基于Java3D的三维模型交互设计系统的开发与应用_丘威

基于Java3D的三维模型交互设计系统的开发与应用

丘威

(嘉应学院计算机科学与技术系,广东梅州514015)

摘要:首先概括地介绍了Java3D技术在三维模型交互设计的应用.提出了采用Java3D用于虚拟三维模型的描

述,通过远端客户机读取服务端客户上传的三维图形数据,实现与用户交互的虚拟三维交互建模方案,使用程序提

供的绘图工具对图形进行编辑并将结果保存到服务端相应的文件,通过对服务器端文件的读写操作来实现用户之

间的信息交互,共享数字化的设计信息,使Internet成为设计工作的主要协作平台.

关键词:Java3D;VRML;Web3D;虚拟场景

中图分类号:TP129文献标识码:A文章编号:1000-7180(2008)11-0195-04

Development and Application of3D Model Interaction

Design System Based on Java3D

QIU Wei

(Department of Computer Science and Technology,Jiaying University,Meizhou 514015,China) Abstract:This paper introduced the Java3D application in 3D model interaction design,adopt the Client/Server structure

and distributing computing model to design the system structure,put forward the method to catch the 3D scene object in-

stance and presented the wandering method to implement virtual scene in the Java3D scene.With Java3D,implement the

interaction 3DM scene with the user,and implement a part of detail.

Key words:Java3D;VRML;Web3D;virtual scene

1引言

Java3D是Sun定义的用于实现3D显示的编程

接口,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.文中提出了采用

Java3D用于三维模型的描述,采用Java3D实现虚拟

三维模型交互显示,实现与用户交互的虚拟三维交

互建模实现方案,本系统是通过远端客户机读取服

务端客户上传的三维图形数据,并在Web页上对三

维格式的机械设计图、建筑模型图等等进行还原,不同地域间的用户不仅可以在终端机器上完成对三维

模型实体的浏览、缩放、移动、操作,还可以使用程序提供的绘图工具对图形进行编辑并将结果保存到服

务端相应的文件,通过对服务器端文件的读写操作

来实现用户之间的信息交互,有助于减少工程师、建筑师和其他用户之间进行交流的障碍,并使他们可

以更多地共享数字化的设计信息,使Internet成为

设计工作的主要协作平台.

2用Java3D描述系统模型

Web3D联盟是Web3D技术管理组织,主要负

责有关Web3D标准的研究、定义和推广工作,为了

适应Web的新应用[1].尽管VRML在Web3D应用

中已比较广泛[2],但也存在其局限性:首先是浏览VRML场景需要下载安装相应的浏览器插件,使用

户感到不便.另外VRML是用于建立基于互联网的

虚拟场景的描述语言,其提供的交互能力很不足,场

景描述信息与程序控制脚本共存与一个VRML文

件中不便开发者使用.有不少的计算机公司推出了

各种不同的Web3D实现方案,Sun公司公布的Ja-

va3D则为Web3D提供了语言级的支持,Java3D是Java用于三维程序编程的一组API.Java语言面向

对象和跨平台特性,使得Java3D特别适合网络环境

上的应用[3].无插件的Web3D应用一般采用Java

开发,用户在下载三维场景的同时,三维渲染引擎则

以Applet小程序的形式被下载到客户端执行.

本系统完全使用面向对象的Java程序设计,Ja-

va3D技术作为一种较新的技术,在开发网络图形平

台上有着突出的优势.在系统的开发过程中,用到了

其中的Java Applet编程、Java 3D图形编程,Java数

据库编程,网络编程以及JSP技术.本系统分为服务

器端程序和客户端程序,服务端的程序提供了客户

上传文件的功能,主要采用了Java文件上传和JD- BC技术.在数据库方面,使用了My Sql.服务器端

程序和客户端程序通过HTTP连接作为服务器和

客户端的数据交互接口.客户端则提供了图形数据

的还原和编辑图形的功能,采用了Java Applet的方式,Java Applet可嵌在网页上运行的特性和Java 3D

强大的图形表现能力为开发系统提供了有力的技术

支持[4].Java语言的平台无关性和MY SQL数据库

的跨平台性,使得本项目软件适合不同平台下的用户.在数据调度策略方面本系统采用一次性全部装

载三维格式文件数据,数据驻留客户端机器内存的

方法,节约了传送的代价,减轻了服务器端的压力,