Web3D建模技术平台-多媒体技术与虚拟现实

Web3D技术是基于互联网的桌面级虚拟现实技术，是一种在虚拟现实技术的基础上，将现实世界中的物体通过互联网进行虚拟的三维立体显示，在网页中呈现同时可以进行交互浏览操作的一种虚拟现实技术。

Web3D的出现最早可追溯到VRML。VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虚拟现实建模语言。VRML开始于20世纪90年代初期，是互联网3D图形的开放标准。1998年VRML组织改名为Web3D组织，同时制定了一个新的标准eXtensible 3D(X3D)。2004年，X3D被国际标准化组织ISO批准为国际标准ISO/IEC 19775。X3D所具有的高度可扩展性，可使开发人员根据自己的需求来扩展其功能，同时X3D整合了Java3D、流媒体、XML等先进技术，使其具备了技术优势。X3D为互联网3D图形的发展提供一个广阔的发展前景。目前，Web3D主要面临带宽限制和技术标准等问题。

1.Web3D的核心技术

Web3D的核心技术主要包括:基于VRML/X3D技术、基于XML技术、基于Java技术、基于动画脚本语言和基于流式传输的技术等。

2.Web3D的实现技术

(1)基于编程的实现技术。开发Web3D最直接的方法是通过编程实现。编程语言主要有虚拟现实建模语言VRML/X3D、网络编程语言Java和Java3D，并且需要底层软件或者驱动库的支持，如ActiveX、COM和DCOM等。基于编程的Web3D实现技术编程工作量大，且较难掌握。

(2)基于开发工具的实现技术。为了提高Web3D技术的实用性，近年来，开发了专门针对Web3D对象创建的可视化开发工具，如Cult3D、Viewpoint、Pulse3D、Shout3D和Blaxunn3D等，从而为不熟悉编程的人员开发Web3D对象提供了方便的实现途径。这些工具尽管用法和功能各异，但开发过程基本相同，都包括建立或编辑三维场景模型、增强图形质量、设置场景中的交互、优化场景模型文件和加密等内容。

其中，三维建模是Web3D图形制作的关键，许多软件厂商将3ds Max作为三维建模的工具。对于特别复杂的场景，也可以采用照片建模技术来建立三维模型。

此外，还有基于多媒体工具的实现技术、基于Web平台的SDK实现技术。

3.Web3D的产品和技术解决方案(www.xing528.com)

(1)VRML。VRML是虚拟现实建模语言，是一种用于建立真实世界场景模型或虚构的三维世界的场景建模语言，具有平台无关性。

VRML本质上是一种面向Web、面向对象的三维造型语言。VRML的对象称为结点，子结点的集合可以构成复杂的景物。结点可以通过实例得到复用，对它们赋以名字，进行定义后，即可建立动态的虚拟世界。

VRML语言具有的基本物体有球体、锥体、柱体、立方体和文本等，这些基本物体为创建景物提供了方便。下面的VRML脚本在浏览器中运行后显示如图8-2所示的灯笼模型。

图8-2　VRML建立的灯笼模型

VRML的语法虽然不复杂，但比较烦琐，目前有许多创建VRML文件模型的软件，可以将其他三维格式的文件转换成VRML文件，如3ds Max等，对于一个在3ds Max中创建的三维场景，可以直接导出到VRML中，反之也是，从而完成3ds Max与VRML之间的数据交换。

(2)HTML5。HTML5是用于取代1999年所制定的HTML4.01和XHTML1.0标准的HTML标准版本。目前，Google Chrome、Morilla Firefox等主流浏览器均致力于“HTML5＋WebGL”的发展，WebGL能够提供图形硬件接口的直接调用，HTML5则能够提供“Canvas”供网页上的3D对象展现。这意味着可以脱离Flash等图形插件，直接在浏览器中显示图形或动画。这种方案能够直接使用图形硬件处理器的运算能力，具有高效的绘图性能。