互联网上的三维技术:Web3D
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Web-3D论文:基于Web-3D的VR虚拟社区的交互研究与设计【中文摘要】随着生活节奏的加快,网上购物越来越流行,得益于Web-3D技术的发展,近两年网上看房/购房网站也层出不穷。
Web-3D 技术是虚拟现实(VR)技术在网络上应用,基于该技术的看房/购房网站满足了消费者对网购产品动态、交互、三维展示效果的渴望。
但时下的看房/购房网大多仅有人机交互体验,缺少人人互动,本文是基于研发项目“网上购房超市软件平台”,在此平台基础上构建Web-3D虚拟社区,研究虚拟社区部分的人机交互和人人交互的实现,重点在人人交互的实现。
本文分析了时下Web-3D技术的实现模式和国内外各种Web-3D产品的优缺点,并在现有楼盘展示现状的基础上,设计了楼盘展示中的虚拟社区,通过交互设计增加消费者的沉溺感。
本文针对“网上购房超市软件平台”的功能设计对楼盘展示中虚拟社区系统进行了需求分析,并且给出了一种楼盘展示中虚拟社区的一种解决方案,在传统的楼盘展示功能的基础上增加了为顾客提供了与导购员或者其他用户交互的功能。
对构建这样一个交互式的虚拟社区所需要的关键技术进行研究,并给出了解决方案。
最后介绍了系统后台PHP+MyS QL+Apache环境的搭建。
对系统的两大功能人机交互和人人交互在Virtools以及环境下的实现方法进行了详细的介绍,给出了部分的Virtools脚本和PHP程序。
并且把该系统嵌入“网上购房超市软件平台”进行了网络实验,实验验证该系统交互能力良好,可满足楼盘展示中虚拟社区系统的设计需求。
最终利用VVeb-3D技术、网络数据库、www服务器等技术建立了一个基于Web-3D的网络虚拟社区系统,实现楼盘展示中的交互设计,将楼盘展示与虚拟社区的概念相结合,营造了一种新的楼盘展示方式。
该系统方式新颖,解决了传统楼盘展示的交互方式单一、互动少等缺点,且产品设计周期短,成本低。
【英文摘要】In modern society, with the accelerated pace of life, the online shopping becomes more and more popular, the number of online showings/purchase website showed a trend of continued growth thanks to the development of Web-3D technology. Web-3D technology is the application of virtual reality(VR) technology in the network. The online showing/purchase website based on the Web-3D technology met the consumer’s desire in dynamic, interactive and three-dimensional display of online products. But nowadays the most showings/purchase websites only provide man-to-machine interactive, and lack ofman-to-man interaction. This article is based on the research project “Online purchase supermarket software platform”, this article built Web-3D virtual community on this platform, and it researched the realization of man-to-machine interactive and man-to-man interaction in the virtual community, with emphasis on the realization of man-to-man interaction.This paper analyzed the mode of the realization ofWeb-3D technology, and the advantages and disadvantages of a variety of domestic and foreign Web-3D software. And it designed the virtual community in estate show based on the current status of estate show. It increased the immersion feeling for consumer by the design of interaction. This paper conducted a needs analysis of virtual community in the estate show, according to the functional design in the “Online purchase supermarket software platform”. It gave a solution of virtual community in the estate shows and it added the function of interaction between customer and purchasing guide or customer and other user. Then it researched the key technology which is needed in building the interactive virtual community, and the corresponding solution is given. In the last part, it described the process of setting up the environment of PHP+MySQL+Apache which is used as the background platform of system. Then this paper introduced the realization methods of two functions of system in detail which is the function of man-to-machine and the function of man-to-man. And it experimented on the network with embedding the system in the “Online purchase supermarket software platform” The experiment verified that the system’s ability of interaction is good, and it can meet the requirement of the virtualcommunity in the estate show.This paper built a network virtual community in the estate show based on Web-3D by Web-3D technology, network database technology, www server technologyand so on. It realized the interaction design in the estate show,and combined the concept of virtual community and estateshowing to create a new mode in estate show. The mode of this system is novel; it solved the shortcomings of simple mode of interaction and lacking the communication between users. Andthe product design cycle is short, and low cost.【关键词】Web-3D 交互楼盘展示 Virtools 数据库 PHP【英文关键词】Web-3D interaction estate show Virtools database PHP【目录】基于Web-3D的VR虚拟社区的交互研究与设计摘要6-7Abstract7-8第1章绪论13-19 1.1 问题的提出13-14 1.2 WEB-3D技术国内外发展现况14-16 1.2.1 国外Web-3D技术的发展14-15 1.2.2 国内Web-3D技术的发展15-16 1.3 存在的问题及解决思路16-17 1.4 本文所做的工作17-18 1.5 论文的组织结构18-19第2章虚拟现实(VR)技术及WEB-3D技术简介19-26 2.1 虚拟现实技术19-21 2.1.1 概述19 2.1.2 虚拟现实技术的特点19-20 2.1.3 虚拟现实技术的应用20-21 2.2 WEB-3D技术21-23 2.2.1 Web-3D实时渲染引擎21-22 2.2.2 Web-3D作品制作流程22-23 2.3 楼盘展示中的虚拟社区系统23-25 2.3.1虚拟社区简介23 2.3.2 虚拟社区系统的设计与实现23-25 2.4 本章小结25-26第3章常见WEB-3D软件优缺点分析VIRTOOLS介绍26-35 3.1 几种WEB-3D软件优缺点分析26-30 3.1.1 Cult3D26-27 3.1.2 Unity3D27-28 3.1.3 VRPIE28-30 3.2 VIRTOOLS软件介绍30-31 3.2.1 选择Virtools开发环境的优势分析30-31 3.2.2 Virtools用户界面31 3.3 VIRTOOLS编程思想31-34 3.3.1 Virtools的行为模组31-32 3.3.2 Building Block(BB)32-33 3.3.3 Virtools作品制作流程33-34 3.4 本章小结34-35第4章虚拟社区系统的设计35-49 4.1 “网上购房超市软件平台”介绍35-36 4.2 需求分析36-38 4.3 系统总体框架38-39 4.4 系统关键技术39-48 4.4.1 数据通信机制39-40 4.4.2 替身40-42 4.4.3 端口管理42-45 4.4.4 信息反馈45-46 4.4.5 数据库的访问46-48 4.5 本章小结48-49第5章虚拟社区系统的实现49-62 5.1 PHP+MYSQL+APACHE环境的搭建49-51 5.2 人机交互功能的实现51-54 5.2.1 模型的建立与导出51-52 5.2.2 漫游方式52-54 5.3 人人交互功能的实现54-61 5.3.1 角色的创建55-56 5.3.2 初始化与退出56-58 5.3.3 用户信息的上传与下载58-60 5.3.4 用户登录2D界面60-61 5.4 本章小结61-62第6章虚拟交互社区交互实验62-69 6.1 系统的发布62-63 6.2 系统的登录63-64 6.3 人机交互实验64-66 6.4 人人交互实验66-68 6.5 本章小结68-69总结与展望69-71结论69进一步工作69-71致谢71-72参考文献72-75攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目75。
基于Web3D的交互式产品演示设计探索摘要:Web3D技术是一种互联网上的3D图形技术,是网络技术和虚拟现实的结合,将其应用于互联网电子商务的三维产品展示领域是这一技术目前的发展趋势之一。
该文介绍了Web3D技术的发展概况及国内几种主要Web3D技术的特点,对Web3D技术在产品演示方面的应用进行KJ法分析,以Flash3D技术为例讨论网络三维交互式产品演示的实现模式,并提供技术及设计思路。
关键词:Web3D 产品演示KJ法贴图烘焙Flash3DAbstract:Web3D is a 3D graphics technology based on the Internet combined by network technology and virtual reality,apply it into the field of 3D product demo of Internet e-commerce is one of the currently development trends.This article will introduce the overview of Web3D’s development and features of several domestic main Web3D technologies,analyze Web3D’s application on aspect of product demo by KJ method,discuss the model of Web-based 3D interactive product demo used Flash3D as an example,and provide technology and design ideas.Key words:Web3D Product Demo KJ method Texture baking Flash3D网络三维技术(Web3D)目前还没有严格的定义,广义上可以理解为:互联网上的3D图形技术。
四维灏景WEB3D解决方案项目介绍随着Internet的飞速发展及3D软件技术的日益成熟,人们已经不满足网页上二维空间的交互方式,而希望将互联网变成一个可交互的立体空间。
北京四维灏景2010年3月成功研发了新一代互动体验,3D导览系统。
该产品推出后,用户可在任意一台连上互联网的电脑上,访问网页,单机体验实现全三维场景的浏览和交互。
无需插件给WEB3D的发展带来了革命性的进步。
交互体验,3D导览系统通过三维可视化研究成果应用,是改变呆板的图片+文字显示的巨大变革,对整个经济建设和社会发展是有重大意义,本系统让体验者在舒适的轻音乐背景下,通过3D导览结合其它媒体(声音、FLASH,视频、MAYA、J2EE、图片和网页)无缝结合形成一套完整3D交互导览,提供用户完美的体验。
使客户身临其境的进入三维虚拟空间,360°全景展示,客户可根据自己的要求走进想要看的区域,整体及在各个区域浏览一番,客户也通过角度观察,这改变了传统媒体仅仅只能靠平面表现的劣势。
客户足不出户使用一台电脑就可进入浏览,而且互联网不受地域的限制,可以全天24小时对外展示,世界各地的用户都可以更快捷得到丰富准确的信息,不仅可以帮助用户更便捷地看到实景,还可以直接完成订单,支持地图导航,可在小地图上显示出当前视点所在的位置和方向,将有形的实物和场景在网上进行虚拟展示。
随着新形势下的营销战略的实施,环境的三维化、数字化的建设是发展和建设的大趋势,今后应当有越来越多的加入到三维虚拟导览系统的建设中来,真正进入真实景观与虚拟数字相结合的新时代。
企业常遇到的问题和本系统的特点1、常遇到如下问题1.展示没有新意,当客户图片做对比的时候,枯燥单一没有一种耳目一新的感觉。
2.无法以正常人的视角来感受的实际空间,更无法获得人在其中亲临的真正感觉。
3.如果只采用静态图片式去表现,只能展示整体跟小部分内部外观,无法让客户对内部以及周边做更深层次的了解。
web3d交互说明书Web3D交互说明书Web3D是一种基于Web技术的三维交互技术,它将三维图形与互联网结合,实现了在网页上进行三维场景的展示和交互。
本文将介绍Web3D交互的基本原理和使用方法,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、Web3D交互的基本原理Web3D交互的基本原理是通过在网页上嵌入3D模型和相应的交互控制器,实现用户与三维场景的互动。
具体来说,Web3D技术主要依赖以下几个方面的技术支持:1. 三维建模和渲染技术:通过三维建模软件创建虚拟模型,并利用渲染技术将其呈现为逼真的图像。
2. HTML5和CSS3:Web3D技术主要基于HTML5和CSS3的新特性,如canvas元素和CSS3的3D变换。
3. JavaScript编程:通过JavaScript编写交互逻辑,控制3D模型的展示和用户的交互。
二、Web3D交互的使用方法使用Web3D进行交互需要以下几个步骤:1. 准备3D模型:首先,需要准备一个3D模型,可以使用专业的建模软件如Blender、3ds Max等创建模型,也可以使用现有的模型库下载。
2. 导入模型到网页:将模型导入到网页中,可以使用HTML5的canvas元素或者其他专门的Web3D框架如Three.js、Babylon.js 等。
3. 设置交互控制器:为了让用户能够与3D模型进行交互,需要设置相应的交互控制器,如旋转、缩放、平移等操作。
可以使用JavaScript编写交互逻辑,也可以使用Web3D框架提供的控制器组件。
4. 添加交互效果:根据需求,可以为模型添加一些交互效果,如点击模型触发动画、鼠标移入模型显示提示信息等。
5. 发布和分享:完成交互效果的设置后,可以将网页发布到服务器上,并生成一个访问链接,方便他人查看和体验交互效果。
三、Web3D交互的应用领域Web3D交互技术广泛应用于各个领域,以下是几个典型的应用案例:1. 虚拟现实(VR)体验:通过Web3D技术,用户可以在网页上体验虚拟现实场景,如参观博物馆、游览名胜古迹等。
Web3d技术总结3技术方案3.1软件架构目前,软件开发架构主要包括C/S和B/S两种基本架构,对于虚拟场馆软件的开发,它们各有其优缺点。
C/S架构 (1)C/S也可以称之为桌面软件,软件的大部分资源部署在客户端,每个客户端需要安装桌面软件。
对于虚拟现实的应用,由于C/S架构不受带宽的影响,其模型、纹理、图片等资源存储于客户端,大量的计算也由客户端完成,因此,软件运行更为流畅,能支持大型的复杂场景,能实现复杂的特殊效果。
但C/S部署维护困难,制约了用户的使用数量,一旦软件更新,所有的客户端都需要升级。
另外,由于所有数据在客户端存储,存在较大的安全隐患。
(2)B/S架构B/S是随着互联网技术发展,逐渐发展的一种软件架构。
软件的所有资源部署在服务器,客户端通过浏览器直接访问,无需安装任何软件。
对于虚拟现实的应用,带宽对B/S架构的影响较大,由于客户端受浏览器等资源的制约,对用户的体验性(如场景精细程度、光照等特效等等)有一定的影响。
但随着Web 3D技术和富客户端技术的发展,客户端浏览器对计算资源的制约已经越来越小,用户体验效果也基本上可以与C/S架构的的桌面的软件媲美。
基于B/S架构的软件可以非常方便的挂接到办公自动化或门户网站,从而非常方便用户的使用和访问,提高用户访问量,加大软件的使用效率。
其次,由于B/S 架构的软件集中部署在服务器,客户端无需安装任何软件,直接使用IE浏览器(第一次访问可能自动安装相关插件)即可使用,方便用户使用的同时,也是得软件的升级时,只需更新服务器的相关资源,更为灵活方便。
另外,由于软件的资源部署在服务器,使得软件所使用数据的安全性更高。
综上所述,建议采用WEB 3D技术,使用B/S架构构建本软件。
下面就系统所采用的核心技术:WEB 3D技术进行分析论证。
3.2WEB 3D技术目前3D技术也在飞速发展。
从VRML到Web3D技术,虚拟现实技术正一步步走进生活,成为现实。
web3d技术论文Web3D技术是实现网页中虚拟现实的一种最新技术。
这是店铺小篇为大家整理的web3d技术论文,仅供参考!基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用篇一论文关键词:Web3D技术机电产品 Cult3D技术汽车虚拟现实论文摘要:主要介绍了Web技术和3D技术相结合的产物一Web3D技术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3D技术之一的 Cult3D技术 .在机电产品虚拟设计中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提高企业的竞争力。
0 引言随着数字化设计技术的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。
以计算机网络和计算机三维图形学为基础的Web3D技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务、远程教育、工程技术、计算机辅助设计等领域已经获得了广泛的应用。
利用此技术设计的产品可以做到全方位展示、色彩设计实时装配等,从而提高用户的参与性。
增强体验感。
1 Web3D技术概述1.1 Web3D技术的基本概念虚拟现实 VR (Virtual Reality)技术是一种逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等行为的人机界面技术,Web3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式[21。
Web3D还可以简单地被看成是Web技术和 3D技术相结合的产物。
实际上也就是本机的 3D图形技术向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。
它与本机的3D图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染:它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。
通过应用 Web3D技术,用户可以在网上浏览以三维形式表现的物体,并对其进行交互性操作以体验身临其境的奇妙感受。
基于WEB3D技术的装饰材料与构造实训展示平台应用研究【摘要】本文研究了基于WEB3D技术的装饰材料与构造实训展示平台应用。
引言部分介绍了研究背景和研究意义。
在首先概述了WEB3D技术,然后阐述了装饰材料与构造实训展示平台的设计原理,接着讨论了WEB3D技术在该领域的应用实践,并重点探讨了用户体验与交互设计以及数据安全与隐私保护。
结论部分总结了研究成果,并展望了未来发展方向。
通过本文的研究,可以为装饰材料与构造实训领域的展示平台提供技术支持,提升用户体验,保障数据安全和隐私,推动行业发展。
【关键词】WEB3D技术、装饰材料、构造实训、展示平台、应用研究、用户体验、交互设计、数据安全、隐私保护、研究成果、未来发展。
1. 引言1.1 研究背景装饰材料与构造实训是建筑专业学生必修的实践课程,通过该课程的学习,学生可以掌握装饰材料的选择、搭配和使用技巧,以及房屋建筑过程中的施工技术。
目前传统的实训展示方式存在诸多不足,如场地限制、材料供应不足、实践经验无法有效积累等问题。
随着WEB3D技术的发展与普及,基于WEB3D技术的装饰材料与构造实训展示平台应运而生。
通过利用WEB3D技术,可以实现虚拟展示实训场景,提供更广阔的空间和更丰富的展示内容,使学生可以更真实地体验装饰材料与构造实训,并进行实践操作。
WEB3D技术还可以实现实时交互、远程教学和数据共享,为装饰材料与构造实训带来更多可能性。
研究基于WEB3D技术的装饰材料与构造实训展示平台应用,具有重要的现实意义和应用价值。
通过本研究,可以改善传统实训方式的不足,提升学生的学习体验和实践效果,推动建筑专业教育的发展和创新。
1.2 研究意义装饰材料与构造实训展示平台是建筑类专业的重要实践教学环节,通过该平台学生可以在虚拟环境中练习和体验各种装饰材料的搭配组合和施工技术。
传统的装饰材料与构造实训展示平台主要采用2D图形展示,存在交互性差、真实感不足、无法进行真实体验等问题。
基于Web3D的网上三维地球科学博物馆构建研究摘要:梳理了Web3D主流技术,分析了网上三维博物馆构建流程。
以石家庄经济学院地球科学博物馆开发为例,基于建模工具AutoCAD和3ds Max进行场景、实体建模和贴图、灯光、烘焙渲染处理,利用VRMLPad进行模型优化;基于VRML和Java3D实现场景漫游交换控制,利用Applet实现网上发布与展示。
详细地介绍了运用多种混合技术设计和开发网上三维博物馆系统的方法和过程。
关键词:三维博物馆;虚拟技术;3ds Max;Java3D;地球科学0引言虚拟现实技术(Virtual Reality)是集计算机技术、通讯技术、仿真技术、教育技术等为一体的复合技术,其突出特征是3I,即Immersion(沉浸)、Interactive(交互)和Imagination(想象)。
目前虚拟现实技术在虚拟实验室建设、科技探索、航空航天、远程教育、电子商务、医学、娱乐、图书馆、文物保护等应用领域已经得到了广泛应用。
Web3D是基于网络的3D图形实时渲染技术,它使人们能够在网络空间中通过普通的浏览器、键盘和鼠标与虚拟环境进行交互。
网上三维博物馆是使用Web3D技术将博物馆展厅及藏品进行重现,用户通过网络就可以在任何时间、任何地点全方位地观看展品的三维展示,自由地漫游在虚拟的三维博物馆中,带给用户的是全新的体验,充分发挥了博物馆在文化信息服务、公众文化教育中的价值。
虚拟瑞典、基于网络的全景浏览数字巴黎卢浮宫、敦煌洞窟壁画虚拟博物馆、三峡数字博物馆、山东大学考古数字虚拟博物馆、北京航空航天大学开发的航空馆三维虚拟漫游系统、虚拟紫禁城、网上世博会等项目都是采用了Web3D技术来实现,给人们展示了虚拟现实技术的魅力。
本文梳理了Web3D主流技术,分析了网上三维博物馆构建流程,以石家庄经济学院地球科学博物馆开发为例,基于建模工具AutoCAD和3ds Max进行场景、实体建模和贴图、灯光、烘焙渲染处理,利用VRMLPad进行模型优化,基于VRML和Java3D实现场景漫游交换控制,利用Applet实现网上发布与展示。
web3D技术_实验大纲《web3D技术》实验教学大纲课程总学时:64学时学分:4学分实验学时:48学时实验个数:8个实验学分:3学分课程性质:专业方向课程适用专业:数字媒体技术教材及参考书:《WebGL入门指南》,Tony Parisi著,郝稼力译,人民邮电出版社,2013年版。
大纲执笔人:刘云安大纲审定人:数字媒体学院学术委员会一、实验课的性质与任务本课程是数字媒体技术专业专业方向课之一,是《web3D技术》的同步实验课。
让学生了解web3D领域的向光概念,掌握从坐标系统到投影矩阵这些数学基础知识;掌握纹理贴图、模型动画这些图形效果的设计实现方法。
掌握将web3D技术整合到web应用当中的编程技巧。
二、实验目的与要求1(实验目的通过《web3D技术》实验课程的实践,使学生掌握如何挑选WebGL框架以及使用哪种3D内容交换格式,并要求学生整合所学知识,制作了一个完整的基于WebGL的三维网页游戏,让学生能够基本了解WebGL这一新技术的开发流程,使其具备独立开发WebGL应用的能力。
2(实验要求(1)掌握Tree.js图形引擎。
(2)整合所学知识完成三维图形Web应用三、实验项目及内容提要web3D技术实验(134079)实验类型实基序验学必选实验名称内容提要本验综设编号时做做操证合计号作(1)Three.js构建三维场基于景 Three.js引(2)为场景着色,添加纹擎的web3D1 4 ? ? 理映射基本几何体(3)旋转场景对象并实时的绘制实验绘制到画布(1)创建网格,使用材质、纹理和光源 Three.(2)顶点着色与像素着色2 js中的着色4 ? ? 编码器实验(3)使用多重纹理创建更具真实感的场景(1)创建一个基本的补间动画(2)带缓动效果的补间动Tween.js补3 4 ? ? 画间动画实验 (3)为3D对象添加材质和光源动画、纹理动画、蒙皮动画和变形动画。
利用镜头控(1)镜头的pitch yaw的制制作一个变化 44 ? ? 模型浏览器(2)模型的缓动roll设计实验 (3)模型的局部放大展示(1)整合动态HTML和WebGL(2)创建DIV元素弹出层 WebGL中的5 8 ? ? (3)为3D场景添加背景图整合实验片(4)使用视频作为纹理渲染(1)创建3D内容。
web3是什么意思Web3:互联网第三层,即服务器端。
web1:数据通道; Web2:客户端程序; Web3:服务器端。
三者之间相辅相成、缺一不可。
要想获得更好的用户体验,只靠客户端的网页是远远不够的,还需要先在服务器端做出一个优秀的网站来。
从这里我们也看到了 Web3和 Web1之间紧密的关系。
这就像地基与楼房的关系,没有坚实稳固的地基,就无法建造出高大华丽的楼房。
而这些美观精致的建筑物也必须依赖于服务器端良好的性能。
这个关系可以类比为下面两幅图。
“非典”期间,因受 SARS 的影响,人们开始变得越来越焦躁、恐慌。
而互联网中,一时也因“非典”导致了很多人不敢使用电脑或手机等设备。
有些学校停课甚至关闭了网络。
许多公司也都减少了员工的假期,甚至连休息日都取消了。
于是,原本应该处于闲暇状态的服务器却被迫转入了工作模式,加班加点地赶制一批又一批的电子商务订单。
因此,服务器承载着越来越重的任务量。
我想这段时间对于服务器来说,是他们经历最痛苦的一段时光吧!“非典”过后,各行各业也恢复正常运营,人们重新回归工作岗位,网民开始活跃起来,人气逐渐回升,网站的访问率和点击率大大提高,而服务器也慢慢进入了最佳的工作状态。
但同样的情况再次发生了——由于网络繁忙,导致大部分用户无法正常访问自己的网站。
如果您是一名电子商务专家,那么请你看一下目前网站访问的具体情况:排队等待,这是很常见的现象,在一些人流较小的网站或论坛更严重。
有时候网站不仅访问速度缓慢,而且网站页面中还充斥着一些广告和垃圾信息。
如果按照常规办事,当然会让人感觉很不爽。
所以,电子商务服务器为了吸引更多的用户并留住他们,往往会采用一些宣传策略和方案来刺激更多的用户访问网站,甚至把它当作一种促销手段。
世界上没有什么能够阻挡历史前进的步伐,随着网络技术的快速发展,人们也已认识到 Web3的价值。
而伴随着互联网规模的不断扩大,它的需求量也会水涨船高,用户的满意度也会大大增强。
基于Java3D的网络三维技术的设计与实现摘要:互联网的出现及飞速发展使IT业的各个领域发生了深刻的变化,它必然引发一些新技术的出现。
3D图形技术并不是一个新话题,在图形工作站以至于PC机上早已日臻成熟,并已应用到各个领域。
然而互联网的出现,却使3D图形技术发生了和正在发生着微妙而深刻的变化。
Web3D 协会(前身是VRML协会)最先使用Web3D术语,这一术语的出现反映了这种变化的全貌,没有人能严格定义Web3D,在这里我们把Web3D理解为:互联网上的3D图形技术,互联网代表了未来的新技术,很明显,3D图形和动画将在互联网上占有重要的地位。
Java3D API是Sun定义的用于实现3D显示的接口。
使用Java 的重要理由之一是它的平台无关性。
Java3D提供了基于Java的上层接口。
Java3D把OpenGL和DirectX这些底层技术包装在Java接口中。
这种全新的设计使3D技术变得不再繁琐并且可以加入到J2SE、J2EE的整套架构,这些特性保证了Java3D技术强大的扩展性本文以Java3D为开发平台,利用Java语言强大的网络功能,实现了在网页上对3D动画进行显示和操作。
关键字:Java3D、Web3D、三维Abstract: The Internet appearance and the rapid development caused each domain to IT industry have the deep transformation, it initiated some new technical inevitably the appearance. The 3D graph technology is not a new topic, in the graph workstation down to on PC machine already more or day matured, and has applied to each domain. However the Internet appearance, caused the 3D graph technology to occur actually and is occurring is being subtle but the deep transformation. The Web3D association (predecessor is the VRML association) uses the Web3D terminology first, this terminology appearance had reflected this kind of change complete picture, nobody can strictly define Web3D, in here we do the Web3D understanding is: On the Internet 3D graph technology, the Internet has represented the future new technology, is very obvious, the 3D graph and the animation will hold the important status on the Internet.Java3D API is the Sun definition uses in realizing the 3D demonstration connection. Uses one of Java important reasons is its platform irrelevant. Java3D has provided based on the Java upper formation connection. Java3D OpenGL and DirectX these first floor technology packing in Java connection. This kind of brand-new design causes the 3D technology to change no longer tediously and may join to J2SE, the J2EE entire wrap overhead construction, these characteristics have guaranteed the Java3D technology formidableextension.This article develops the platform take Java3D, uses the Java language formidable network function nf, realized has carried on the demonstration and the operation on the homepage to the 3D animation.Key word: Java3D, Web3D,3D目录基于JA V A3D的网络三维技术的设计与实现 (1)摘要: (1)ABSTRACT: (1)第一章绪论 (5)§1.1引言 (5)§1.2互联网3D图形技术的应用 (5)§1.3JA VA3D在W EB中的成功 (6)第二章JA V A3D技术的简介 (7)§2.1J A V A3D概述 (7)2.1.1 Java3D简介 (7)2.1.2 Java3D与其他三维技术的比较 (7)§2.2J A V A3D的场景图结构 (9)2.2.1 虚拟宇宙(Virtual Universe) (10)2.2.2 Java3D的坐标系统 (10)2.2.3 场景(Locale) (12)§2.3实现三维世界 (13)2.3.1 Java3D的观察模式 (13)2.3.2 Java3D中用来定义观察的对象 (14)2.3.3 在三维世界中建立、移动观察点 (16)2.3.4 Java3D的网络基础 (17)第三章实现JA V A3D结构体系的方法 (18)§3.1总体设计 (18)§3.2基本形体的生成 (18)3.2.1平板的生成 (18)3.2.2 立方体的生成 (18)3.2.3 圆锥的生成 (19)3.2.4 球体的生成 (19)3.2.5.圆柱体的生成 (19)§3.3点、线、面的生成 (20)3.3.1点的生成 (20)3.3.2直线的生成 (21)3.3.3面的生成 (21)§3.4外部复杂形体的调用 (21)§3.5背景变换的实现方法 (22)3.5.1 灯光 (22)3.5.2 纹理贴图 (23)3.5.3 雾 (24)§3.6动画的生成 (24)第四章JA V A3D场景的实现 (24)§4.1J A V A3D的实现流程 (24)§4.2JA VA3D的建模 (25)4.2.1 生成场景: (25)4.2.2 Temple的圆柱体的构建 (26)4.2.3 Tower的构建 (27)§4.3动画的实现 (29)4.3.1 调用galleon.obj文件 (29)4.3.2 物体转动 (29)4.3.3场景的移动 (30)§4.4背景变换 (31)4.4.1 创建灯光 (31)4.4.2 创建背景图片 (34)4.4.3 指数雾 (35)4.4.4 背景音乐 (36)§4.5在网页上显示3D图形 (37)第五章实践和展望 (39)§5.1W EB3D技术发展前景 (39)§5.2论文总结 (40)参考文献 (40)第一章绪论§1.1 引言互联网的出现及飞速发展使IT业的各个领域发生了深刻的变化,它必然引发一些新技术的出现。
Vol.9No.92012年9月第9卷第9期Journal of Hubei University of Economics(Humanities and Social Sciences)湖北经济学院学报(人文社会科学版)S ep.2012建构于Internet 之上的网络教育(E-learning )是当前Internet 上迅速发展的重要标志之一。
在线学习或网络化学习,是在教育领域建立互联网为平台,学员通过终端上网,借助网络进行学习的一种全新的学习方式。
现代远程教育领域通过引入Web3D 技术,能够构造虚拟校园和课堂、实现虚拟实验,这将为学生提供一个真实的学习环境,从而激发了学生的积极性和学习兴趣,达到理想的教学效果。
一、Web3D 技术的基本概念为了更好地了解和掌握web3D 技术的基本概念,可以从以下两方面进行相应的解释:(一)虚拟现实技术虚拟现实(Virtual Reality )又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备,或利用键盘、鼠标等输入设备,便可以进入虚拟空间,成为虚拟环境的一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而获得如身临其境的感受和学习体会。
(二)Web 3D 技术Web3D 技术即互联网上的三维技术,是虚拟现实技术在互联网上的实现形式。
Web3D 技术是基于Intemet 的、可以在没有数据手套、头盔等特殊的昂贵的虚拟现实硬件设备的情况下,依靠软件技术来实现的桌面级的三维空间虚拟现实技术。
二、Web3D 的实现技术Web3D 的实现技术,主要分个部分:即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。
(一)建模技术三维复杂模型的实时建模与动态显示是虚拟现实技术的基础。
目前,三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类。
一是基于几何模型的实时建模与动态显示;二是基于图像的实时建模与动态显示。
互联网上的三维技术:Web3DWed3D技术发展前景虽然,Wed3D技术将有好的发展前景,但仍然不可乐观,它面临下述问题:网络带宽仍然是Wed3D主要瓶颈:当前处理器的速度与网络的带宽只能初步满足Wed3D图形联机操作的要求,随着Cable modems 和DSL 连接的应用,网络带宽将有更大的改进,当一个10MB左右的Wed3D模型文件只需要几秒钟下载时,Wed3D图形的质量将有很大的改善,而现在的带宽还不能满足要求。
Flash作为2D动画在互联网上的成功的关键是只有唯一的技术和标准。
现在的Wed3D 图形是有几十种可供选择的技术和解决方案,多种文件格式和渲染引擎的存在是Wed3D图形在互联网上应用的最大障碍,而这种局面在今后若干年还将存在。
从现在的发展态势来看,有几种技术可能在未来有一定的优势:X3D:由Web 3D Consortium制定,得到大学,政府机构及一些Wed3D图形公司的支持,由于它是VRML97下一代新的国际标准,有比较广泛的社会基础。
Pulse3D:在游戏娱乐领域内领先,使用它的技术的游戏网站有100多个,它得到Discreet 和Entertaindom公司的资金支持,现在它正在把游戏领域的技术优势应用到e-commerce。
它的插件支持QuickTime 5 and RealPlayer。
Viewpoint:前身是MetaCreations(3D图形应用软件开发商),它卖掉了所有的其他软件产品,改名为Viewpoint,专们从事Wed3D图形技术。
其渲染引擎的模块化结构极易扩充,并且能与QTVR-, iPix-, and XML-等标准集成。
它的目标是e-commerce。
它的技术的最大特色是与XML集成。
Cult3D:开发了e-commerce的全套解决方案,已经有450 e-commerce网站使用了Cult3D技术,近10000个商业模型,它也在向娱乐领域扩充,提供全面解决方案,提供最稳定可靠的渲染引擎Shockwave3D:这是Macromedia公司Flash插件,有着极为广大的用户群(据说世界上有1亿3千万人安装),更引人注目的是Intel把它的Wed3D 图形集成到Shockwave。
IntelWed3D图形极具特色:动态调节3D内容的分辨率,曲面光滑技术,照片级逼真材质及各种特色效应。
在今年的SIGGRAPH 2002世界计算机图形会议上,Intel宣布建立Wed3D/CAD工作组, 其主要目标是:建立一个统一的,开放的文件格式,用于在Web上显示实时的3D图形。
与此同时Wed3D Consortium在SIGGRAPH 2002会议上了发布X3D最终工作草案。
X3D 是一个成熟的标准,是VRML的下一代标准,但是Intel完全没有提到它,如果Intel重新制定另外一个新标准,X3D的将面临尴尬,就Intel公司的实力和威望,X3D很难成为真正的国际标准。
Intel公司很可能将左右新标准的制定与推行。
预测未来谁是最后的胜利者是困难的,也许很长一段时间内将是多种技术同时共存而又相互竞争。
而Intel和微软都具有左右Wed3D发展前景的实力。
现在我们应该思考一下,我们国内应该如何发展我们自己的Wed3D图形技术?互联网的出现及飞速发展使IT业的各个领域发生了深刻的变化,它必然引发一些新技术的出现。
3D图形技术并不是一个新话题,在图形工作站以至于PC机上早已日臻成熟,并已应用到各个领域。
然而互联网的出现,却使3D图形技术发生了和正在发生着微妙而深刻的变化。
Wed3D协会(前身是VRML协会)最先使用Wed3D术语,这一术语的出现反映了这种变化的全貌,没有人能严格定义Wed3D,在这里我们把Wed3D理解为:互联网上的3D图形技术,互联网代表了未来的新技术,很明显,3D图形和动画将在互联网上占有重要的地位。
那么,什么是Wed3D?它是如何发展起来的?它的最新发展怎样?用于哪些应用?还存在哪些问题?下面我们一一道来。
VRML——互联网3D图形的开放标准VRML是3D图形和多媒体技术通用交换的文件格式,它基于建模技术,描述交互式的3D对象和场景,不仅应用在互联网上,也可以用在本地客户系统中,应用范围极广。
由于网上传输的是模型文件,故其传输量大大小于视频图像。
VRML97使任何一个3D图形爱好者能制作可在互联网上实时渲染的3D场景模型。
形形色色的互联网3D图形软件制作互联网3D图形的软件并没有完全遵循VRML97标准,许多公司推出了它们自己的制作工具,使用专用的文件格式和浏览器插件,类似的软件大约有三十几种之多。
这些软件各有特色,都比VRML有了进步,在渲染速度,图像质量,造型技术,交互性以及数据的压缩与优化上有都胜过VRML之处。
互联网3D图形的关键技术——实时渲染引擎实时渲染引擎的作用是解释并翻译实施场景模型文件的语法,实时渲染从服务器端传来的场景模型文件,在网页访问者的客户端逐帧、实时地显示3D图形。
互联网3D图形软件厂商目前通常把实时渲染引擎做成一个插件,在观看前需要先下载并安装在IE浏览器上。
显然,实时渲染引擎是实施互联网3D图形的关键技术,它的文件大小、图形渲染质量、渲染速度、以及它能提供的交互性都直接反映其解决方案的优劣。
新一代互联网3D图形的标准——X3DX3D标准的发布,为互联网3D图形的发展提供了广阔的前景,无论是小型的具有3D 功能的web客户端应用,还是高性能的广播级应用,X3D都应该是大家共同遵守的标准,从而结束当前互联网3D图形的这种混乱局面。
在统一的X3D基本框架下保证不同软件厂家开发软件具有互操作性。
三维建模与Wed3D图形的制作工具手工编写VRML的场景模型文件.wrl文件是非常繁琐而复杂的工作,对于大型场景模型几乎是不可能的。
近几年,许多软件厂商都使用3DS max建立场景模型,安装相应的输出插件,再直接建立场景模型文件。
现在最有名的Wed3D图形软件公司,如cult3D 和viwepoint都可以在3DS max中直接输出它们的专用文件格式的场景模型文件。
JAVA在互联网上的3D图形的成功Java在互联网上几乎随处可见,而它在3D图形上正在显示出更大的威力。
使用Java 的重要理由之一是它的平台无关性。
因此,只要支持JVM,就能运行JAVA小程序。
两种最有名的浏览器Netscape 和IE 3都支持JVM(Java 1.0.2)。
因此用Java制作的3D图形几乎都可以在互联网的浏览器上显示。
互联网3D图形技术的应用当前,互联网上的图形仍以2D图像为主流,但是,3D图形必将在互联网上占有重要地位。
互联网上的交互式3D图形技术Wed3D正在取得新的进展,正在脱离本地主机的3D 图形,形成自己独立的框架。
最具魅力的Wed3D图形将在互联网上有广泛应用,如电子商务、联机娱乐休闲与游戏、科技与工程的可视化、教育、医学、地理信息、虚拟社区。
Wed3D技术发展前景虽然,Wed3D技术将有好的发展前景,但仍然不可盲目乐观,它还面临着很多问题,如带宽、处理器速度等。
现在的Wed3D图形是有几十种可供选择的技术和解决方案,多种文件格式和渲染引擎的存在是Wed3D图形在互联网上应用的最大障碍,而这种局面还将长时间存在。
VRML---互联网3D图形的开放标准VRML是3D图形和多媒体技术通用交换的文件格式,它描述交互式的3D对象和场景。
它不仅应用在互联网上,也可以用在本地客户系统中。
其应用范围极广:工程和科学可视化,多媒体,娱乐游戏,互联网3D图形,教育,虚拟社区等。
在1996年发布VRML1.0。
VRML97是最新的国际标准。
VRML97的制定促进互联网上的3D图形技术的开发。
由于网上传输的是模型文件,故其传输量大大小于视频图像。
VRML97使任何一个3D图形爱好者能制作可在互联网上实时渲染的3D场景模型。
VRML是基于建模技术的,它描述3D场景中的几何对象的尺寸和形状,色彩,材质,灯光,动画及其交互性。
然而,在97年之后,VRML3D图形进展缓慢,远远没有达到期望值。
究其原因主要有以下几点:1 互联网对3D图形的需求并不急切,到目前为止2D图像仍在HTML文件中站主导。
2 网络带宽仍然是制约网上的3D图形主要瓶颈。
3 VRML97过于庞大,它包罗万象:3D几何对象,色彩,材质,灯光,相机,动画以及提供交互性的传感器等等。
4 网站的访问者必须先花费10-15分钟的时间下载插件,然后再像安装软件那样安装这个插件,才能观看一个十分粗糙3D图形。
图1用VRML制作的法国虚拟巴黎3D场景(可用鼠标实时3D漫游)形形色色的互联网3D图形软件国际上有一个VRML(VRML Consortium)协会,这是一个非赢利组织,主要任务是制定互联网上的3D图形标准与规范。
VRML97发布后,互联网上的3D图形几乎都使用VRML 。
VRML协会没有及时推出VRML97的下一代标准。
最近几年内互联网又有了长足的进展,互联网对图形、图像、视频技术的发展显然有了新的需求,特别是电子商务。
互联网上的竞争十分激烈,只要有需求,有利润,就会推进新技术。
制作互联网3D图形的软件并没有完全遵循VRML97标准,许多公司推出了它们自己的制作工具,使用专用的文件格式和浏览器插件,类似的软件大约有三十几种之多。
这些软件各有特色,都比VRML有了进步,在渲染速度,图像质量,造型技术,交互性以及数据的压缩与优化上有都胜过VRML之处。
它们显然都瞄准了电子商务,为网上的电子商品或电子商场提供3D展示。
这里我们举出一些软件的英文简称:Cult3D,Viewpoint,GL4Java,Flatland,Fluid3D,Janet3D,Java3D,Pulse3D,Shout3D,Sumea,Superscape,V ecta3D,blaxunn3D ,OpenWorlds。
所有的公司都希望自己的解决方案能成为"事实上的国际标准"。
图2 Wed3D的商品展示(商品可用鼠标作3D旋转和细部观看)现在的问题是:要在互联网上观看它们的3D图形,先要下载1MB-7MB的插件,然后安装在网页浏览器上(如IE)。
这是一件十分烦人的事,插件的种类之多,使人无所适从。
要观看十个不同网站,您就要下载并安装十个不同厂家的插件。
互联网3D图形的关键技术——实时渲染引擎这些插件就是实时渲染引擎,其作用是:解释并翻译实施场景模型文件的语法,实时渲染从服务器端传来的场景模型文件,在网页访问者的客户端逐帧、实时地显示3D图形。
把实时渲染引擎做成一个插件,在观看前先要下载并安装在IE浏览器上,这是互联网3D图形软件厂商目前的通常做法。
显然,实时渲染引擎是实施互联网3D图形的关键技术,它的文件大小、图形渲染质量、渲染速度、以及它能提供的交互性都直接反映其解决方案的优劣。