基于VRML的虚拟机械制造技术研究0铜球阀

基于VRML的虚拟机械制造技术研究

基于VRML的虚拟机械制造技术研究 2011年12月09日 来源： 虚拟机械制造系统是一种新型的人机交互系统，是现代机械设计发展方向。本文阐明了VRML的特点，从机械产品开发模式中提出了VRML的关键技术，并探讨了VRML研究的方向。

前言

在无法预测的和快速变化的市场环境下，制造业如何才能按客户需求做出快速反应，是企业成败的关键，而虚拟机械制造正是解决这一问题的有力武器。VRML即虚拟现实建模语言(Virtual Reality Modeling Language，VRML)，作为第二代>

1 虚拟现实及建模工具VRML的特点

虚拟现实(Virtual Reality，VR)，又称为虚拟环境(Virtual Environments)、仿真技术(Simulator Technology)等。它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络、并行处理等技术的最新发展成果。它以模拟方式为使用者创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界。虚拟现实是采用计算机生成一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的虚拟环境。置身于该环境中的人可以通过各种传感设备与这一虚构的现实进行交互作用，达到彼此交替更迭、融为一体的程度。虚拟显示技术有四个重要特征：即多感知性、存在感、交互性和自主性，但并不是任何一个虚拟现实系统都具有上述的所有特性。

VRML文件是一个基于时间的三维空间，它包含了可通过多种机制动态修改的图形对象和听觉对象。VRML文件的一个重要特性是能够通过包含关系把文件组织在一起，并能够通过超链接把文件联系在一起。利用层次性文件的包含关系可以创建任意大的动态境界。

VRML的另一特性是它试图用在分布式环境中，因而内建了支持多个分布式文件的多种对象和机制，包括内联式(In-Lining)嵌入其他VRML文件、通过超链接指向其他文件、采用业已制订的针对其他文件格式的Internet和ISO标准等。VRML的访问方式是基于客户/服务器模式的。其中服务器提供VRML文件及支持资源(图像、视频、声音等)，客户端通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VRML浏览器交互式地访问该文件描述的虚拟境界。相对于其他技术。VRML除对宽带要求较低、无关平台性、改善协同用户的协同界面外，还有以下的特点：

1) 从理论上讲对VRML浏览器来说，应能处理由数亿个对象组成的分布在Internet上的境界。

2) VRML在高、低档的机器上都应该工作得很好，它应允许浏览器为了提高性能而降低图像或仿真质量，而在硬件性能增强时质量可以变得更好。

3) VRML境界可以相对于网络性能而伸缩，从目前常见看，VRML作为一种标准，不可能满足所有应用的具体需要，如希望交互性更强，希望画面质量更高，希望VR世界更复杂。这些要求往往是相互制约的，同时又都受到用户平台硬件性能的制约，因而VRML被定义为可扩充的，即可以根据需要定义自己的对象及其属性，并通过原型、描述语言等机制使浏览器能够解释这种对象及其行为。

4) VRML是一个开发标准，为了加强协作，避免技术重复和市场冲突，而鼓励其他技术引用VRML或成为VRML的一部分。与VRML关系密切的三项技术是Java3D、MPEG-4和Chrome。其中，Java3D和VRML都把3D Web作为关键应用对象，前者的优势在于程序设计，后者的优势在于场景构造，二者在可编程3D Web应用方面密切合作。正在制订的MPEG-4面向基于内容的交互式视讯应用，可以为VRML提供流技术、压缩和音响同步技术，而MPEG-4用VRML来描述3D内容。

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