基于网络的多用户三维场景装配系统研究

摘要

文字、图象、音频和视频内容已成为Internet网络传递信息的主要载体。由于技术上的限制，互联网上传和下载的图象多数是二维的信息，因而没有空间感，不够直观形象，与生存在三维空间中的人类所具有的自然认知特性不相符合，在一定程度上影响了人类对互联网的有效利用。随着计算机技术和网络技术的迅速发展，以及用户对产品体验要求的提高，平面的文字图象信息及其效果已经不能满足用户需求，当需要同步展示复杂对象的三维信息或动态立体信息时，构建集三维对象模型发布、三维场景创建、网络三维动画制作于一体的信息系统和服务平台就显得非常必要。 在分析“虚拟现实建模语言”、“关系型数据库”、“Activex数据对象”及“ASP技术”等关键技术的基础上，提出三维场景装配系统的基本要求；根据坐标变换原理实现场景坐标和对象坐标的变换；根据多用户系统的特点，确定选取B/S结构的网络传输模式，给出了三维场景装配系统的运行原理和组成三维场景装配系统的模块体系。 利用“ASP网页编程语言”、“Javascript脚本编程语言”、“虚拟现实建模语言VRML”及其自带的各类传感器，实现场景管理、对象管理、场景装配、(非)参数化模型发布、时间动画制作、三维交互人机界面、视点管理等功能，建立了基于网络的多用户三维场景装配平台。通过该平台，多用户可以借助Internet网络，在可视化人机界面中编辑三维场景，实现自编辑场景信息的保存、下载、在线浏览、实时编辑维护，并可以建立一个基于网络的私有三维信息数据库空间，在线发布三维场景。 通过多用户密封阀部件装配实例，完成了从创建场景、发布对象、添加对象、装配对象、创建视点到时间动画的基于网络的多用户三维场景装配系统主要实现过程，说明论文提供的基于网络的多用户三维场景装配系统设计原理和方法的可行性。论文提供的基于网络多用户三维场景装配系统既是一个三维场景与动画制作系统，更为用户提供一个三维场景装配、场景动画制作的平台，实现了多用户、可视化的在线场景装配和在线的、可视化的动画编辑功能，支持参数化模型的发布，提高了系统的可扩充性。既适合专业的设计者，更适合具有初步编程技术的普通用户，扩大了用户群，便于系统的普及和推广。该系统已经成功地用于万维网三维模型的发布和异地用户的产品交流。同时该系统可广泛用于在线产品发布、虚拟装配、虚拟商城、虚拟博物馆、虚拟设计、虚拟装修、三维虚拟聊天室等，有一定的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题来源及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究的主要内容

1.4本章小结

2三维场景装配系统的关键技术

2.1虚拟现实建模语言

2.2 SQL数据库技术

2.3 ADO与ASP技术

2.4本章小结

3三维场景装配系统的构架

3.1三维场景装配系统的基本要求

3.1.1三维场景装配系统的设计要求

3.1.2三维场景装配系统的关键技术

3.1.3三维场景装配系统的特点

3.2多用户三维场景装配系统架构

3.2.1三维场景装配系统的坐标变换原理

3.2.2网络结构模式的选取

3.2.3三维场景装配系统的运行原理

3.2.4三维场景装配系统的模块组成

3.3系统配置要求

3.4本章小结

4基于网络的多用户装配系统的开发

4.1系统需求分析

4.2场景管理模块

4.2.1场景的管理

4.2.2场景中对象的管理

4.3场景装配管理

4.4模型库的建立

4.4.1模型数据格式的选取

4.4.2非参数化模型的发布

4.4.3参数化模型的发布

4.5网络动画模块功能分析

4.5.1 VRML动画概念与原理

4.5.2时间动画的管理

4.6三维交互人机界面实现

4.6.1三维人机交互理论

4.6.2三维场景总体人机界面

4.6.3场景与动画人机界面

4.7视点管理

4.8系统后台的维护与管理模块

4.9本章小结

5基于网络的多用户装配系统的实现

5.1密封阀装配实例过程和要求

5.2基于网络的多用户密封阀装配实例

5.3本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间科研成果简介

致谢