基于X3D的3D虛擬實(shí)驗(yàn)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、3D虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的一個(gè)應(yīng)用。雖然傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要作用，但實(shí)驗(yàn)安全性、資源成本以及時(shí)間空間限制等問(wèn)題不可避免。3D虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程所面臨中的諸多問(wèn)題。本文研究并實(shí)現(xiàn)了基于X3D的3D虛擬實(shí)驗(yàn)，提出了基于X3D和ActiveX的3D虛擬實(shí)驗(yàn)框架，研究了在X3D中應(yīng)用粒子動(dòng)畫(huà)的方法，并實(shí)現(xiàn)了三門虛擬實(shí)驗(yàn)課程。論文的主要工作和貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面：
　　 首先，論文介紹了基于X3

2、D的虛擬實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)目前實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不足，提出了一種新的3D虛擬實(shí)驗(yàn)框架。該框架將X3D和ActiveX技術(shù)相結(jié)合，將渲染無(wú)關(guān)的復(fù)雜計(jì)算從X3D瀏覽器中分離出來(lái)并封裝在獨(dú)立的ActiveX模塊中，因此具有通用性和可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于3D虛擬實(shí)驗(yàn)中。此外，該框架在SOLID碰撞檢測(cè)的基礎(chǔ)上增加了形狀隊(duì)列的維護(hù)，將碰撞檢測(cè)應(yīng)用到該框架中。碰撞檢測(cè)部分獨(dú)立于X3D瀏覽器，使該框架具有較好的可維護(hù)性和靈活性。
　　 然后，論文提出

3、了在X3D中應(yīng)用粒子動(dòng)畫(huà)的方法。某些實(shí)驗(yàn)課程，比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)，包含火焰和煙霧等復(fù)雜現(xiàn)象，X3D中的普通幾何結(jié)點(diǎn)無(wú)法完成對(duì)這類現(xiàn)象的模擬。因此，本文提出了三種在X3D中實(shí)現(xiàn)粒子動(dòng)畫(huà)的方法用于體現(xiàn)3D虛擬實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜效果，包括完全采用X3D中粒子結(jié)點(diǎn)的模擬方法，使用TimeSensor等結(jié)點(diǎn)和內(nèi)部JavaScript語(yǔ)言共同實(shí)現(xiàn)粒子動(dòng)畫(huà)的方法，同時(shí)在方法中應(yīng)用Perlin噪聲和紋理合成來(lái)增強(qiáng)真實(shí)感。
　　 最后，基于以上工作，我們實(shí)現(xiàn)