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硕士论文-网络环境下建筑场景虚拟技术研究，共77页，33152字
摘 要
虚拟现实技术是 20 世纪 80 年代末出现，并迅速兴起的一门前沿技术。特别是虚
拟现实技术能够结合网络，具有极强的生命力。因此，它一经问世便引起普遍关注。
在建筑设计领域，更是引起了轰动。
本文使用建筑设计者普遍熟练操作的软件 3DS MAX，网络虚拟现实建模语言 VRML，
借助编辑器 vrmlpad 对于 VRML 语言的编辑，实现了一居民小区在网络上的虚拟漫游。
从 3DS MAX 输出为 VRML 虚拟文件，需要的过程和设备都很简单，对于计算机技
术的要求也不高，这样就克服了经济上和计算机技术上对于广大建筑设计者们的限
制。但是，生成的虚拟文件数据量会非常大，要顺利实现网络上的虚拟浏览是非常困
难的。因此克服网络速度，提高虚拟浏览执行速度成为本文解决的重点。
本文首先详细论述了虚拟现实技术研究动态，介绍了建筑界虚拟现实应用现状及
面临的问题，阐述了本文研究的目的、意义和内容。
其次，全面介绍了虚拟现实和网络虚拟现实，对比了两者之间的关系。介绍了
3DS MAX 和 VRML 语言，对于它们的关键技术以及两者之间具体的结合应用进行了论
述。
最后，展示居民小区的详细设计和网络上虚拟漫游的实现,也就是本论文的重点
部分。主要包括以下内容：介绍居民小区的详细规划设计，把小区划分为 A、B、C
三部分。展示了居民小区网络上虚拟漫游实现的具体过程：分别实现 A、B、C 三部分
建筑场景，通过 VRML 程序编辑，加入交互，并把三部分合成为整个居民小区的建筑
场景。最后，实现整个居民小区网络上的虚拟漫游。其中重点论述了三个建筑场景中
应用的提高虚拟浏览执行速度的具体方法，并多次引用确切的数据，说明已经取得的
积极效果。运用的方法有以下几种：3DS MAX 中建模时减少点数、面数、分段数，隐
藏多余的面；运用 VRML 语言的 billboard 节点，制作花草、树木等辅助性的对象；
对使用的贴图进行压缩；VRML 语言的 USE 节点和 DEF 节点的结合使用；LOD(level of
detail)节点的使用；关联复制的应用；十字建模方法应用；插入视点；压缩虚拟文
件。
关键词:建筑，虚拟现实，网络
目录
前言…………………i
中文摘要……………v
英文摘要 …………vi
第 1 章 绪论 ………1
1.1 目前虚拟现实涉及的关键技术及研究内容…………………1
1.2 国内、外建筑界虚拟现实技术应用现状及面临的问题……1
1.2.1 国内建筑界虚拟现实技术应用现状……………………2
1.2.2 国外建筑界虚拟现实技术应用现状……………………4
1.2.3 面临的问题5
1.3 本文研究的目的、意义………………6
第 2 章 虚拟现实和网络…………………7
2.1 虚拟现实………7
2.1.1 虚拟现实的概念、特征…………8
2.1.2 虚拟现实系统构成及不同分类…8
2.2 网络虚拟现实…9
2.2.1 网络虚拟现实的概念、组成 ……9
2.2.2 网络虚拟现实与虚拟现实概念、应用范围比较………10
2.2.3 网络虚拟现实系统的一般实现过程 …………………10
2.2.4 几种网络虚拟主流技术介绍 …10
2.3 小结…………12
第 3 章 3DS MAX 和 VRML…………………13
3.1 3DS MAX ……13
3.2 虚拟现实建模语言 VRML ……………13
3.2.1 VRML 语言的发展历史 …………14
3.2.2 VRML 的工作原理 ………………14
3.2.3 VRML 的核心体系 ………………15
3.2.4 VRML 的基本结构 ………………15
3.2.5 VRML 关键技术 …………………16
3.2.6 本文涉及到的几个主要的 VRML 节点…………………19
3.3 3DS MAX 和 VRML ……………………20
3.3.1 虚拟浏览工具 World view 2.0 浏览器………………20
3.3.1.1 World view 2.0 浏览方式控制…………………20
3.3.1.2 World view 2.0 的浏览视点控制………………21
3.3.2 从 3DS MAX 生成 VRML 文件……22
3.4 小结 …………22
第 4 章 系统详细设计和实现……………23
4.1 总体设计应用的环境 ………………23
4.1.1 硬件 ……23
4.1.2 软件 ……23
4.1.3 语言 ……23
4.2 总体详细设计 23
4.3 设计技术路线 24
4.4 系统详细实现的过程 ………………25
4.4.1 场景 A……25
4.4.1.13DS MAX 中建模时，减少点数、分段数、面数，隐藏多余的面 ………25
4.4.1.2 使用 VRML 语言的 Billboard 节点………………27
4.4.1.3 贴图的使用及贴图压缩 …30
4.4.1.4 场景 A 的最后效果 ………31
4.4.2 场景 B……31
4.4.2.1VRML 语言中 DEF 节点和 USE 节点的结合使用 …31
4.4.2.2 场景 B 的最后效果 ………33
4.4.3 场景 c……33
4.4.3.1 VRML 语言 LOD(level of detail)节点使用……33
4.4.3.2 关联复制的应用 …………34
4.4.3.3 十字建模法的应用 ………35
4.4.3.4 场景 C 的最后效果 ………36
4.4.3.5 交互加入 …………………36
4.4.4 视点的加入 ……………………41
4.4.5 虚拟文件的压缩 ………………41
4.4.6 A、B、C 三个场景的最终合成…41
4.4.7 发布于 web 实现网络上的虚拟浏览……………………44
4.4.7.1 虚拟场景文件嵌入网页 …44
4.4.7.2 建立个人服务器实现网络上的浏览 ……………45
4.5 遇到的难点、难点分析及解决的过程45
4.6 小结 …………47
第 5 章 结论………48
5.1 创新点………48
5.2 取得的成果…48
5.3 本文的不足之处……………………49
5.4 今后的改进和发展方向……………49
致谢 ………………51
参考文献 …………52
附录 A ……………56
附录 B ……………57
附录 C ……………58