虚拟EAST实现技术简介 汇报人：党宁宁 导 师：肖炳甲

主要内容： 1、研究背景 2、技术简介 3、下一步计划

1、研究背景 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)，又称临境技术，是近年来迅速发展的一门新兴技术。虚拟EAST就是采用了虚拟现实的一种建模技术实现的。 虚拟现实可以对真实世界的物体建模(如EAST实验装置)，生成逼真的虚拟环境，并与之进行交互，相互影响。

虚拟EAST（Virtual EAST）的实现，使得可以通过浏览器用三维方式来观察EAST实验装置的整体结构和内部的细节，甚至是整个实验过程，便于全方位的了解EAST，实现了大科学工程的可视化效果。并且可以提供一些的交互功能。使其成为一个三维立体的、动态的、交互的虚拟EAST。

国外也有类似的工作，如美国GA就做出了虚拟的DIIID装置https://diii-d. gat

2、技术简介 在虚拟EAST场景的构建中，主要采用VRML和3DMAX相结合的方式来构建复杂实体；采用VRML和Java的结合增强VRML的动画效果、交互能力。

VRML( Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言)是一项和多媒体通讯（Multimedia Communication)、因特网（Internet）、虚拟现实（Virtual  Reality，VR）等领域密切相关的新技术，其基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体。VRML于1998年1月被正式批准为国际标准（ISO/IEC 14772-1:1997,通常称为VRML97)，创立了标准化进程的ISO/IEC记录，它还是第一个用HTML发布的国际标准。

VRML是HTML的3D模型。它把交互式三维能力带入了万维网，即VRML是一种可以发布3D网页的跨平台语言。事实上，三维提供了一种更自然的体验方式，例如游戏、工程和科学可视化、教育和建筑。诸如此类的典型项目仅靠基于网页的文本和图像是不够的，而需要增强交互性、动态效果连续感以及用户的参与探索，这正是VRML的目标。

VRML提供的技术能够把三维、二维、文本和多媒体集成为统一的整体。当把这些媒体类型和脚本描述语言（scripting language）以及因特网的功能结合在一起时，就可能产生一种全新的交互式应用。VRML在支持经典二维桌面模型的同时，把它扩展到更广阔的时空背景中。

VRML是一种网络上使用的三维形体和交互环境的场景描述语言，VRML创建的是三维的逼真场景，彻底改变了WWW上单调、交互性差的弱点，它将用户的行为作为浏览主体，用户可以从不同角度和距离对场景中的对象进行观察，并可与场景中的对象进行交互。因此，VRML是动态的。

要想构建具有真正实时的、动态的、交互式的三维虚拟场景，仅仅依靠VRML还不够，我们可以应用VRML与Java的通信原理来达到上述效果。

VRML是由立方体、圆锥和球体三个几何形状构成的。输入的第一行文字是： #VRML V2. 0 utf8 这是VRML文件的标志，所有2 VRML是由立方体、圆锥和球体三个几何形状构成的。输入的第一行文字是： #VRML V2.0 utf8     这是VRML文件的标志，所有2.0版本的VRML文件都以这行文字打头。

下面是一个完整的VRML文件，把它保存为“hello world. wrl”。 #VRML V2 下面是一个完整的VRML文件，把它保存为“hello world.wrl”。 #VRML V2.0 utf8 Group {          children[Shape {geometry Box {}}]        } 用浏览器打开这个文件，会看到一个灰色的立方体，尽管不太好看，但你还是可以通过改变视点位置从不同方位观察它，初步体验“三维交互”的感觉。

VRML文件通常是以<object>形式嵌入HTML文件里，尽管IE和NetScape都已经支持wrl文件，要浏览含有wrl的网页，必须再安装插件，目前这方面的插件不少，如SGI公司的cosmoplayer2.1、Microsoft公司的Mitro861、ParallelGraphics的 Cortona3D Viewer。

基于VRML的场景设计 基于VRML的虚拟现实技术构造三维虚拟场景，实现实时三维场景漫游，主要涉及以下三项技术：三维场景建模；虚拟场景的真实感表现；人与虚拟场景的动态交互技术。

采用3DS MAX构建虚拟场景中的三维模型，然后将其转化成VRML格式，对模型进行整理和优化。流程图如下： 格式转换 VRML 文件格式 景观对象 整理与优化

虚拟场景的真实感表现：是在设计中考虑加入重力(gravity)和碰撞(collision)的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似，使其感觉更真实。

VRML和Java的结合 VRML通过事件通路使相应的节点发生变化，达到简单的动态和交互的效果。

在网络环境下，Java是最具魅力的语言，与VRML结合得相当自然，当前的主流VRML浏览器也都对Java编程提供了支持。 在VRML中使用Java有2种方式，即通过内部Script节点(Script Authoring Interface, SAI)和外部编程接口(External Authoring Interface, EAI)。

下一步计划 首先尽快将模型建立、完善。 使虚拟模型具有可操作性、动态性、交互性的功能。

谢谢大家！