VRML技术及应用
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列规范之一 ，定 义与多信 息相关联 的三维世界 的布局和 内 容 。Ｖ ＭＬ Ｒ 把交 互式 三维能力 带入 了万 维 网，它是一种 可 以发布３ Ｄ网页 的跨平 台语言 。例如游戏 、工程和科学可 视 化 、教育和建筑 ，诸 如此类 的典型项 目仅靠基 于 网页 的文 本 和图像是不够 的，而 需要增 强交 互性 、动态 效果连续 感 以及用户的参与探索，这 正是Ｖ ＲＭＬ的 目标 。
收稿臼期 ：２０—３ ９ ０６０－ ２ 作者简介 ： 谢杰（ ７－男， Ｉ ８） 河南洛阳人， ９ ， 学士， 助教， 主要从 事多媒体应
Ｖ ＭＬ Ｒ 技术及应用
谢杰 ，姬晓辉
（ 洛阳工业高等专科学校 １ ． 计算中心；２ ． 计算机系，河南洛阳 ４ １０ ） ７０３ 摘 要： 虚拟现实技术是一门涉及众多学科的新兴技术，在许多领域具有广泛的应用前景 。概括介绍了 Ｒ 发 Ｖ ＭＬ
展 、定义及特点 ，最后介绍 了 Ｒ 在机 械设 计方面的应用。 Ｖ Ｍｌ 关键词 ：虚拟现 实；Ｖ ＲＭＬ ；机械设计
自主性 ，是 指虚拟 环境 中的特体 依据现 实世 界物理运动 定
律 动作 的程度 。 Ｖ ＲＭＬ 提供 的技术 能够 把三维 、二 维、文本和多媒 体
集 成为统一 的整体 ，在 支 持经典 二维桌面模 型的同时 ， 体类型和脚 本
网络并行处理等技 术的最新发 展成果 ，是一种 由计算机 生 成的高技术模拟系统。 Ｖ 是一种可 以创建和体验虚拟 世界的计算机系统 。其 Ｒ
Ｖ ＲＭＬ是面 向网络 的虚拟现 实技术 。由于Ｖ ＲＭＬ 一 是
种三维造 型和渲染 的图形描述性语 言 因此其生成 的ＷＲ 文 Ｌ
件是记 录虚拟场 景 的描述 ，而 不是 实际创建 的模 型，这样 由Ｖ ＲＭＬ的文件 相对 于其 它 图形 媒体就非 常小 ，适合 于 网
真实实现 ，也可以是虚拟构想 的世界 。 （ 感知 ，指理想的虚拟实现技 术应 该具有一切人所具 ２ ）
或实用系统，如远程教育、建筑物 的漫游、医学实验演示
和虚拟剧 场等等 。在一些 传统 的协 同设 计领域 ，也有 人 将
ｖＲ 引入到 了其中 ，借 助于ＶＲ 提 供 的 良好 的交互性 ＭＬ
和真实性 ，使得在 协 同工 作中非常 重要 的各开发 者之 问 的
交流联系变得很直观 自然 。
套 ，三 维 鼠标 、数据衣 等装 置和设 置于现实环境 中的传感
装 置，如摄像机 、地板 压力传 感等 。不 同的项 目可以根 据
实际应 用选择使用这些设 备。
当前 ， 究人 员已经 开 发出 了许 多基于Ｖ ＭＬ 研 Ｒ 的实 验
３ 虚拟现实技术的特点
虚拟 实现 技术 的 四大特 征 ：（ 多感知性 ，是指 包括视 １ ） 觉 、听 觉、触觉 、运动 感知 、味觉 、嗅觉等 ；（ 沉浸感 ， ２ ） 是指参试者 感知到 存在 于虚拟环 境 中的真 实程度 ；（ 交互 ３ ）
场 景中漫游 ，并且ＶＲ ＭＬ提供 了多种 的 内插 节点和 传感 器
节点来提高它的交互性 。
由计算机产生具有 动态声 、像 功能 的三 维空 问环境 ，通 过
视 、听、触觉等作用 ，最终使 得参 与者 产生 身临其境感 觉
的交互式视景仿真。虚拟 实现 的概念包含 了下述含义：
（ 模拟环境 ，即 由计算机 生成的具有双视 点的、实 时 １ ） 动态三维 立体逼 真 图像 。逼真 就要达到 三维 听觉 、触觉 及 嗅觉等 的逼真 。而模拟 环境则 可以是某 一特 定现 实世界 的
觉 、运动等感知 ，甚至包括嗅觉和味觉等多感知 。 （ 自然技能 ，是人 的头部转动 、眼睛 、手势 或其 它人 ３ ）
体行 为动作， 由计算机 来处理与 参与动作适应 的数据 ，并 对参与者的输入做出实时响应 。 （ 传感 设备，即三维 交互设备 。常用 的有头盔数据手 ４ ）
为 “ 虚拟现实造 型语言 ”，它是用 于三维 环境描述 的一 系
性 ，一是指 参试者 对虚拟 环境 中的物体 的可操作程度 ，另
一
个为操作 者从虚 拟环 境 中得到 实 时反馈 的 自然程度 ；（） ４
２ 虚拟现实的含义
虚拟现 实 （ ｉｕ ｌ ｅｌｙ ＶＳ ａ Ｒ ａｉ ），简 称Ｖ 技 术 。这 一名 ｔ Ｒ
词是 由美 国Ｖ Ｌ公 司创建人拉 尼尔在８ 年代 初提出 的， 也 Ｐ Ｏ 称灵 境技 术或 人工 环境 。虚拟 现 实 集成 了计算 机 图形 技 术 、计算机仿真 技术、人工 智能 、传感技 术、显示技术 、
维普资讯
第１ 卷 第３ ６ 期 ２ ０ 年８ ０ ６ 月
洛阳工业高等专科 学校 学报
Ｊｏ ｒ ａ ｆＬｕ ｙ ｎｇＴｅ ｈｎ ｌｇ Ｃｏｌ ｇ ｕ ｎ ｌ ｏ ａ ｃ ｏｏ ｙ ｏ ｌ ｅ ｅ
Ｖ０ －６ Ｎｏ ３ ｌ １ ． Ａｕ ｕ． ０ ６ ｇ ２０
中图分类号 ：Ｔ ３ ９ ９ １ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０－８ ４２ ０ ）３０ ２ ．２ ０ ８８ １ （０ ６０ ．０ ８０ 有 的感知 。除 了生 成的视 觉感知外 ，还有 听觉、触觉 、力
１ ＭＬ Ⅵ 发展
Ｖ ＲＭＬ 是Ｖｉ ｕ ｌ ａｉ ｋ ｕ ａ Ｒ ａ ｅ ｒ ａ ｌｙＭａ ｅ ｏＬ ｎ ｕ Ｒ 的缩写 ，意 ｔ Ｒｅ ｔ
中虚拟世 界为全体虚拟 环境或 给定仿真 对象 的全体 ，它 是
描述语 言 以及 因特 网的功 能结合在 一起 时 ，就 可 以 生 一 产 种 全新的交 互式应 用 。Ｖ ＭＬ 图形 是实 时渲 染的，场 景 Ｒ 的 渲 染 的实 时性 。导致 了在 虚拟 场 景 中 的人机 可交 互性 。 Ｖ ＭＬ Ｒ 具有６ 自由度 ，可 以 过视 点变换 实现用户在虚拟 个 通
收稿臼期 ：２０—３ ９ ０６０－ ２ 作者简介 ： 谢杰（ ７－男， Ｉ ８） 河南洛阳人， ９ ， 学士， 助教， 主要从 事多媒体应
Ｖ ＭＬ Ｒ 技术及应用
谢杰 ，姬晓辉
（ 洛阳工业高等专科学校 １ ． 计算中心；２ ． 计算机系，河南洛阳 ４ １０ ） ７０３ 摘 要： 虚拟现实技术是一门涉及众多学科的新兴技术，在许多领域具有广泛的应用前景 。概括介绍了 Ｒ 发 Ｖ ＭＬ
展 、定义及特点 ，最后介绍 了 Ｒ 在机 械设 计方面的应用。 Ｖ Ｍｌ 关键词 ：虚拟现 实；Ｖ ＲＭＬ ；机械设计
自主性 ，是 指虚拟 环境 中的特体 依据现 实世 界物理运动 定
律 动作 的程度 。 Ｖ ＲＭＬ 提供 的技术 能够 把三维 、二 维、文本和多媒 体
集 成为统一 的整体 ，在 支 持经典 二维桌面模 型的同时 ， 体类型和脚 本
网络并行处理等技 术的最新发 展成果 ，是一种 由计算机 生 成的高技术模拟系统。 Ｖ 是一种可 以创建和体验虚拟 世界的计算机系统 。其 Ｒ
Ｖ ＲＭＬ是面 向网络 的虚拟现 实技术 。由于Ｖ ＲＭＬ 一 是
种三维造 型和渲染 的图形描述性语 言 因此其生成 的ＷＲ 文 Ｌ
件是记 录虚拟场 景 的描述 ，而 不是 实际创建 的模 型，这样 由Ｖ ＲＭＬ的文件 相对 于其 它 图形 媒体就非 常小 ，适合 于 网
真实实现 ，也可以是虚拟构想 的世界 。 （ 感知 ，指理想的虚拟实现技 术应 该具有一切人所具 ２ ）
或实用系统，如远程教育、建筑物 的漫游、医学实验演示
和虚拟剧 场等等 。在一些 传统 的协 同设 计领域 ，也有 人 将
ｖＲ 引入到 了其中 ，借 助于ＶＲ 提 供 的 良好 的交互性 ＭＬ
和真实性 ，使得在 协 同工 作中非常 重要 的各开发 者之 问 的
交流联系变得很直观 自然 。
套 ，三 维 鼠标 、数据衣 等装 置和设 置于现实环境 中的传感
装 置，如摄像机 、地板 压力传 感等 。不 同的项 目可以根 据
实际应 用选择使用这些设 备。
当前 ， 究人 员已经 开 发出 了许 多基于Ｖ ＭＬ 研 Ｒ 的实 验
３ 虚拟现实技术的特点
虚拟 实现 技术 的 四大特 征 ：（ 多感知性 ，是指 包括视 １ ） 觉 、听 觉、触觉 、运动 感知 、味觉 、嗅觉等 ；（ 沉浸感 ， ２ ） 是指参试者 感知到 存在 于虚拟环 境 中的真 实程度 ；（ 交互 ３ ）
场 景中漫游 ，并且ＶＲ ＭＬ提供 了多种 的 内插 节点和 传感 器
节点来提高它的交互性 。
由计算机产生具有 动态声 、像 功能 的三 维空 问环境 ，通 过
视 、听、触觉等作用 ，最终使 得参 与者 产生 身临其境感 觉
的交互式视景仿真。虚拟 实现 的概念包含 了下述含义：
（ 模拟环境 ，即 由计算机 生成的具有双视 点的、实 时 １ ） 动态三维 立体逼 真 图像 。逼真 就要达到 三维 听觉 、触觉 及 嗅觉等 的逼真 。而模拟 环境则 可以是某 一特 定现 实世界 的
觉 、运动等感知 ，甚至包括嗅觉和味觉等多感知 。 （ 自然技能 ，是人 的头部转动 、眼睛 、手势 或其 它人 ３ ）
体行 为动作， 由计算机 来处理与 参与动作适应 的数据 ，并 对参与者的输入做出实时响应 。 （ 传感 设备，即三维 交互设备 。常用 的有头盔数据手 ４ ）
为 “ 虚拟现实造 型语言 ”，它是用 于三维 环境描述 的一 系
性 ，一是指 参试者 对虚拟 环境 中的物体 的可操作程度 ，另
一
个为操作 者从虚 拟环 境 中得到 实 时反馈 的 自然程度 ；（） ４
２ 虚拟现实的含义
虚拟现 实 （ ｉｕ ｌ ｅｌｙ ＶＳ ａ Ｒ ａｉ ），简 称Ｖ 技 术 。这 一名 ｔ Ｒ
词是 由美 国Ｖ Ｌ公 司创建人拉 尼尔在８ 年代 初提出 的， 也 Ｐ Ｏ 称灵 境技 术或 人工 环境 。虚拟 现 实 集成 了计算 机 图形 技 术 、计算机仿真 技术、人工 智能 、传感技 术、显示技术 、
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第１ 卷 第３ ６ 期 ２ ０ 年８ ０ ６ 月
洛阳工业高等专科 学校 学报
Ｊｏ ｒ ａ ｆＬｕ ｙ ｎｇＴｅ ｈｎ ｌｇ Ｃｏｌ ｇ ｕ ｎ ｌ ｏ ａ ｃ ｏｏ ｙ ｏ ｌ ｅ ｅ
Ｖ０ －６ Ｎｏ ３ ｌ １ ． Ａｕ ｕ． ０ ６ ｇ ２０
中图分类号 ：Ｔ ３ ９ ９ １ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０－８ ４２ ０ ）３０ ２ ．２ ０ ８８ １ （０ ６０ ．０ ８０ 有 的感知 。除 了生 成的视 觉感知外 ，还有 听觉、触觉 、力
１ ＭＬ Ⅵ 发展
Ｖ ＲＭＬ 是Ｖｉ ｕ ｌ ａｉ ｋ ｕ ａ Ｒ ａ ｅ ｒ ａ ｌｙＭａ ｅ ｏＬ ｎ ｕ Ｒ 的缩写 ，意 ｔ Ｒｅ ｔ
中虚拟世 界为全体虚拟 环境或 给定仿真 对象 的全体 ，它 是
描述语 言 以及 因特 网的功 能结合在 一起 时 ，就 可 以 生 一 产 种 全新的交 互式应 用 。Ｖ ＭＬ 图形 是实 时渲 染的，场 景 Ｒ 的 渲 染 的实 时性 。导致 了在 虚拟 场 景 中 的人机 可交 互性 。 Ｖ ＭＬ Ｒ 具有６ 自由度 ，可 以 过视 点变换 实现用户在虚拟 个 通