基于本体和X3D技术的文物景观建模研究

摘要

随着计算机技术和互联网的飞速发展,虚拟现实在日常工作、学习、生活中的运用越来越广泛。传统的虚拟现实技术虽具备强大的三维场景建模和交互控制能力,但也逐渐凸显出一些不足,如:无法有效支持分层开发、不便于错误检测与场景优化、资源可重用性较低、网络传输受带宽限制等,从而无法为领域专家介入三维建模、场景模型的验证与优化、移动终端上的广泛应用等方面提供有效支持。这在一定程度上制约了传统虚拟现实技术的广泛应用。目前,该领域研究的焦点主要集中在两个方面:一是为团队协作提供技术支持;二是为提高传输和浏览速度提供优化方案。
　　 近年来,随着本体理论的发展,一些研究者开始利用领域本体实现基于语义的概念层次建模,从而使得不熟悉具体建模工具的领域专家,可以通过领域知识建立三维场景的概念模型。此外,X3D技术的发展和成熟,为三维建模提供了一种基于XML规范的几何体和行为文本描述方式。同时,由于具有平台无关性、易扩展性、实用性和灵活性等特征,其已被应用于不同的硬件设备和应用领域。
　　 本文在充分的文献调研、理论学习和工程实践基础上,结合“虚拟景观的自适应发布平台”项目需要,采用本体建模方法实现了文物景观的概念层次建模,构建了领域本体库;采用Java技术结合Jena、dom4j、swt等工具包,开发了一个能解析OWL文件和X3D文件的软件工具。最后,运用X3D和3DsMAX建模技术创建了锦里古街的一个分场景,用于方案验证。研究成果为项目后期的场景优化与自适应发布平台的构建提供了理论和技术支持。