铁路数字科技馆构建方案与实现技术研究

摘要

网络技术的发展，特别是互联网的高速发展，正在改变着人们的生活。以展示、科普教育作为其基本功能的科技馆(科技活动中心，科学技术博物馆)也正在由传统科技馆向数字科技馆转变。而随着网络带宽的飞速增长以及三维图形技术的日益成熟，人们也不再仅仅满足于传统网页上只使用字符、文本和静止画面的简单技术，而是希望有一种交互性能更好的三维网页技术能够尽快产生。而VRML(Virtual Reality Modeling Language虚拟现实建模语言)的出现则将实现“虚拟三维网页”的可能最终变为现实。 本论文主要做了以下几方面的工作： 1.通过对铁路数字科技馆特点的分析、总结，提出了建立铁路数字科技馆的构架方案，运用VRMI，技术实现交互的虚拟现实场景。并对铁路数字科技馆数字资源的数字化方案、面向用户的展示平台技术做出了选择、规定。 2.本文在对国内外虚拟场景实现技术分析、比较的基础上，提出并建立了铁路数字科技馆虚拟现实系统的具体技术方案，研究的重点是实现列车的虚拟驾驶。 3.为了降低虚拟场景的下载时间、提高渲染速度实现浏览时的连贯性，本文提出了通过使用实例、压缩文件长度、使用布告板节点来减小场景规模；通过简化场景(如使用纹理贴图)、使用Inline、Anchor节点等方法提高渲染速度这两个方面对虚拟场景进行进一步优化的措施。 4.本文部分实现了铁路数字科技馆面向用户展示平台的展现内容及展现形式的设计，并创建了部分三维虚拟场景。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

第一章绪论

1.1科技馆简介

1.2科技馆发展趋势

1.3选题依据及课题来源

1.3.1课题来源

1.3.2建设铁路数字科技馆的必要性

1.3.3数字科技馆的展现形式

1.4国内外研究现状

1.4.1国外数字博物馆发展现状

1.4.2国内大学数字博物馆建设现状与比较

1.5本论文的主要研究内容及意义

1.5.1课题研究意义

1.5.2本文主要工作

1.5.3本文结构

1.6本章小结

第二章虚拟现实系统的理论基础与技术基础

2.1虚拟现实技术

2.1.1虚拟现实技术的主要技术特点

2.1.2虚拟现实分类

2.1.3虚拟现实技术的两种发展趋势

2.2 VRML技术

2.2.1 VRML基本知识

2.2.2 VRML技术应用现状

2.3本章小结

第三章铁路数字科技馆虚拟现实系统的技术选择

3.1铁路数字科技馆的信息管理系统与网络展示平台

3.1.1铁路数字科技馆展品的数字化

3.1.2数据标准规范

3.1.3铁路数字科技馆网站的构建

3.2铁路数字科技馆虚拟现实系统开发工具的选择

3.2.1常见网络三维技术

3.2.2铁路数字科技馆虚拟现实系统开发工具的选择

3.3铁路数字科技馆虚拟场景创建工具的选择

3.3.1编程创建虚拟场景

3.3.2通过3DS MAX和VRML Exporter创建虚拟场景

3.3.3铁路数字科技馆虚拟现实系统场景创建方法

3.4实现场景交互的方法选择

3.5虚拟场景浏览器插件的选择

3.6本章小结

第四章系统设计与实现

4.1铁路数字科技馆展品的数字化

4.2铁路数字科技馆门户网站的建立

4.3铁路数字科技馆虚拟场景的创建与优化

4.3.1虚拟场景的主要内容

4.3.2模型的创建

4.3.3场景的优化

4.4添加行为实现铁路数字科技馆虚拟场景的交互

4.4.1 VRML在铁路数字科技馆虚拟现实系统中的应用层次

4.4.2铁路数字科技馆虚拟现实系统的事件体系

4.5铁路数字科技馆虚拟三维网页的实现及应用

4.5.1三维虚拟场景嵌入普通二维网页

4.5.2三维虚拟场景与普通二维网页相链接

4.6本章小结

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文