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X3D——网络三维立体设计趋势

来源:万水书苑 作者:admin 时间:2010-05-20

X3D是目前计算机虚拟现实领域最前沿的一种新型开发技术,它是宽带网络、多媒体、游戏设计、虚拟人设计、人工智能、信息地理、X3D/CAD组件、X3D事件工具组件以及X3D网络通信节点设计相融合的高新技术,是把握未来网络、多媒体、游戏设计及人工智能的关键技术,是21世纪计算机领域核心所在。

它广泛应用在虚拟军事、虚拟航空航天、虚拟信息地理、虚拟科学可视化、虚拟医学、虚拟工程、虚拟城市规划设计、虚拟教育、虚拟游戏娱乐产业等。

虚拟现实X3D具有以下新特点:

(1)多感知性(Multi-Sensory)是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等一切人类所具有的感知功能。

(2)沉浸感(Immersion)又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真实的,听上去是真实的,动起来是真实的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真实的,如同在现实世界中的感觉一样。

(3)交互性(Interactivity)指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

(4)构想性(Imagination)强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可以拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。充分发挥人类的想象力和创造力,在多维信息空间中,依靠人类的认识和感知能力获取知识,发挥主观能动性,去拓宽知识领域,开发新的产品,把“虚拟”和“现实”有机地结合起来,使人类的生活更加富足、美满和幸福。

(5)具有强大的网络功能,可以通过运行X3D/VRML200X程序直接接入Internet上网。可以开发设计三维立体网页与网站。

(6)具有多媒体功能。能够实现多媒体制作,将文字、语音、图像、影片等融入三维立体场景,在三维立体空间播放电影、电视节目,并合成声音、图像及影片达到舞台影视效果。

(7)创建三维立体造型和场景,强大三维立体场景造型再现能力,实现更好的立体交互界面。

(8)具有人工智能,主要体现在X3D/VRML200X具有智能感知功能。利用感知传感器节点,在三维立体空间中,用户可以移动物体造型,进行碰撞检测,亲近度等智能感知测试的动态交互感受。

(9)动态交互智能感知,用户可以借助虚拟现实硬件设备或软件产品,直接与虚拟现实场景中的物体、造型进行动态智能感知交互,使用者有身临其境的真实感受。

(10)利用程序驱动三维立体模型与场景,便于与各种程序设计语言、网页程序进行交互,有着良好的程序交互性和接口,实现系统扩充、交互、上网等功能。

(11)虚拟人设计指X3D虚拟人动画节点设计,即X3D虚拟人动画组件设计。在虚拟空间设计逼真的三维立体虚拟人,利用计时器和插补器节点实现物体和造型的各种动画效果,如人体的运动、汽车的驾驶、轮船的航行、宇宙飞船的发射等。

(12)地理信息系统指X3D地理信息节点设计,实现数字地球、数字城市、数字家庭等,即地理信息学组件,包括如何在真实世界位置和 X3D 场景中元素之间建立关联,以及详细说明协调地理应用的节点。

(13)曲面设计指复杂曲面节点设计涵盖曲线与曲面设计,实现高级复杂曲面开发和设计。

(14)CAD设计指利用X3D/CAD组件实现从CAD到X3D的转换,提高软件开发效率。

(15)分布交互系统指利用分布式计算机系统提供的强大功能,又可以利用分布式本身特性,实现虚拟分布式系统带来的无穷魅力。

(16)粒子火焰技术指在虚拟现实系统中运用粒子火焰技术模拟仿真自然界中的烟火、云雾、爆炸等场景,模拟虚拟战场炮火、硝烟等。

                          



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