VRML(虛擬現(xiàn)實建模語言)是以虛擬現(xiàn)實為特征的3D Web技術(shù)的核心,，它是一種描述交互式三維對象和世界的文件格式,，它允許你去描述一個現(xiàn)有的或想象的景物并將它放入虛擬的三維環(huán)境中。隨著國際互聯(lián)網(wǎng)的普及,，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和硬件設(shè)施的飛速發(fā)展,，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為今后網(wǎng)絡(luò)多媒體發(fā)展方向的主流。VRML作為一種ISO國際標(biāo)準(zhǔn)將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1 虛擬機房的總體設(shè)計
虛擬機房三維立體場景包含機房內(nèi)的各種三維立體造型,，如黑板,、電腦桌、電腦椅,、電腦,、空調(diào)、交換機,、門窗等,。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
2．2 幾何建模的實現(xiàn)
VRML2．O有著豐富的造型功能,，利用基本幾何體Geometry節(jié)點和描述物體表面性質(zhì)的Appearance節(jié)點,，可以創(chuàng)建各種形態(tài)的三維實體；再利用Light節(jié)點和Viewpoint節(jié)點可以建立光照和視點,，從而創(chuàng)建出逼真的虛擬場景,。
各子對象的創(chuàng)建主要運用的是幾何建模技術(shù)，先從形狀和外觀上進行建模,，再添加紋理映射的方法實現(xiàn)建模,。紋理數(shù)據(jù)來自實地用數(shù)碼相機拍攝的照片。
2．2．1 交換機的建模
現(xiàn)代機房中交換機是必不可少的設(shè)備,，交換機的建模采用Billboard組節(jié)點來實現(xiàn),。值得注意的是Billboard組節(jié)點中使用的紋理圖背景必須是透明的，這是使用Billboard組節(jié)點的關(guān)鍵,。通過Billboard組節(jié)點可以快速方便地創(chuàng)建一些靜態(tài)的模型,，例如虛擬機房中的空調(diào)等都可以用Billboard組節(jié)點創(chuàng)建。使用Billboard組節(jié)點創(chuàng)建的模型,，形象逼真,，具有很好的視覺效果；并且代碼量小,，渲染速度快。
利用Billboard節(jié)點創(chuàng)建交換機的源代碼如下所示,。
Billboard { axisOfRotation 0．0 1．0 0．O
children[Shape{appearance Appearance{
texture ImageTexture {url"jiaohuanji．png"}}
geometry Box{size 3．O 3．0 3．0})]}
運行效果如圖3所示,。
2．2．2 門的建模
虛擬機房的門是先使用VRML中的IndexedFaceSet面集節(jié)點建立造型，再貼上實拍的門的紋理貼圖,，做出逼真的虛擬門,，關(guān)鍵代碼如下。
現(xiàn)實生活中的任何物體都是由各個平面組合而成的,，而VRML的IndexedFaceSet面集節(jié)點就是通過創(chuàng)建物體造型的各個面,，再賦予材質(zhì)和顏色，還可以添加不同的紋理貼圖，從而創(chuàng)建逼真的物體造型,。利用VRML的IndexedFaceSet面集節(jié)點幾乎可以創(chuàng)建現(xiàn)實生活中存在的任何物體造型,。虛擬機房中的房屋造型、電腦桌,、電腦椅,、電腦等造型都是使用IndexedFaceSet面集節(jié)點創(chuàng)建，再添加上實拍的紋理貼圖,，創(chuàng)建而成的,。
2．3 交互功能的實現(xiàn)
在虛擬機房場景中，使用Touchsensor節(jié)點,、TimeSensor節(jié)點,、OrientationInterpolator節(jié)點和Script節(jié)點，并用ROUTE把各個事件聯(lián)系起來,，創(chuàng)建了門的開,、關(guān)的交互動作。
在虛擬機房的虛擬場景中,，當(dāng)鼠標(biāo)指向門時,，會出現(xiàn)一個手形指針，這時單擊鼠標(biāo),，門就會緩慢地開開,，再單擊鼠標(biāo)，門又會緩慢地關(guān)閉,。實現(xiàn)代碼如下所示,。
3 虛擬文件性能優(yōu)化
三維場景的呈現(xiàn)是通過瀏覽器已默認視點為參照對場景描述文件的解釋而完成的，每當(dāng)視點發(fā)生改變,，瀏覽器就會重新計算場景中各對象的新位置并重新進行渲染,，因而會出現(xiàn)當(dāng)改變視點時，瀏覽器渲染的速度跟不上視點的變化速度,，從而產(chǎn)生停頓的現(xiàn)象,。為了解決此問題，采取了如下措施：
(1)最大可能地使用重用機制,。在場景內(nèi),，有不少反復(fù)出現(xiàn)的物體，比地板磚,、電腦,、電腦桌、椅子,、燈等,，這些對象中形狀完全相同者,，采用DEF和USE的實例引用法進行復(fù)制，極大地簡化了文件,，減輕了瀏覽器的負擔(dān),。
(2)利用Inline節(jié)點，減少文件的體積,，提高代碼的 重用率,；
(3)利用LOD細節(jié)層次節(jié)點實現(xiàn)場景切換技術(shù)，實現(xiàn)同一對象模型的自動轉(zhuǎn)換,。為場景中某一對象建立多個不同的模型,，當(dāng)視點離對象較遠時采用簡單模型，較近時采用細化模型,。
4 總結(jié)
文章介紹了在線虛擬機房的模型,、場景建模技術(shù)的詳細設(shè)計和實現(xiàn)，構(gòu)建了一個基于VRML虛擬現(xiàn)實建模語言的虛擬機房,。VRML具有語法簡單,、三維建模功能強大、便于網(wǎng)上發(fā)布等優(yōu)點,，但仍不能滿足各行各業(yè)的需求,，一些高級交互功能的實現(xiàn)必須借助于Java等功能強大的高級語言來實現(xiàn)。Java和VRML相結(jié)合來建立三維虛擬世界,，將會在網(wǎng)絡(luò)上展現(xiàn)更逼真的三維虛擬場景,，給使用者更真實的感覺