虚拟现实技术的应用---基于VRML技术的城市之旅(3)

　　本文主要是介绍了虚拟现实技术极其应用，及其相应的实现工具VRML。通过对城市的模拟设计，更深入的了解虚拟现实技术及掌握VRML语言的使用。

　　第一章主要讲了虚拟现实技术的基础知识、发展前景以及现今国内外的发展状况。以便让读者对虚拟现实技术有一定的了解。

　　第二章主要讲了虚拟现实技术的实现工具VRML语言的发展，虚拟现实与VRML的联系以及VRML的创作原理等，目的是使得读者可以很快掌握VRML。

　　第三章是系统的概要设计，主要讲了虚拟现实技术的应用和VRML的使用。通过介绍虚拟现实技术在城市规划领域的应用，建模技术以及城市模型的概要设计，使得读者对虚拟现实技术的了解更加深入和透彻。

　　第四章主要讲了系统的详细设计，主要是告诉读者怎样利用VRML语言实现模型的虚拟实现。通过本章的学习可以使读者的运用VRML语言的能力大大增强。

　　第五章主要讲了在系统的设计过程中遇到的问题及相应的解决方法。

　　第二章  VRML简介

　　2.1  VRML的发展历史

　　VRML使用场景图数据结构来建立3D实境，这种数据结构是以SCI开发的Open Inventer 3D工具包为基础的一种数据结构。VRML的场景图是一种代表所有3D世界静态特征的节点等级：几何关系、材质、纹理、几何转换、光线、视点以及嵌套结构。几乎所有的生产三维产品的厂商，无论是CAD、建模、动画、虚拟现实，还是VRML,它们的结构核心都是场景图。

　　1993年9月，Tong Parisi和Mark Pesce开发了第一个VRML浏览器，称为Labyrinth，它是WWW上三维浏览器的原形。

　　1994年春，在日内瓦第一届WWW大会上，由Tim Berners-Lee和Dave Raggett所组织的一个名为Bird_of_Feather (BOF)的小组提出了VRML这个名字，当时所代表的含义是Virtual Reality Makeup Language，但是后来为了反映三维世界的建立而改成了Virtual Reality Modeling Language，缩写为VRML。在这次大会以后，一个www-vrml mail list的组织成立了，Silicon Graphics，Inc(SGI)的Gavin Ball通过选择Open Inventor文件格式中的基本元素，增加必要的WWW特征，制定的方案经修订，在1994年第二次WWW大会上公布为VRML1.0的初稿。

　　另一位SGI的原Open Inventor设计师Paul Strauss开始作一个VRML域的词解程序，当时流行于业界的名字叫QvLib。这个程序的作用是把VRML的可读文件格式转换成浏览器可理解的格式。这个词解程序于1995年1月公开发布。它可以安装到各式各样的平台上，从此，各种浏览器私雨后春笋般兴盛起来^[4]。

　　1996年8月在SGI的 Moving Worlds提案基础上形成VRML2.0。VRML2.0在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。

　　VRML2.0的DIS就是以VRML2.0为基础制定的，于1997年4月提交国际标准化组织ISO JYCI/SC24委员会审议，依照惯例命名为VRML97。

　　1998年12月在原VRML组织的基础上成立了Web3D联盟，致力于VRML NG标准的制定，并致力于制定X3D网络三维标准。在X3D的旗帜下，VRML将结合Java3D和XML等技术，成为Internet上三维虚拟世界的主要标准。

　　虚拟现实的英文名称为Virtual Reality，简称VR，即利用的高科技手段构造出一个虚拟的世界，使参与者获得与现实一样的感觉。虚拟现实是一个在当今国际上倍受瞩目的课题。

　　当计算机技术尚未出现的时期，仿真只能在实物上进行，这一阶段的仿真称为模拟仿真。其特点是：由于仿真是在实物上进行，因而实时性强且精度较高，但是实施的难度和费用都较大。在计算机技术问世且被引入仿真领域的初期，仿真技术步入了半模拟半数字的阶段。这时系统中的一些部分由计算机代替，另一部分则由实物充当，所以，在一定程度上仍然保留着实时性仿真的特点^[5]。