浅议基于VRML技术的虚拟校园的开发

摘要：虚拟现实技术作为二十世纪末的新兴技术在虚拟校园方面有广泛的应用，具有极大的发展潜力和良好的发展前景。本文主要介绍虚拟现实技术开发虚拟校园的步骤、交互设计和方法。

关键词：虚拟现实；虚拟校园；VRML；建模

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-02

Virtual Campus Development Based on VRML Technology

Liu Yong1,2

(1. Guilin University of Electronic Technology,Guilin 541004,China;2. Guangxi University of Finance&Economics,Nanning 530003,China)

Abstract:At the begging of the 21st century,VRML as new technology in virtual campus has wide application,it has great development potential and good prospects for development.This paper mainly introduces the development steps of virtual campus by the virtual reality technology,tools,interactive design and publishing method.

Keywords:Virtual reality;Virtual campus;VRML;Modeling

虚拟现实技术用以实现校园的数字化，它不再只以文字、图片等传统的表现方式提供给用户，而是将一个三维立体的交互方式呈献给浏览者，使其在互联网上便可对校园的建筑、景观和教学的各种设施进行游历和操控，以此来获得身临其境的感觉。本文简要介绍开发的方法及步骤。

一、VRML的工作方式

VRML的访问方式是基于客户端/服务器模式的，其中服务器提供VRML文件及其所支持资源，客户端通过网络获取希望访问的文件及资源，并通过本地平台上的VRML浏览器交互式地访问该文件描述的虚拟境界，如图1所示。

图1 VRML的工作方式

二、虚拟场景的建模流程

（一）在3D Studio Max中构造基本模型。本设计选用三维建模软件3D Studio Max来搭建基本场景，其优势是能够快速高效地构造复杂的三维模型，并设定材质、光效和动画，同时兼有输出.wrl格式的功能，这一点对提高建模效率非常有用。

（二）绘制场景平面图。为了使场景真实，比例协调，对场景进行合理的布局是至关重要的。首先，要在AutoCAD中绘制了场景布局的平面图，生成.dwg格式的矢量文件；再将该文件通过文件块的形式导入到3DS Max中，定位道路、楼群和其他建筑物的平面布局。图3.2所示为财经学院校园场景布局的平面图。图2所示为场景布局的平面图导入3DS Max中的效果。

图2 财经学院校园场景布局的平面图

（三）采集必要的纹理照片。为了在保证制作出较逼真的三维对象的前提下，尽量减少建模工作量，我们在制作一些特定对象时，需要在校园内采集纹理图片数据，包括砖纹图片、树木图片、草地图片等。所采集的纹理图片，在Photoshop中将其处理成可无缝拼接的贴图，并保存为JPG格式。

（四）构建场景三维模型。借助于平面布局图和必要的纹理采集图片，在3DS Max构建各个三维对象的基本模型。VRML通过节点来描述场景实体，3DS Max可以将软件环境中的模型以VRML的格式输出。即将各个三维模型转化为相应的节点，以便为相应的浏览器解释并绘制。

（五）建模以图书馆为例。图书馆的建模是一个较复杂的场景，需要将整个建筑物分割建模。图书馆虚拟场景如图3所示。以下代码描述了模型旋转和插入的实现方法：

Group{

children[

Transform{

Translation-6.9-8.2-3

children[

DEF Part Inline{

bboxSize 5.0 8.0 2.0

bboxCenter 1.0 4.0 0.0

url "part.wrl"

}

]

}#本段实现插入图书馆对称的另一部分

Transform{

Translation -6.9-4.2-3

children USE Part

}#对上面的建模重用

]

}

图3 图书馆虚拟场景

四、交互的设计

浏览虚拟校园的过程中，可能已经体验到视点的变化：当拖动鼠标或按动箭头键时，虚拟境界就会旋转或缩放，这实际上是在调整你的视点位置或视角。在虚拟场景的重要位置还可以自定义视点节点，它们是虚拟境界创作者给用户推荐的上佳观赏方位，在VRML浏览器中，用户就可以通过鼠标右键选择作者推荐的各个视点。这里我们在虚拟校园场景中定义两个视点节点：

DEF view1 Viewpoint{

position 0 20 0

description "view1" }

DEF view2 Viewpoint {

position 50 30 80

description "view2" }

其中的坐标表示视点在场景中的三维空间位置，坐标的单位是米，视点的名称将会在浏览器的菜单或按钮中提示出来供用户选择。图5、图6所示为在VRML浏览器中以两个不同视点看到的教学楼C的情况。

图4 View1视点下观察教学楼C的效果 图5 View2视点下观察教学楼C的效果

五、设置

在虚拟校园开发结束后的一项重要工作就是如何将作品到网页中去，本文介绍利用Macromedia Dreamweaver的Mxp格式插件来实现，这种方法可以方便地在页面的特定位置插入VRML虚拟校园作品。注意系统必须安装有Macromedia Extension Manager。点击mxp文件后，在Macromedia Extension Manager中显示如下的文件信息。

图6 Macromedia Extension Manager面板

进入Dreamweaver设计界面后，在浮动的快捷面板上的VRML上看到如下所示的面板。

图7 vrml面板

窗体的VRML快捷面板中工具栏中列出了6个常见的VRML浏览器，可以根据需要通过点击来图标来选择所需要的VRML浏览器。本项目选择Blaxxun公司的VRML浏览器。首先，我们要设置的第一个选项，如下图，从已经列出了Blaxxun 浏览器的版本：从Blaxxun 4.4到Blaxxun5.1中选定版本，通常情况下选择高版本，如图所示：

图8 设置VRML浏览器

File（文件）选项中，可以直接填写链接的URL资源，也可以点击Browse浏览按钮，在弹出的对话框中进行选择确定，这时要关注一下浏览时的路径。接下来选择生成的系统平台类型即可，本项目选择WIN（windows）平台，到此单击“ok”后即可生成插入的代码，将代码复制到网页中即可。

图9 设置插入对象

参考文献：

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