采用java和vrml相结合实现虚拟机房的设计方案（采用Java和VRML相结合实现虚拟机房的设计）

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。这是一种描述交互式3D对象和世界的文件格式。它允许你描述一个现有的或想象的场景，并把它放到一个虚拟的3D环境中。随着互联网的普及和网络技术及硬件设施的快速发展，虚拟现实技术将成为未来网络多媒体发展的主流。作为ISO国际标准，VRML将得到广泛应用。

1虚拟机房的总体设计

虚拟机房的三维场景包括机房内的各种三维形状，如黑板、电脑桌、电脑椅、电脑、空调、开关、门窗等。系统的整体结构图如图1所示。

2.2几何建模的实现

VRML 2.0具有丰富的建模功能。通过使用基本几何的几何节点和描述对象的表面属性的外观节点，可以创建各种形状的三维实体。然后，灯光节点和视点节点可用于建立照明和视点，从而创建逼真的虚拟场景。

子对象的创建主要采用几何建模技术，先从形状和外观进行建模，然后加入纹理贴图实现建模。纹理数据来自数码相机在野外拍摄的照片。

开关的建模

交换机是现代机房中必不可少的设备，交换机的建模是通过Billboard组节点实现的。值得注意的是，公告牌组节点使用的纹理贴图背景必须是透明的，这是使用公告牌组节点的关键。通过Billboard group节点，可以快速方便地创建一些静态模型，例如，可以使用Billboard group节点创建虚拟机房中的空调。利用Billboard组节点创建的模型形象生动，视觉效果好。代码量小，渲染速度快。

创建带有广告牌节点的开关的源代码如下所示。

广告牌{ axisOfRotation 0.0 1.0 0。O

儿童[外形{外貌{

纹理图像纹理{ url jiaohuanji.png }}

几何框{大小为3。O 3.0 3.0})]}

运行效果如图3所示。

门的建模

虚拟机房的门是用VRML中的IndexedFaceSet表面集节点建模，然后贴上实拍门的纹理贴图，制作出逼真的虚拟门。关键代码如下。

现实生活中的任何物体都是由各种平面组成的，而VRML的IndexedFaceSet曲面集节点就是通过创建物体形状的各种曲面，然后赋予其材质和颜色，并添加不同的纹理贴图来创建逼真的物体形状。使用VRML的IndexedFaceSet多边形节点，几乎可以创建现实生活中存在的任何对象形状。虚拟机房中的房屋形状、电脑桌、电脑椅、电脑等形状都是使用IndexedFaceSet被子节点，再加上实拍的纹理贴图创建的。

2.3交互功能的实现

在虚拟机房场景中，使用了Touchsensor节点、TimeSensor节点、OrientationInterpolator节点和Script节点，通过将所有事件与ROUTE连接起来创建开门和关门的交互动作。

在虚拟机房的虚拟场景中，当鼠标指向门口时，会出现一个手形指针。这时候点一下鼠标，门就慢慢开了，再点一下鼠标，门就慢慢关了。实现代码如下所示。

3虚拟文件性能优化

参照浏览器的默认视点，通过对场景描述文件的解释，完成三维场景的渲染。每当视点改变时，浏览器将重新计算场景中每个对象的新位置并重新渲染。因此，当视点改变时，浏览器的渲染速度可以跟不上视点的变化速度，导致停顿现象。为了解决这个问题，采取了以下措施：

(1)尽可能使用重用机制。场景中有很多重复出现的物体，比如地砖、电脑、电脑桌、椅子、灯等。在这些对象中，使用DEF和USE的例子进行复制，大大简化了文件，减轻了浏览器的负担。

(2)使用内联节点减少文件体积，提高代码重用率；

(3)利用细节节点的LOD层次实现场景切换技术，实现同一对象模型的自动转换。为场景中的一个对象建立几个不同的模型。当视点离物体较远时，采用简单模型，当视点较近时，采用精细模型。

4摘要

介绍了在线虚拟机房的模型、场景建模技术的详细设计和实现，并构建了一个基于VRML虚拟现实建模语言的虚拟机房。VRML有很多优点，比如语法简单，3D建模功能强大，易于在互联网上发布，但是它仍然可以不能满足各行各业的需求。一些高级的交互功能必须通过Java等强大的高级语言来实现。将Java和VRML结合起来构建三维虚拟世界，将在网络上展现更加逼真的三维虚拟场景，给用户更加真实的感受。

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