟实验室。
2.3 协作性VRML创建的是基于Internet的虚拟世界,VRML的应用目的是在网页中实现三维动画效果,以及基于三维对象的用户交互,通过Internet共享3D实体和场景。由于网络技术使资源可以自由共享,因此网络化环境中的使用者可以进行协作化和竞争性的学习,可以增强学习者的合作精神和竞争意识。
2.4 方便性VRML是面向网络的,并随网络发展而发展。VRML与HTML语言一样,它也是一种标准语言。不需要安装专门的开发工具,甚至用Windows自带的记事本即可编写,这为复杂的虚拟实验交互奠定了基础。目前一般的电脑设备足以用来呈现VRML的世界。VRML也不需要添加昂贵的外部设备,运用标准的万维网浏览器如Internet Explorer或NetscapeCommunicator,以及VRML浏览器插件如Cosmo Player(Cosmo Player 2000)或Blaxxun Contact (Blaxxun 2000)等,就可以进入虚拟实验系统。