VRML技术在人防工程三维虚拟远程监控系统中的应用研究
VRML在远程实验教学中的应用及关键技术
在各 地 的学 生提 供逼 真 、 互性 强 的实验教 学 ， 直 交 一
是远 程教 育关 注 的焦 点 。 来 自其他 学 习对象 库 的 Ｒ Ｓ源进 行 聚合 Ｊ 这也 是 Ｓ ，
一
种将 Ｒ Ｓ与 网络教 育标 准相结 合 的方法 。 Ｓ
通 过将 Ｒ Ｓ与 网络 教育 的 标 准相 结合 ， Ｓ 才能 使 Ｒ Ｓ在 构建 网络 教 育 资源 中得 以 广泛 应 用 ， 发 挥 Ｓ 并 出其特有 的优势 。
【 ｅ ｏｄ 】 ｄ ｔ ｃ ｘｅ ｍ ｎ ｔ ｃｉ ；ｖ ｕｌｒ ｌ ｏｅｎ ａｇａｅ ｍ ｄｌ ｇ Ｋ ｙ ｗ ｒｓ ： ｉａ ｅｅｐｒ ｅｔ ｅ ｈ ｇ ｉ ａ ｅ ｉ ｍ ｄｌ ｇｌ ｕｇ ；３ — ｏｅｎ ； ｓｎ ｉ ａ ｎ ｔ ｒ ａｔ ｙ ｉ ｎ Ｄ ｉ
ｄ ｎａ ｃ ｉｔ ｒ ｃ ｉｎ ｙ ｍｉ ｎ ｅ ａ ｔｏ
ｉ ｌｍｅ ｔ ｄ ｂ ｉ ｕ ｌｒ ａｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ．Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ａ ａｙ ｅ ｈ ｍｏ ｅ ｉ ｎ ｙ ａ ｃ ｉ ｔｒ ｃｉ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｙ ｖｒ ａ ｅ ｌｔ ｔｃ ｎ ｌｇ ｔ ｙ ｉ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｓｔ ｅ ３Ｄ－ ｄ ｌ ｎｇ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｎｅ ａ ｔｏ ｔｃ ｏｏ ｉ ｓｏ ｐ ｌ ｉｇ ＶＲＭＬ ｎ ｄｉｔ ｎ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｔａ ｈｉ ． ｅ ｈｎ ｌｇｅ ｆａ ｐ ｙｎ ｉ ｓａ ｃ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｃ ｎｇ
吴春 华 ， 太 华 ， 范 吴耀 斌
（ 南 大 学 网络 教育 学 院 ， 南 长 沙 中 湖 ４０８ ） １０ ３
【 摘要】 实验教学是远程教育 中的重要环节， ： 可以通过虚拟现实技 术实现。文章研 究了Ｖ Ｍ ＲＬ 虚拟 技 术应 用 于远 程 实验教 学 中的优 势 ， 分 析 了 Ｖ Ｍ 并 Ｒ Ｌ在 实现 远 程 实验 教 学 中的 三 维建 模 、 动
基于VRML三维交互式虚拟校园的研究与应用的开题报告
基于VRML三维交互式虚拟校园的研究与应用的开题报告一、选题背景及意义随着数字技术的快速发展和信息化建设的不断推进，目前越来越多的教育机构和学校开始尝试利用虚拟现实技术构建数字化校园，旨在提高学生的学习体验和教学效果。
虚拟校园作为数字化学校的重要组成部分，可为学生、教师及家长提供更加真实、丰富的学习体验，同时也具有多样的功能，包括在线教学、学习资源共享、教学管理等。
因此，本课题旨在利用VRML三维建模技术，构建一种交互式虚拟校园，实现以学生为中心的教学模式，提升教学质量和学习效果。
二、研究内容1、总体设计运用软件技术对虚拟校园进行整体设计，包括建模、纹理等方面的设计。
2、虚拟场景构建利用VRML三维建模技术，在虚拟校园中构建各种校园场景，如教室、实验室、图书馆、体育馆等。
3、校园资源整合通过虚拟校园平台，整合学校教育资源，如教学资料、课程表等，集中管理，方便学生随时查看。
4、虚拟教学环境实现基于虚拟校园平台，实现在线教学课堂。
学生可以在虚拟教室中参加在线授课，进行互动交流。
教师可通过虚拟教学平台，对学生履行教学任务等情况进行管理。
三、研究方法1、文献调研法对虚拟校园和VRML三维建模技术的基础概念及应用进行系统性的研究和分析，为本研究提供理论支持和指导。
2、软件开发法利用Unity等虚拟现实开发平台实现虚拟校园的三维建模、虚拟教室的构建、虚拟教学平台的搭建等技术。
四、研究预期成果1、构建虚拟校园实现校园主体场景设计与实现，为学生提供一个高度还原真实校园场景的虚拟空间。
2、整合教育资源通过虚拟校园平台，整合学校教育资源，为学生提供统一的、集中管理的信息平台。
3、实现虚拟教学环境基于虚拟校园平台，实现在线教学课堂，为学生提供高度互动和个性化学习体验。
五、研究计划和进度安排1、文献综述和调研（4周）研究虚拟校园的现状和发展趋势，分析VRML三维建模技术的特点与应用。
2、系统设计（2周）设计虚拟校园系统的整体框架和各个模块的主要功能。
虚拟现实技术在国防建设中的应用案例解析
虚拟现实技术在国防建设中的应用案例解析虚拟现实技术作为一种全新的沉浸式体验技术，已经在国防建设领域得到了广泛的应用。
它不仅可以提供高度逼真的视觉和听觉体验，还可以模拟真实的环境和场景，使使用者能够身临其境地感受和进行训练，进一步提高军队的实战能力。
在本文中，我们将探讨一些虚拟现实技术在国防建设中的应用案例。
首先，虚拟现实技术在军事训练中的应用已经取得了显著的效果。
传统的军事训练通常依靠实地演习和模拟器训练，并且这些训练存在成本高、资源限制等问题。
而虚拟现实技术可以通过数字化的方式，创造出逼真的战场环境，将士兵置于模拟的实际情境中进行训练。
例如，士兵可以通过虚拟现实设备佩戴头盔以及身体传感器，感受到真实的射击、步行和操纵载具等行为。
通过这种训练手段，士兵可以获得更真实、更高效、更安全的训练体验，提高其应对实战情况的能力。
其次，虚拟现实技术在战场仿真和战术决策支持中也发挥着重要作用。
在国防建设中，战场仿真是非常重要的一环。
传统的战场仿真通常使用基于计算机的仿真软件，但这种方式无法提供真实的沉浸式体验。
而虚拟现实技术可以通过模拟战场的三维环境、人员和装备，更真实地重现战斗场景。
利用虚拟现实技术，军事指挥官可以通过佩戴VR头盔和手套，进入虚拟战场，观察实时战场信息，并制定相应的战术决策。
这种方式不仅提高了指挥官的实时感知和目标指定能力，还可以减少人员和装备的损失。
此外，虚拟现实技术还可以应用于军事装备和武器系统的研发与测试中。
军事装备和武器系统在研发过程中需要经历大量的实验和测试。
传统的测试方法通常需要大量的物理资源和时间，并且存在一定的安全风险。
而虚拟现实技术可以通过模拟真实环境和条件，对装备和武器系统进行虚拟测试。
例如，虚拟现实头盔可以用于测试飞行员的头部姿势稳定性和战术视场范围，虚拟现实手套则可以用于测试士兵的射击姿势和准确性。
通过这种虚拟测试方式，可以加快研发进程，提高测试效率，并提供更准确的数据。
基于VRML的虚拟现实中三维建模技术的研究
基于VRML的虚拟现实中三维建模技术的研究
曾子力
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2016(000)011
【摘要】近年来,虚拟现实(Virtual Reality,VR)的研究受到国内外科技人员的关注.虚拟现实能够使用户借助外界的物品与虚拟世界里的客体进行相互作用,能够让用户有置身于真实环境的感受.这一技术的应用提高了我国科技的发展.就基于VRML 的虚拟现实中三维建模技术进行研究和分析.
【总页数】2页(P78-79)
【作者】曾子力
【作者单位】海口经济学院,海口570203
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于VRML的矿井三维网络图建模技术研究 [J], 盛武;余忠林
2.基于三维建模和VRML的矿山网络虚拟现实技术研究与应用 [J], 杨彪;罗周全;熊立新;谢承煜
3.虚拟现实场景中三维建模技术研究 [J], 肖娟;魏宇清;李国林;高星
4.基于VRML的土壤电导率三维空间变异性虚拟现实建模研究 [J], 李洪义;顾呈剑;但承龙;史舟
5.虚拟现实场景中三维建模的关键技术研究 [J], HE Cheng
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基于VRML的虚拟现实技术在远程教育中的应用
远程教育的历史与发展
历史
远程教育的概念可以追溯到19世纪末的函授教育，随着技术 的发展，远程教育的形式和内容也不断丰富和完善。
发展
现代远程教育依赖于先进的通信技术和网络技术，如网络课 程、在线测试和虚拟实验室等，使教育更加适应社会的需求 。
远程教育的现状与挑战
现状
目前，远程教育在世界范围内得到了广泛的应用，成为许多人获取知识和技能的 重要途径。
家庭来说可能难以承受。
技术支持难度大
虚拟现实技术的运行和维护需要专业的技 术支持，对于一些学校和教师来说可能是 一个挑战。
学习适应性问题
对于一些学生来说，适应全新的学习方式 可能需要一定的时间，而且有些学生可能
会出现眩晕等身体不适症状。
缺乏真实互动
虚拟现实技术无法完全替代真实的人际互 动和社交经验，学生在学习中可能会缺乏 与教师和同学的互动和合作。
基于vrml的虚拟现 实技术在远程教育 中的应用
2023-11-07
contents
目录
• 远程教育简介 • 基于vrml的虚拟现实技术 • 基于vrml的虚拟现实技术在远程教育中的
具体应用 • 基于vrml的虚拟现实技术在远程教育的优
势与挑战
contents
目录
• 基于vrml的虚拟现实技术在远程教育的未 来发展
挑战
尽管远程教育具有许多优势，但也存在一些挑战，如技术问题、网络延迟、学生 与教师的沟通障碍等。
02
基于vrml的虚拟现实技术
vrml概述
VRML是一种基于互联网的3D图像技术，它使用文本描述来创建三维场景，并支 持在浏览器中运行。
VRML具有跨平台、易于实现和交互性强的特点，可以应用于教育、娱乐、工业 设计等领域。
VRML在工程图学虚拟模型库中的应用研究_陈雪菱
V ol. 32 No . 4 A ug. 2005
VRML 在工程图学虚拟模型库中的应用研究
陈雪菱 李 丽 王兴建
( 成都理工大学应用核技 术与自动化工程学院, 成都 610059)
[ 摘要] 主要研究 V RM L ( 虚拟现 实建模 语言) 在 工程图 学虚 拟模 型库中 的应 用。首先, 利 用
同的观察角度研究场景中的 物体。利用 VRM L 的动态交互功能, 学习者可通过多角度、全方位的 观察, 寻找规律, 解决问题, 这样能最大限度地发 挥学习者的主观能动性, 激发学习热情, 开发其创 造性思维, 提高学习效率。
其次, 由于 VRM L 同 H T ML 一样用 A SCII 文本格式来描述境界和链接, 是一种描述性的文 本语言, 需要通过网络传输的只是数据量很小的 描述文件, 大量的计算和场景的生成由浏览器完 成, 而不像传输视频动画那样需要大量的存储空 间和网络带宽, 这就使得在目前低带宽的网络上 可以实现虚拟三维场景的传输、显示及交互。
VR M L 在建模方面的优点, 制作基 于 Web 的工程 图学虚 拟模型, 并与 3D S M A X 结 合增强 其
对于复杂场景的创建能力。其次, 利用 VR M L 与 Java 语言的 接口增强虚 拟模型的交 互能力。
由此建立出的模型库将为现代工程图学教育提供一个有力的辅助工具。
[ 关键词] VR M L ; Java; 模 型; 交互
g etEv entI n(/ set_ diffuseColor0 ) ; }
,,
4 结语
图 2 虚拟模型库的界面 F ig . 2 Int erface of the vir tual mo del base
下面以调整模型参数大小对相贯线的影响为
论述VRML的虚拟现实技术的构建与运用
信 息 通 信
１ ＦＯＲＭ ＡＴＩ Ｎ ｏＮ ＆ Ｃ０ Ｍ Ｍ ＵＮ Ｉ Ｔ１ ＣＡ ０Ｎ Ｓ
２ ２ ０１
（ ｕ ． Ｎ １ １ Ｓｍ ｏ ２）
论述 ＶＲ ＭＬ的虚拟现 实技术 的构建与运用
余 丽 华
（ 福建广播 电视大学， 建 福 州 ３ ０ ０ ） 福 ５０ ３
另在贴 图时可以用 ６ 宽度稍 小的 Ｂ ｘ来组成一个长方体 ， 个 ｏ 也可 以用一个 Ｂｏ ｘ对其 ６个面分别贴 图， 不过这样数据量偏
大 ， 适 合 在 Ｖ Ｍ Ｌ 中运 行 。 不 Ｒ 在场 景 中 选 择 物 体 类 型 为 Ｂｏ ， ｘ 确 定 其 长 、 、 ； 成 宿 舍 模 型 ； 行 贴 图设 置 ， 其 更 接 近 宽 高 生 进 使
络虚拟现 实建模语言，由于其简 单、 较强的交互能力、 低带宽 运行等特 点， 在系统仿真 、 教育培训以及 工业 生产等领域得到
了 广泛 应 用 ， 已成 为 构 建 虚 拟 现 实应 用 系统 的基 础 。在 此 情 况 下，探 讨 其 开 发 流程 、 掌握 其 开 发 工 具 ， 研 究 其 开 发 策 略 并
２１ 置场 景 的单位 ， ．设 设置 系统 单位
在 场 景 中 设 置 系 统 单 位 ， 其 在 导 出 Ｖ ＭＬ文 件 后 能 产 使 Ｒ 生 正 常 的 单 位 ，方 便 用 户 的观 察 。 点击 Ｃ ｓ ｍｉ ｕｔ ｚ 单 下 的 ｏ ｅ菜
ＵｎｔＳ ｔｐ命令如 图。再点击 Ｓ ｓｅ Ｕｎｔ ｅｕ ｉ ｅｕ ｓ ｙｔ ｍ ｉＳｔｐ按钮设置系
虚拟场景， 使用者戴上特殊的头盔 、 数据手套传感设备， 或利用
键盘、 鼠标等输入设备， 进行实时交互， 感知和操作虚拟世界
基于VRML的虚拟现实技术在远程教育中的应用
Equipment Manufacturing Technology No.12，2012随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的飞速发展，以网络为基础的远程教育在现代教学中占据越来越重要的地位。
现代远程教育是随着计算机网络技术、现代信息技术的迅速发展而产生的一种新型的教育形式，这种以计算机网络等高科技手段为载体的双向交互式教学形式在现代教育中扮演了重要角色[1]。
如何在网络环境下为学习者提供丰富的多媒体教学资源和有效的学习情境，是远程教育中首先面临的主要问题。
然而传统基于网络的远程教育平台在其发展过程中主要受到三个因素的制约：一是，网络带宽的瓶颈极大地限制了教学视频音频的传输，使得教学效果下降。
二是，利用视频进行网络实验教学时学生无法亲自动手，实验效果较差。
三是，现有的一般网络教学主要是用动态网页、Flash、流媒体等技术展示和呈现知识信息，在真实环境的营造、实时交互性等方面存在一些不足，无法提高学生学习的积极性和主动性[2]。
虚拟现实技术的出现，为解决远程教育中所存在的这些制约因素提供了帮助。
虚拟现实技术具有沉浸、交互和多感知三大特点，其能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。
为此，文章在介绍基于VRM L的虚拟现实技术的基础上，研究了虚拟现实技术在网络教学资源设计和开发中的具体应用,并探讨了其中的一些关键技术。
1基于VRML的虚拟现实技术简介虚拟现实技术(Virtual Reality)原本是美国军方开发研究出来的一项电脑技术，其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，从而获得身临其境的感受和体会[3]。
VRML的虚拟现实对远程教学的意义
VRML的虚拟现实对远程教学的意义虚拟现实技术在远程教育中的具体应用1VRML在工程图学课程远程教学中的应用工程图学课程是工科院校一门重要的专业基础课，是培养学生的空间思维能力、空间想象能力、形体构形能力以及阅读和绘制工程图样能力的一门应用性学科。
其研究的主要对象是图形，教学中心是解决画图和读图的问题，教学重点和难点是培养学生的空间想象和构思能力。
在传统的工程图学教学中，常用直观的教具来辅助教学，但在远程教育中，学生主要依靠工程图学课程网站来辅助学习。
目前的许多工程图学课程网站主要是由静态网页组成，网页内容主要是文字、图形和图像，表现形式单一。
网页里也用到了一些动画，但主要是GIF和Flash等二维平面动画，这些动画缺乏直观表达能力，这样就限制了远程教学的教学效果。
为此，可以在网页中插入一些具有三维表现力的图形和动画文件。
（1）基于VRML的模型展示在工程图学的教学过程中，经常会讲解各种不同形体的表达。
在以前的远程教学中主要是结合形体的图片来说明，但图片的表现力有限，对于复杂的形体，其内部结构不能很好的表达。
为此，可在网页中加入VRML模型，这些模型可以嵌入网页，如图1所示，也可以采用链接的方式单独打开，如图2所示。
学生只需在浏览器中安装有关的插件就可以浏览到网页上的虚拟模型，并且可以利用鼠标对模型进行旋转、移动、缩放等多种操作，对模型进行全方位的观察。
（2）基于VRML的三维动画在工程图学课程的远程教学中，还可以利用三维动画来形象的展示其中的一些内容。
例如，在介绍立体的截交线和相贯线时，可以利用截切的动画来展示截交线的形成，如图3所示；在介绍用形体分析法来分析组合体时，也可以利用三维动画来展示，如图4所示。
（4）基于VRML的装配演示装配图是工程图学中的重要内容之一。
在讲授装配体的表达时，需要讲解装配体的安装与拆卸过程，利用静态图片不能展示该过程，基于VRML的虚拟模型可以全方位的展示整个拆装过程，如图5所示。
基于VRML的三维仿真建模算法研究
IndexedFaceSet {
eventIn MFInt32 set_colorIndex eventIn MFInt32 set_coordIndex eventIn MFInt32 set_normalIndex eventIn MFInt32 set_texCoordIndex exposedField SFNode coord NULL field MFInt32 coordIndex [] exposedField SFNode texCoord NULL field MFInt32 texCoordIndex [] exposedField SFNode color NULL field MFInt32 colorIndex []
1．引言
虚拟现实（Virtual Reality，简称 VR）是随着计算机技术及图形处理技术的进步而不断 发展成熟起来的一门新技术。它可以将人们的视觉带入一个近乎真实世界的三维空间中，其 交互式的特性更使人感到身临其境，从而在模拟训练、产品设计、商品展示、游戏娱乐等许 多领域显示出巨大的应用前景。WWW 的出现产生了 HTML，同时 CGI 使得 Web 有了更强 的交互功能。随着 WWW 的普及和人们对 Web 日益增长的需求，WWW 需要不断地注入新 的活力，于是 VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言）应运而生了。 它改变了原来 WWW 的单调、交互性差的弱点，将人们的运动行为作为浏览的主体，提供 给用户虚拟的三维空间。
VRML技术应用于虚拟仿真场景中的研究
・ １ห้องสมุดไป่ตู้８ ７ ・
复杂模 型的渲染 比较慢 ， 有 时还会 出现 图像抖动 现象 。为 了解决这 种文本格 式的文件 ， 空行只会增加文件 的长度 ， 但 浏览器在解 释 些问题 ， 为了使设计更适合 网络浏览 ， 必须 采用一系列对 Ｖ Ｒ ＭＬ模 程序时 ， 并不需要这些空行 、 空格 ， 所以应注意删除文件中多余 的空 型文件进行优化 处理的方法 ， 优化文件 中的导 入模 型 ， 方法包括减 格 、 空行等 ， 以减少文件 的数据量 。 小文件长度 和提高渲染速度等。 为了有效地降低 了用户刷新所需 的 ３ ． ２ ３最大可能 的重用机制 （ Ｄ Ｅ Ｆ节点和 Ｕ Ｓ Ｅ节点 ） 。场景 中重 时间 ， 对该虚拟实验室进行优化从多个方面对。 复使用 的对象 ，可在该对象第一次使用 时 ，用 Ｄ Ｅ Ｆ节点 给物体命 ３ ． １ 从提高渲染速度角度来优化 名， 再用到该物体时使用 Ｕ Ｓ Ｅ节点进行引用 ， 能避免大量重 复代码 ３ ． １ ． １ 控制场景模型 的复杂程度 ， 从建模环节就开始 优化 。在实 的出现 。这是对场景的重 复使用 ， 而不是简单的代码复制 。如 ： Ｄ Ｅ Ｆ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ｂ ｉ ｌ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｛ …… ｝ 验室 门和窗的细节操作 中， 使用贴 图的方法创 建模 型 ， 不仅不会影 响浏览效果 ， 而且还能降低文件 的数据量 。 Ｇ Ｉ Ｆ文件或 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ文件的 Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ｛ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ０ ０ ０ 图形效果来 取代不必要强调精度的对象 ， 这两种图形 基本 上可以在 浏览 时避免模型纹 理的失真 。例如在 ３ Ｄ Ｓ Ｍ Ａ Ｘ中创建 窗户 的模 Ｃ ｈ ｉ ｌ ｄ ｒ ｅ ｎ Ｕ Ｓ Ｅ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ｂ ｉ ｌ ｝ 型， 再添加材质所生成的 Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ文件 １ ５ Ｋ Ｂ， 而使用真实窗户的图片 例如组成实验室 四周 的墙壁 ， 造型相 同而位置不 同。程序设计 直接贴在同一尺寸的平面上模拟出窗户的模 型， 生成 的 Ｖ Ｒ ＭＬ文件 时可先将基本造型定义成原型节点 ， 然后通过在适当位置采用实例 ３ Ｋ Ｂ， 远 远小于直 接创建窗 户模 型 的文件 ， 而且 贴 图出来 的窗 户模 化 （ Ｄ Ｅ Ｆ ／ Ｕ Ｓ Ｅ） 该 原 型节点进 行复 制 ， 可 以将 文件 的数 据量 大 大减 少。 型看上去更加 自然。 ３ ． １ ． ２在 ３ Ｄ Ｓ Ｍ Ａ Ｘ中所创建的模型 ， 要 减少 点 、 分段数 、 多边形 ３ ． ２ ． ４使 用压缩工具。通过 ３ Ｄ Ｓ Ｍ Ａ Ｘ创 建的模型 ， 会 导出数据 数和删除多余 的面。以不影响浏览效果为前提 ， 尽量降低模型的复 庞杂的 ＷＲ Ｌ文件 ，在这里使用压缩工具可将文件减小到原来文件 杂度 ， 严格控制模型的数据量。 例如在创建实验设备时 ， 面对墙面和 的 １ ／ ３ 。使用 Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ Ｐ ａ ｄ专门的压缩插件 ， 可以大规格化 、 简化代码 ， 桌面的多边形是看不 到的面， 对于这种多余 面的处理可以删除也可 使 执行效率更高 ， 体积更小 。Ｇ Ｚ ｉ ｐ 压缩工具也能很好地被 Ｖ Ｒ ＭＬ支 以隐藏 ＷＲ Ｌ文件不记 录隐藏的面 ， 而３ Ｄ Ｓ Ｍ Ａ Ｘ会 记录隐藏 的面 。 持。而且 出于安全方面的考虑 ， 普通文本编辑器打开压缩后 的文件 只显示乱码 ， 可在一定程度上实 现文件 的保密 。Ｖ Ｒ ＭＬ文件 的大小 经过这样的处理 ， 实验设备的大小最少 能降低 ４ ０ Ｋ Ｂ左右。 ３ ． １ ． ３在室 内植 物的创建 中 ，使用 了布告牌节点 。如果 用 ３ Ｄ Ｓ 不但决定 了它在 网络上的传输 速度 ， 而且还影 响着文件装入 内存后 ＭＡ Ｘ中 Ａ Ｅ Ｃ扩展 中的植物创建 ， 再导 出为． ｗ ｒ ｌ 格式 ， 最小精度植物 的浏览速度 。本虚 拟实验室在没有压缩前 Ｖ Ｒ ＭＬ的文件大小将近 的模型也要 ５ ０ ０ Ｋ Ｂ， 而用布告牌的方法创建出 的文件大小仅 ５ ０ ０个 ２ ＭＢ， 而压缩后该文件 只有不到 ５ ０ ０ Ｋ Ｂ ， 非常适合在网络上传输 。 字节 ， 很好地 降低 了场景文件的数据量。 结束语 虚拟现实是 利用计算 机发展 中的高科 技手段构 造 出一个 虚拟 ３ ． １ ． ４在虚拟实验室 中会 出现文字模型 ，例 如实 验设 备上会 出 现该设备的型号或者墙壁 上出现一些标语等 。在 ３ Ｄ Ｓ ＭＡ Ｘ中制作 的境界 ， 使参与者获得 与现实一样 的感觉 。Ｖ Ｒ ＭＬ真正在 Ｗｅ ｂ 上实 的三维文字为 了提高精 细度 ， 会 含有 大量的点和面 ， 增加 程序的数 现了动态页面 ， 并加强了互动功能 ， 达到真正虚拟的效果 。 在 虚拟实 据量 。所 以采用二次建模 的方法将文字在 Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｏ ｐ中输 出为一个 验室的制作 过程 中， 利用 Ｖ Ｒ ＭＬ技术 以及一些辅助性制作工具实现 背景透 明的贴图 ， 再贴到实验设备上即可。 了可供浏览 的 、 比较完整的虚拟场景 。本文对 Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ技术在软件 和 ３ ． １ ． ５ 使用 引入节点 Ｉ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ， 该 节点是场景建模 中使用最频繁 的 场景方面的设计 同时对场景的优化进行详细 的探讨。 节点 。例如在本软件所使 用的实验设备 等不 写在 主程 序中 ， 而是将 总之 ， 随着计算 机技术 、 通信技术及其他相关技术 的飞速发展 ， 其分别 写出独立 的小 程序 ， 然后通过 Ｉ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ 节点将这 些独立程序引 人们对虚拟现实技术 的要求也将越来越高 ， 这项技术也将会有越来 入 到主程序 中从而构成完整的虚拟环境 ， 减少 主程序 的代码量 。 越广的扩展空间。 ３ ． １ ． ６对近似物 体使用 原型封装 ： 原型 （ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ） 是 一种特 殊类型 参考文献 的封装机制 ， 利用 它可 以在 已定义节点类型 的基础上定义新 的节点 【 １ ］王梅艳 ． 虚拟现 实技 术的历 史与未来 ［ Ｊ ］ ．中国现代教 育装备 ， ００ ７， １ ： １ ０８ —１ １ ０． 类型， 通过外部原 型（ ｅ ｘ ｔ ｅ ｍｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ） 还可 以跨越 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ 引用 自定义 的 ２ 节点类 型 ， 一旦定 义原 型节点类型就可 以像 内部节点类型一样在场 【 ２ ］ Ｔ－ ￣ ４ ， 魏 昕等． 基 于 ｗｅ ｂ的虚拟现 实的研 究与应 用『 Ｊ １ ． 电脑知识 与 景 图中实例化 。因此对一些类 似的实物 ， 例如按键 、 设 备垫脚等 ， 可 技术 ， ２ ０ ０ ９ ， ５ （ ３ ３ ） ： ８ ８ — ９ ０ ． 以采用原型法复制 ， 通过原型定义 ， 可以创建新 的类型节点 ， 为构建 【 ３ ］ 胡小强． 虚拟现 实技术与应用【 Ｍ】 ． 北京 ： 高等教 育出版社 ， ２ ０ ０ ９ ． 整个场景提供 了方便 ， 而且减少 了文件量。 【 ４ ］ 蔡妙娴 ． 计算机硬件虚拟 实验平 台的研 究与 开发【 Ｄ ］ ． 长沙 ： 中南大 ３ ． １ ． ７ 有节制地使用碰撞检测。默认情况下 ， ＶＲ ＭＬ场景 的物体 学， ２ ０ ０ ５ ． 是 不可穿越的 ， 如果进行碰撞检测将会 占用 Ｃ Ｐ Ｕ大量 的工作 时间 ， 【 ５ 】 方振 汉 ， 严萍． 构建 电子技 术虚拟 实验 室ｆ Ｊ １ ． 中国计 量 学院学报 ， 减 少碰撞检测一般只为用户可能穿越 的物体设置碰撞 检测 。 还可 以 ２ ０ ０ ３ ， １ ４ （ ２ ） ： １ ４ ４ － １ ４ ６ ． 实用 Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ节点 的碰撞替身 ｐ ｒ ｏ ｘ ｙ 来提高对 于复杂物体 的碰撞检 ［ ６ ］ 金 凤莲， 兰振平 ， 牛悦苓． 仿真虚拟 实验教 学的探 索与 实践『 Ｊ ］ ． 中国
虚拟专网技术在人防警报系统中的应用研究的开题报告
虚拟专网技术在人防警报系统中的应用研究的开题报告一、选题背景及意义随着城市化进程的加速和城市人口密度的不断增加，城市人防工程建设迫在眉睫。
其中，人防警报系统是人防工程中不可或缺的一部分。
在应急事件中，人防警报系统具有非常重要的作用，可以及时向民众发出警报，加强应急管理。
虚拟专网技术作为一种高效安全的网络通信技术，可以为人防警报系统提供更快速、安全、可靠的网络传输保障。
因此，本研究旨在探讨虚拟专网技术在人防警报系统中的应用，以提高人防警报系统的传输效率和安全性，有利于城市应急管理的进一步完善。
二、研究内容和方法（一）研究内容1. 分析人防警报系统的通信机制、应用场景与需求，寻找虚拟专网技术在其中的应用点。
2. 探讨虚拟专网技术的基本原理、功能与特点，包括虚拟专网的建立流程、数据加密、数据传输等方面。
3. 分析虚拟专网在人防警报系统中的实际应用场景和实现方式，包括接入方式、网络拓扑结构、管理方式、安全机制等方面。
4. 通过实验测试验证虚拟专网技术在人防警报系统中的优劣势，与传统网络通信技术进行比对，评价其对于人防警报系统的实际应用效果。
（二）研究方法1. 文献综述法。
通过查阅相关文献和专业资料，了解人防警报系统、虚拟专网技术等方面的基本情况，为进一步深入研究提供理论基础。
2. 理论分析法。
通过对虚拟专网技术的基本原理、功能与特点进行理论分析，探讨其在人防警报系统中的应用方式和优劣势。
3. 调查问卷法。
通过编制问卷，收集人防警报系统使用方的意见和需求，以制定适合实际应用的虚拟专网实现方案。
4. 实验分析法。
在人防警报系统中进行虚拟专网技术的实际应用测试，对其性能和安全性进行评估和比对分析。
三、预期目标和难点（一）预期目标1. 了解人防警报系统的基本情况，掌握虚拟专网技术的原理与应用场景。
2. 提出虚拟专网在人防警报系统中的实现方案，包括接入方式、网络拓扑结构、管理方式、安全机制等方面。
3. 实验测试并评估虚拟专网技术在人防警报系统中的优劣势，改进人防警报系统的通信效率和安全性。
虚拟现实技术在国防军事领域的应用研究
虚拟现实技术在国防军事领域的应用研究虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过电脑生成的模拟环境，给人们带来身临其境的体验。
近年来，随着虚拟现实技术的不断发展和成熟，其在国防军事领域的应用得到了广泛关注和研究。
虚拟现实技术在军事训练中的应用已经取得了显著的成果。
传统的军事训练往往需要大量的物质资源和人力投入，而且很难模拟真实的战场环境。
虚拟现实技术可以通过模拟各种战斗场景、装备和武器系统，使士兵得到更真实、更直观的训练体验。
士兵可以在虚拟现实环境中进行实战模拟，练习作战技能、熟悉战术操作，提高其应对战场形势的能力。
虚拟现实技术还能够通过重现真实战斗场景中的高压环境和危险状况，让士兵在虚拟环境中进行应急处理和决策，在保障实战效果的同时降低人员伤亡风险。
此外，虚拟现实技术还可以用于军事情报分析。
情报分析是军事决策的重要环节，需要对复杂数据进行准确的解读和分析。
虚拟现实技术可以提供更直观、更立体的3D数据可视化，让情报分析人员能够更好地理解和分析数据。
通过虚拟现实技术，情报分析人员可以进入虚拟环境，观察和模拟战场情景，并结合实时监测数据进行情报分析和决策支持。
虚拟现实技术的应用使情报分析更加直观、准确，提高了战略指挥和战斗打击的精确度和效率。
此外，在军事装备研发和测试中，虚拟现实技术也发挥着积极的作用。
军事装备的研发过程需要大量实验和测试，传统的实验方法往往需要耗费大量的时间和物力。
虚拟现实技术可以实现虚拟样机的建立，通过虚拟现实模拟测试相应的功能和性能。
这样可以大大加快研发周期，减少实验成本，提高研发效率。
同时，虚拟现实技术还能够在实际装备投入使用之前，通过虚拟环境进行模拟战斗测试，验证其功能和可靠性，为实际使用提供参考依据。
虚拟现实技术在国防军事领域应用研究中面临一些挑战。
首先，虚拟现实技术的硬件设备和技术要求较高，需要大量的投资和研发。
其次，虚拟现实技术仍然存在一些技术性问题，例如画面更新速度、分辨率等方面的限制。
一种基于VRML技术的地形三维可视化方法探讨
一种基于VRML技术的地形三维可视化方法探讨随着科学技术的不断进步和发展，地形三维可视化方法在地质学、地理学、环境科学、军事等领域得到了广泛的应用。
本文主要探讨一种基于VRML技术的地形三维可视化方法。
1. VRML技术概述VRML(虚拟现实建模语言)是一种基于万维网的三维图像和虚拟世界技术，它允许用户在计算机上创建和交互式地探索三维场景。
VRML文件的结构与HTML类似，使用ASCII文本编码，可以使用文本编辑器进行编辑。
VRML广泛运用于游戏、动画、虚拟现实等领域。
2. 地形三维可视化的需求与挑战地形三维可视化是一种将地形数据转化为三维模型，并将其显示在计算机屏幕上的技术。
它可以帮助人们更加直观地了解地形和地貌的形态和特征，有助于进行地形分析、环境评估、军事模拟等工作。
但是，地形三维可视化技术面临着许多挑战。
首先，地球表面的地形和地貌种类繁多，如何准确地获取和处理不同类型的地形数据是一个关键问题。
其次，地形数据的规模往往非常庞大，如何高效地处理和渲染大规模地形数据是一个难点。
最后，地形的纹理、光照等效果对地形的表现和视觉效果产生很大的影响，如何优化这些参数和效果是一个技术瓶颈。
(1) 数据获取和处理。
获取地形数据并对其进行处理，如网格化、插值等，生成高程数据和地理信息数据。
(2) 模型构建。
将高程数据和地理信息数据转化为三维模型，并加入纹理、光照等效果。
(3) VRML文件编写。
利用文本编辑器编写VRML文件，包括场景图、光源、材质、纹理、动画、交互等元素。
(4) VRML文件展示。
使用模型查看软件或浏览器打开VRML文件，进行交互式的地形三维可视化展示。
(1) 显示效果好。
利用VRML技术可以实现逼真的地形模拟，地形的纹理、光照等效果可以更加真实地呈现出来。
(2) 加工编辑方便。
VRML文件采用文本格式进行编写，可以使用文本编辑器进行编辑，方便加工和修改。
(3) 支持交互。
VRML技术支持用户在场景中进行交互，如改变观察点、调整光源等，用户可以根据需要进行自由探索。
基于VRML的物理建模方法在设备远程监控诊断中的应用
基于VRML的物理建模方法在设备远程监控诊断中的应用季立明;王太勇
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2001(020)008
【摘要】提出了VRML(虚拟现实建模语言)技术方案,以解决设备远程监测、诊断中的数据与图像传输问题,并制作了仿真现场的几何、物理模型.
【总页数】3页(P22-24)
【作者】季立明;王太勇
【作者单位】天津大学机械工程学院,;天津大学机械工程学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TH165.3
【相关文献】
1.基于VRML的设备远程监控诊断技术研究 [J], 季立明;王太勇
2.基于VRML的远程监控技术在电站故障录波方面的应用 [J], 邓保峰;杨承志
3.基于VRML和Java的物理建模方法与实现 [J], 任浩;谭庆平
4.网络计算机在机械设备远程监控和故障诊断中的应用 [J], 张亚娟;张露露
5.VRML技术在人防工程三维虚拟远程监控系统中的应用研究 [J], 袁生贵;胡菊;赵洪涛;李金辉;许兴春
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VRML及其在虚拟现实中的应用
V ol. 29 Supp. Aug . 2001
文章编号: 1000- 2243( 2001) S0- 0029- 06
VRM L 及其在虚拟现实中的应用
吴英杰, 王晓东
( 福州大学信息科学与技术学院, 福建 福州 350002)
摘要: 虚拟现实是计算机模拟的三维环境, 用户在 W WW 中可以 走进这 个环境 并操纵系 统中的 对象, 使其实
时性和交互性变为现实. V RM L 是 HT M L 的 3D 模拟, 它 不仅可 以用来建 立三维 场景的 模型, 也可 以用来实
现虚拟场景中的人机交互.
关键词: 虚拟现实; 建模语言; 交互性
中图分类号: T P 391
文献标识码: A
仅用文字、图象很难说明事物动态的过程. 用三维、动画的方式, 制作一个沿着某一条路径浏览的动 画, 而且, 这个动画可以沿着这条路径反复播放. 虚拟现实是计算机模拟的三维环境, 用户可以走进这个 环境并操纵场景中的对象, 它的图形渲染是 实时 的, 这种 实时性 导致了在虚拟场景中的人机 可交互 性 . 目前, 利用 VRML 技术已部分实现网上虚拟科技馆场景模型的设计和部分科普作品的开发, 能较好 地体现虚拟现实的模拟三维性和人机 可交互性 .
对于需重复出现的物体采用了重复引用的方法即只对一个原始造型进行属性定义并用def语句定义该对象所属节点的名称在以后的相同对象定义中只需用use语句引用已定义的节点名便可获得对象的完整复制再通过几何变换得到其他位置的物体
第 29 卷 增刊 2001 年 8 月
福州大学学报( 自然科学版)
Jour nal of Fuzhou U niversity ( N atural Science)
一个典型的 V R ML 文件包括: 文件头、注释、节点及其域、事件和路由等[ 2] : 1) 文件头. 文件均以 # VRML V2. 0 utf 8 开头. 文件头告诉浏览器该文件是: 一个 VRM L 文件; 符合 VRML 规范的 2. 0 版本; 是一个使用国际 UT F - 8 字符集的文件. 2) 注释. 注释以# 号开始, 结束于该行的最后. 3) 节点. VRML 文件包含描述空间造型及其属性的节点, 这些是 VRM L 的构件. 单个节点描述造 型、颜色、光照、视点, 以及动画定时器、传感器、内插器等的定位和朝向等等. 节点一般包括 节点类 型; 一对括号; 括在括号中的一定数目描述节点属性的域( 可选) 和域值. 由节点及其相关域定义的造 型或属性在空间中被视为一个整体. 4) 域及域值. 域定义节点的属性. 在一个节点中, 可能有一个域, 也可能有数个域, 域的顺序是不重 要的. 域是可选的, 因为每个域都有一个缺省域值, 如果你不指定域值, VRML 浏览器将使用缺省域值. 域值定义如颜色、尺寸和位置等属性, 每个值属于特定的域值类型, 如浮点型、布尔型等. 5) 定义及使用节点名称. VRM L 文件中每个节点都可认为是一个对象, 我们在定义后可以任意引用. 6) 事件和路由. 为了使虚拟空间具有动感, 便于用户交互, VRML 提供事件和路由的定义和使用. 在 两个节点间创建一条通路( 路由) , 通过发送事件使一个节点控制另一个节点的状态. 其语法为 ROU T E 输出节点及事件 T O 输入节点及事件 . 2. 4 一个简单实例 # VRML V2. 0 utf 8 # 文件头 Group{ # 基本组节点, 将以下各节点编组 children [ # 子节点列表 Shape{ # Group 的子节点之一: 桌面 appearance DEF Blue Appearance{ # 定义蓝色外观节点即桌面的颜色
人防施工方案中的技术创新模拟仿真虚拟现实等技术的应用
人防施工方案中的技术创新模拟仿真虚拟现实等技术的应用人防施工方案中的技术创新：模拟仿真、虚拟现实等技术的应用人防工程是指为了保障人民群众生命安全和财产安全，在城市建设中设置的各种设施和措施。
在人防施工方案中，技术创新起到了关键作用。
本文将探讨模拟仿真、虚拟现实等技术在人防施工方案中的应用，并阐述其对施工过程以及人员培训和管理等方面的重要意义。
一、模拟仿真技术在人防施工方案中的应用模拟仿真技术是通过计算机系统对实际情况进行模拟和仿真的过程。
在人防施工方案中，模拟仿真技术可以帮助工程师们更好地了解和预测施工过程中可能遇到的问题，从而制定更科学、合理的施工方案。
1. 模拟施工过程利用模拟仿真技术，施工方可以在计算机上模拟出实际施工过程中的各种细节，包括材料选择、施工工序、设备安装等。
通过不断调整参数，可以实现最优施工方案的确定，提高工作效率和质量。
2. 风险预测与管理模拟仿真技术还可以帮助施工方对施工过程中的风险进行预测和管理。
通过对不同的施工条件和材料性能进行模拟，可以提前发现可能存在的问题，采取相应的措施进行风险控制，避免安全隐患的发生。
二、虚拟现实技术在人防施工方案中的应用虚拟现实技术是通过计算机生成的虚拟环境来模拟现实情境的一种技术。
在人防施工方案中，虚拟现实技术可以为工程师们提供一个高度真实的施工环境，使其能够在虚拟场景中进行实际操作和训练。
1. 设计方案评估利用虚拟现实技术，工程师可以将设计方案映射到虚拟环境中，模拟出实际施工场景。
通过在虚拟环境中对设计方案进行评估和调整，可以发现并纠正潜在的问题，提高设计方案的合理性和完整性。
2. 施工操作培训虚拟现实技术还可以用于对施工人员进行操作培训。
在虚拟环境中，施工人员可以进行各种操作模拟，包括设备操作、安全事故处理等。
通过反复练习和纠错，可以提高施工人员的技能水平和工作效率。
三、技术创新对人防施工方案的意义技术创新在人防施工方案中的应用具有重要意义，可以带来诸多优势和改进。
探讨VR虚拟现实和BIM技术在安装工程预算中的应用
探讨VR虚拟现实和BIM技术在安装工程预算中的应用随着科技的不断发展，虚拟现实（VR）和建筑信息模型（BIM）技术已经成为建筑行业中不可或缺的一部分。
这两种技术的结合不仅可以在建筑设计和施工过程中提高效率和准确性，还可以在安装工程预算中发挥重要作用。
本文将探讨VR虚拟现实和BIM技术在安装工程预算中的应用。
让我们来了解一下VR虚拟现实和BIM技术分别是什么。
VR虚拟现实是一种可以通过特殊设备（如头戴式显示器）让用户沉浸在虚拟环境中的技术，用户可以通过视觉、听觉和触觉等感官来与虚拟环境进行互动。
而BIM技术则是一种基于三维模型的建筑信息管理系统，可以帮助建筑设计者、工程师和施工人员在整个建筑生命周期中共享信息、协作设计和管理施工过程。
在安装工程预算中，VR虚拟现实和BIM技术可以发挥重要作用。
通过BIM技术可以在设计阶段就对安装工程进行全面的模拟和分析，包括管道、电气布线、设备安装等。
传统的二维图纸在这方面存在不少局限性，而BIM技术可以将三维模型和相关数据整合在一起，帮助施工团队更好地了解工程设计意图，并及时发现潜在的问题和冲突。
这有助于减少后期的设计变更和施工调整，从而节省成本和时间。
VR虚拟现实技术可以在安装工程预算中发挥重要作用。
在实际施工过程中，施工人员可以通过VR虚拟现实设备进行沉浸式体验，直观地了解施工现场的情况和具体操作流程。
这有助于提高工人的施工效率和安全性，减少人为错误和事故率，从而降低施工成本和风险。
VR虚拟现实和BIM技术也可以帮助安装工程预算的编制和管理。
利用BIM技术可以生成详细的安装工程模型，包括材料数量、尺寸规格、工艺流程等，以及相关的成本和时间信息。
这些数据可以直接被用于预算编制和施工计划的制定，减少了繁琐的手工计算和猜测，提高了预算的准确性和可靠性。
VR虚拟现实技术还可以在预算编制过程中用于沟通和协商，利用虚拟环境展示安装工程的设计方案和预期效果，帮助相关利益相关方更直观地理解和接受。
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监控技术是在很多领域都广泛应用且不断发展的技术。
当前，在人防工程远程监控系统中，主要利用iFIX 、KingView 等工业控制组态软件实现智能化系统监控，这些组态软件一般采用二维监控画面，虽然二维监控画面已经达到了数据采集、数据管理、设备显示监控等功能，但是二维的用户界面与实际工程内部场景有较大的差距，显示方式比较单调，不够形象和直观，这些都给用户操作带来了不便，容易误操作，而且人机有较大的距离感。
本文基于虚拟现实技术，利用虚拟建模语言VRML Java 技术作为开发工具，设计开发了一个直观、形象的三维虚拟监控系统。
1系统总体结构在传统的基于VRML 的虚拟现实系统中，系统的整体框架常常是基于C ／S 模式的，在这种虚拟场景中，VRML 环境和HTML 环境一样，还是依赖服务器、客户端。
而且，由于基于C ／S 模式的虚拟场景的每一次变化都要传输整个VRML 文件，这大大增加了网络的传输量，降低了网络的速度，影响浏览器实时性变化。
本文开发的基于LonWorks 现场总线的三维虚拟远程监控系统采用B ／S 体系结构，如图1所示。
图1系统总体结构图在这种模式下，客户机主要提供用户服务，负责系统与用户的交互，为用户提供一个友好的三维可视化监控界面，来表示信息和接受用户操作。
当用户向Web 服务器发出连接请求后，客户端浏览器从Web 服务器端一次性下载VRML 文件和JavaApplet 程序后，所有的场景显示和控制操作均由客户端浏览器中内置的VRML 插件执行完成，不需要再与Web 服务器进行新的数据传输通信，重复下载场景文件和通信控制程序。
JavaApplet 作为虚拟场景对象和VB 服务器进行数据交互的连接件，而VRML 场景通过EAI 接口和JavaApplet 进行数据通讯，在这种情况下，VRML 事件可以通过EAI 接口，向服务器发送请求命令，执行结果再返回给VRML 对象的相应字段，形成实时变化的虚拟场景。
客户端的JavaApplet 和VB 服务器之间的数据传输采用了有连接的方式，通过内部通信Socket 端口来传输命令和数据。
Web 服务器端存放所有虚拟对象文件（后缀名wrl ）和通信控制程序（后缀名class ），它们被集成在HTML 页面中。
由于VRML 描述文件为文本格式，与图像文件比较，数据量小，且只需要传输一次，因此大大减轻了客户机与服务器之间的通信负荷，这点是非常重要的。
同时，用户所做的三维可视化图形操作只在客户端计算、运行，提高了执行速度，使动态响应、画面显示质量超过了一般图形系统的水平，当用户进行随意行进、俯仰等改变位置与方向的操作时，场景均可实时同步更新，再现操作者身临其境的效果，具有较强的真实感。
实时数据库负责存储来自现场设备的状态和数据及来自VRML 场景的控制消息。
在需要与数据库交互操作时，用户在客户端向VB 服务器发出三维可视化应用请求，应用服务器根据请求参数访问数据库，获取相关的数据后传至客户端，交由浏览器插件计算、分析和显示。
当用户进入VRML 场景中，对监控场景的操作消息(如按下除湿机的运行按钮、阀门控制箱上的启动按钮)也被存入实时数据库中，作为现场设备的控制命令。
监控主机主要通过LonWorks 现场总线网络采集现场设备的运行状态数据，并存入服务器端实时数据库中，作为VRML 的外部数据源。
2监控场景建模人防工程结构复杂，需要监控的设备又比较多，如果采用传统的整体建模方法，即将所有对象放在一个场景中，工作量是非V RML 技术在人防工程三维虚拟远程监控系统中的应用研究袁生贵1胡菊2赵洪涛1李金辉1许兴春1（1中国人民解放军63983部队，江苏无锡214035；2无锡市建设培训中心，江苏无锡214035）V RML Technology in Remote Monitoring System of Civil Air Defense Engineering摘要：目前人防工程远程监控系统通常采用组态软件开发，但是其提供的二维监控界面与实际场景有很大的差距，监控显示方式比较单调，不够形象和直观，而且人机之间有较大的距离感，这些都给用户操作带来了不便，容易造成误操作。
为了弥补二维监控界面的不足，提出结合VRML 和Java 技术，确定了三维监控系统的实现方案，对总体结构、监控场景建模、实时数据交互、三维交互设计步骤几个方面作了详细的讨论，并以一个实例说明了开发的过程及方法。
关键词：节点，S AI ，E AI ，A SP ，S ocket ，实例Abstract :T his paper proposes a solution of the three－dimensional monitoring system based on VRML and Java technol-ogy．The overall framework,monitoring scene modeling,real－time data interaction and the steps of three－dimensional interaction design are discussed in detail．An exemple is given to illstrate the process and method in this paper．Keywords:node,SAI,EAI,ASP,Socket,exempleVRML 技术在人防工程三维虚拟远程监控系统中的应用研究56《工业控制计算机》2019年第32卷第3期常大的，而且容易出错，更为重要的是生成的程序代码非常大，给程序的修改和维护带来不便。
为了解决这个问题，本文采用了分块建模的思想，首先将复杂的场景分割成不同的部分，然后对它们分别建模，最后将各个部分进行组合，形成完整的场景模型。
下面给出工程整体场景、电动阀门、风机及除湿机三维模型的层次结构设计，如图2所示。
图2模型结构层此图3实时数据交互在三维监控系统VRML场景中，被控设备的状态数据要实时地随现场设备运行状态的变化而更新。
换言之，即要将现场设备运行状态数据显示在三维监控界面上，监视现场设备的运行情况；同时，需要利用所开发的三维监控界面实现对现场设备的远程。
最重要的一点，VRML技术规范虽然具有一定的数据交互能力，但其中大部分节点数据规格比较特殊，难以扩展，尤其是VRML没有定义专门的数据库节点。
所以在三维监控系统平台的设计中有必要采取与其他脚本语言混合编程的方式对VRML 功能进行扩充，利用这些语言中的对象模型提取外部数据并传输到虚拟空间中，完成VRML与外部数据的交互。
总的来说，有以下两种方案可供选择：基于数据库操作和在TCP／UDP协议下利用Socket（套接字）实现网络通讯。
3．1基于数据库操作的交互数据库能够支持VRML的目的就是要将数据以丰富的语义格式存放在数据库系统中并根据用户的请求动态地生成VRML 事件，最终利用存放在数据库中的数据和用户自定义的参数实时地生成VRML实例。
从根本上说，这种方式是以网络通讯为基础，但是用JavaScript或者Java程序和其他语言编写的控制模块之间进行交互的关键环节在于数据库的操作，如图3所示。
图3基于数据库的交互服务器主要提供数据库服务，客户端的指令到达服务器，存储在数据库的命令表中，同时定时访问数据库的命令表，读取用于控制命令并加以解析处理通过现场总线网络发送到现场控制模块，从而实现对设备的远程控制；另一方面，控制模块将现场设备的运行状态数据定时地写入服务器数据库的设备状态表中，客户端读取设备状态表中的数据更新VRML场景，从而实现对设备的远程监测。
由于数据库本体不允许直接访问，并且VRML空间不具有直接与数据库进行交互的能力，因此在VRML空间与数据库之间必须建立高效的中间数据通道。
这个中间数据通道应该能够将数据记录在内存变量中并且可以将更新的数据存储在内存变量中送到VRML空间中即时显示，还可将数据库中相应的数据更新。
所以本文并未采取这种方案作为监控场景与外部数据进行实时交互的通道。
3．2通过Socket实现与实时数据库的交互本文中，VRML场景与实时数据库之间存在两种需要实时交互的数据：现场设备运行状态数据和来自VRML场景的控制消息。
数据流向过程如下：（1）现场控制模块－服务器1）通过定时器CMDTimer，每隔一段时间就取出消息数组中最新的控制命令，发送到现场控制模块去控制现场设备。
2）同时，通过定时器DTimer，每隔一段时间，服务器端数据采集程序从现场控制模块获得开关量数据和模拟量数据，分别存储到开关量数据库和模拟量数据库，作为VRML场景的外部数据源。
（2）客户端－服务器端1）当用户操作VRML场景时，三维交互模块将场景的变化信息转换为服务器端可以接受的命令帧格式，通过客户端／服务器端套接字SockCmd建立的命令通道，发送到服务器端，按一定的格式存入消息数组中。
2）当客户端有请求数据的命令来时，服务器就分别从开关量数据库和模拟量数据库中读取最新的数据，形成数据帧，经由客户端／服务器端套接字SockData建立的数据通道，发送到客户端，更新VRML场景。
系统完整的数据流向图如图4所示。
图4数据流向图4三维虚拟远程监控系统设计在实验室现有条件的基础上，本文设计了基于VRML的某个国防工程口部进风机房的三维虚拟远程监控系统：一台研华工控计算机、一台普通计算机、本中心自主研制开发的893－LM 数字量前端模块LM1204、893－LM1101模拟量模块和893－LM1802变送器电源适配器模块以及893－LM1001网络接口卡(安装在上位机内)，分别用作上位机、客户机、数字量、模拟量采集以及上位机与LonWorks现场总线网络的通讯接口。
本实验系统底层控制由基于893－LM系列模块的LonWorks现场总线控制系统完成，上位机负责发出控制指令和采集现场设备的状态数据，同时兼作为Web服务器和数据库服务器。
客户机负责向Web服务器请求连接，下载所需的VRML场景文件和JavaApplet通讯控制程序，并显示三维监控画面。
在监控画面上操作人员可以在设备现场虚拟漫游，监视设备的运行状态，并对设备进行控制操作，如风机的启动和停止、阀门的开启和关闭等。
实验系统硬件结构如图5所示。
57（上接第55页）[J]．IEEE Transactions on Evolutionary Computation,2002,6(6): 566－579［4］Chongyan g Deng．Progressive and iterative approximation for least squares B－spline curve and surface fitting[J]．Comput-er－Aided Design,2014,47(1):32－44［5］王美玲，潘允辉．基于GIS与约束条件下的最优路径规划研究［J］．北京理工大学学报，2016，36（8）：851－856，861［6］于海璁，陆锋．一种基于遗传算法的多模式多标准路径规划方法［J］．测绘学报，2014，43（1）：89－96［7］HOLLAN D J H．Adaptation in natural artificial systems[M]．Cambridge:MIT Press,1975［8］陈光明，杨建峰．LabVIEW在机器人设计中的应用与研究［J］．机床与液压，2017，45（15）：35－38［9］杨乐平，李海涛，杨磊．LabVIEW程序设计与应用［M］．北京：电子工业出版社，2005［收稿日期：2019．1．4］图5系统硬件结构图4．1监控场景设计三维模型是虚拟场景的基本组成，模型的精确度和系统的开销是一对矛盾体，几何模型越精确，逼近度越高，组成模型的面数目越多，系统的存储和计算机的开销就越大，系统的实时性将受到影响。