关于虚拟现实技术在虚拟校园网站上的应用

摘要：虚拟现实技术是一种综合性的技术，它涉及到三维动画和计算机编程领域，有很好交互性，且场景逼真，如亲临其中，虚拟现实技术应用的领域也非常广泛。校园网站的实现是通过VRML编程实现三维校园场景的。

关键词：虚拟现实；VRML；网站

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2011）09-0-01

虚拟现实技术(简称VR)，它融合了计算机图形学、数字图像处理、传感器技术、多媒体技术等多个学科的知识。它的出现，实现了人机的三维交互，目前广泛的应用航天、物理实验和建筑等领域。

一、虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术特征有：1、多感知性；2、交互性；3、沉浸性；4、和想象性。

（一）多感知性。就是让计算机具有视觉、听觉、味觉、力觉、触觉、运动感知、嗅觉等，但由于目前传感器技术的现在，有些技术还达不到。

（二）交互性。就是可以身临其境和虚拟世界进行交互，如控制生产过程和实验过程等等，从而发现问题，解决问题。

（三）沉浸性。就是仿佛自己置身其中，身临其境，对虚拟场景进行观赏，通过传感器，可以让人感觉到一切都是真的，如看到饭菜，就能闻到香味，倒地的时候能感觉到疼痛等，一切的感觉和现实没有区别。

（四）想象性。因为虚拟现实本身就是做虚拟场景的，当然可以做出自然界中我们做不到或者不存在的场景，如在宇宙中飞行，血管中漫游等。有很广阔的想象空间。

二、VR技术的组成

VR技术由软件和硬件组成。

（一）VR技术的软件方面。VR技术应用到的软件技术有：建模软件、模型驱动和编程软件。

（二）VR技术的硬件方面。VR技术因为要和虚拟场景进行交互，所以硬件方面包括计算机、头盔式显示器、跟踪器、传感手套、屏幕式、房式立体显示系统、三维立体声音生成装置等。

三、VRML与开发工具

VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一交互式三维空间的虚拟现实建模语言。通过VRML编程可以实现和虚拟场景的交互，如漫游虚拟的建筑物和园林等；VRML编制的程序是以文本的格式进行保存的，由能解析VRML语言的插件的网络浏览器进行解析。精简的文本格式的程序文件，在网上传送非常快捷，搭建网络虚拟校园网站就是其应用之一。

VRML编程时，节点Node technology用于定义虚拟场景中三维模型，其它节点可以定义场景中对象的颜色、光照、动画、造型等，另外还可以定义动画中的定时器、内插器和传感器的定位和朝向等。编程可以用文本，或者用VRML PAD都可以。

VRML Pad是一种功能强大且简单好用的VRML开发设计专业软件，支持VRML97标准。通过VRML Pad可以对VRML文件进行浏览编辑，对资源文件进行有效的管理，并且

提供了VRML文件向导，可以帮助开发人员编写和自己的VRML虚拟现实作品。另外，它提供的插件功能也能方便地完成VRML模型创建。

四、虚拟校园网站实现

（一）设计

把校园里的各种模型，利用MAX软件进行建模，模型建好后，利用VRML进行编程，实现校园的交互性、沉浸感和构想性。要实现的目标是：访问者通过鼠标或者键盘的操作，在校园里进行漫游，并可以实现仰视、俯视和改变视点的效果，可实现推门、移动物品等行为。

（二）程序编制

1、链接子场景文件。我们知道，场景过大时会导致系统速度变慢，所以，我们通常用内联节点（inline）来实现子场景之间的链接。程序代码如下：

DEF NOI Inline{

BboxSize 15 15 26

BboxCenter -233 -28 198

url“N02.wrl”}

2、场景中动画的实现。场景要实现动画的功能，就需要创建内外部场景。如访问者到门口的时候，要实现打开的效果，而且还要实现进门后关门的效果，这就需要创建一个触发器的节点，由rount(路由节点)来链接开门和关门的动作。

3、重复场景解决。场景中有重复场景时，可以使用DEF和USE节点来复制场景。程序代码如下：

DEF N01 Transform{

translation 0 13 2

scale 0.5 0.5 0.5

children shape{

}

Transform{

translation 0 25 0

rotation 0 1 0 3.141

children USE NOl

}

4、实现VRML页面和HTML网页的链接。

程序代码如下：

进入VRML场景

（三）网站访问

浏览VRML这种网页，需要专门的浏览器，如BS.Con.tact.VRML浏览器是网上用得最广泛的浏览器之一只有安装了VRML浏览器之后才可以打开这种虚拟场景的网站。在VRML浏览器中的操作方法，鼠标左键在漫游过程中可以前进、后退并且可以左右旋转；滚动鼠标的中键的滑轮，可以实现视点的上下移动；点下鼠标右键会弹出行走方式和视觉方式菜单，访问者可以选择行走、滑动和飞行等多种方式进行浏览。在进入室内时，需要先用鼠标左键按住门将其拉开才能进入室内。虚拟现实制作的网站交互性很强，且很真实，易于在网络上传播的诸多优点。未来一定会在旅游、教育、电子商务等很多网络领域中得到进一步的应用。