基于VRML的虛擬現(xiàn)實交互機理的研究及應用.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)技術(shù)是當今計算機界廣泛關(guān)注的一個熱點，隨著硬件技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，以及3D技術(shù)的日益成熟，人們己不滿足Web上二維空間的交互特性。虛擬現(xiàn)實模型語言VRML的誕生為實現(xiàn)基于Web的虛擬現(xiàn)實提供了得天獨厚的條件。VRML語言是一種用來描述交互式3D對象和環(huán)境的文件格式，它的應用平臺是因特網(wǎng)(Internet)、局域網(wǎng)(Intranet)和本地客戶系統(tǒng)。通過使用VRML，用戶可以構(gòu)造出自己所需的桌

2、面虛擬場景，將虛擬現(xiàn)實引入互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)布三維網(wǎng)頁，使用三維信息傳輸方式，可以增強互聯(lián)網(wǎng)末端用戶的交互性、沉浸感，從而實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實。VRML的目的主要是為了在網(wǎng)頁中實現(xiàn)三維動畫效果以及基于三維對象的用戶交互。但是由于VRML語言自身交互的局限性，它只能實現(xiàn)一些簡單的交互行為，對于復雜的虛擬交互設計只能是借助于外部編程語言來擴展VRML在這方面的不足。 針對VRML語言自身交互的局限性，本文在研究VRML現(xiàn)有語法規(guī)范的基礎(chǔ)

3、上，通過外部編程接口EAI及內(nèi)嵌腳本節(jié)點編程來充分實現(xiàn)VRML的實時交互性。并以此實現(xiàn)了二級圓柱齒輪減速器虛擬拆裝系統(tǒng)驗證實例，取得了良好的效果。該虛擬拆裝實驗系統(tǒng)以Parallelgraphics公司的VrmlPad為開發(fā)平臺，利用AutoCAD進行減速器裝配體零件的三維建模，通過外部編程語言控制，分別實現(xiàn)了減速器的自動拆裝、手動拆裝、查看零件、零件編輯、原理演示等功能。在本系統(tǒng)構(gòu)建的減速器虛擬拆裝環(huán)境下，用戶可以與裝配體對象進行實時

4、交互操作；可以決定拆裝實驗的自動拆裝演示或手動拆裝練習并提供拆裝過程中零件裝配順序規(guī)劃和實時碰撞檢測功能；可以從零件庫中選擇要查看的單個零件模型并從各個角度進行詳細觀察；可以對不同零件進行位移、顏色的實時改變；可以觀察減速器簡單的工作原理等功能。系統(tǒng)通過EAI把虛擬場景和功能控制模塊嵌人同一個HTML頁面，使人機交互界面更友好，實時交互性更強。由于引入用戶參與的人機界面模型并沒有限定在某一種實現(xiàn)上，因而對其它的基于Web的虛擬現(xiàn)實人機界