java校园导航_基于VRML和JAVA的虚拟校园漫游导航系统的设计和实现

引言随着信息技术的发展及其应用的不断深入,数字化信息管理和实物虚拟化已经在当前的信息技术应用领域里占据了相当重要地位。虚拟现实是在现实客观世界的基础上,利用先进的信息化工具,构建一个可以模拟现实世界的虚拟空间,在此基础上甚至可以进一步拓展现实世界的时空维度,从而扩展现实世界的功能,最终建立一个优于现实世界的计算机世界虚拟空间。虚拟校园正是采用虚拟现实技术构建而成的,其目的是将学校风光和地图进行有机结合起来,可以使来访者足不出户便可浏览校园风光,为学校树立良好的对外形象,也可以作为校园建设的辅助规划工具,供校园内外的师生和热心人士出谋划策。常州轻工职业技术学院虚拟校园漫游导航系统是通过建立校区建筑的三维模型,结合虚拟现实技术建立一个校园虚拟系统。关键技术1.VRML与JavaScript的结合VRML是VirtualRealityModelingLanguage的缩写,即虚拟现实建模语言,它是虚拟现实和WWW结合的产物,是一种可以用来创建现实世界的场景模型或者虚构世界的三维场景建模。VRML是一种跨平台的语言,可以发布用来3D网页,用户可以在浏览的时候可以参与和探索,在交互性、动态效果、延续性等方面感受到比浏览普通网页更自然的体验方式。VRML与JavaScript的结合主要体现在VRML的Script脚本节点上。由于VRML本身不具备与外部交互的功能,无法完成分支、循环、转折等程序设计的基本特征,所以必须和其他语言结合才能构造出具备交互功能的三维场景。因此在语言中定义了Script节点,在该节点中,可以使用JavaScript代码,从而实现普通程序的转折、循环等功能,扩展VRML语言的功能。本漫游导航系统中主要节点有Shape、Group、Script、Transform、Appearance、Background、Anchor、ViewPoint、LOD、Inline等。2.虚拟场景漫游系统的关键技术漫游系统是一个具有逼真的视觉、听觉、触觉的特定的虚拟环境。这是一个真实空间或假想空间的实时仿真空间,用户通过必要的交互设备实现以自然的方式在虚拟空间中观察,漫游,产生身临其境的感觉。漫游系统的关键技术包含建筑场景的建模、绘制、优化及碰撞检测等方面。虚拟校园三维模型的建立运用三维建模技术在计算机中创建一个逼真的现实校园场景的虚拟世界是构建虚拟校园的主要工作之一。心理学家研究表明:人们通过视觉系统获得的外界信息约占全部信息的83%,我们构建的虚拟校园的逼真程度决定了其沉浸感,因此虚拟校园模型的构建在整个虚拟校园系统中的地位非常重要。选择合适的建模工具和三维模型渲染技术将有助于提高虚拟现实场景中模型的逼真程度。1.模型建立1.1环境模型的建立天空与地面的建模较为简单,主要是用VRML自带的Background节点来实现。虚拟场景中的绿化通过VRML中自带的Billboard节点来实现。以树木为例,我们采用三个同样大小并且相互成60度的平面作为植物的建模基础。先对植物进行拍摄,然后利用Photoshop处理成背景透明的贴图,贴到三个平面上,从除正上方的俯视之外的任何角度来看都有较好的视觉效果。模型的复杂度并没有明显增加,只是由一个平面变成两到三个平面,纹理贴图依然是一个。对于草的处理采用了与树类似的办法。路灯、长椅等的模型建立十分简单,但是要注意的是尽量减小文件大小,因为在整个场景中路灯不止一个,椅子也有很多,如果模型过于精密则会影响最终的整体文件大小。1.2建筑模型的建立虚拟校园的建筑模型通常分为标志性建筑和普通建筑两类。本系统采用的方法是对标志性的建筑