X3D动态交互技术

X3D动态交互技术（精选3篇）

X3D动态交互技术 篇1

0 引言

随着计算机技术和网络的发展, Web以多种方式进入人们的生活。数据库发布是当前Web技术最常见的应用之一。通常数据动态网页需要通过客户端与服务器的交互操作实现, 用户向服务器发出请求, 服务器使用ASP、CGI、PHP、Java Applet、Cold Fusion等网络脚本程序以获取用户提交的信息, 脚本程序在访问数据库后将处理结果返回给用户, 最终生成动态页面。这种方式一方面要求服务器提供上述服务, 另一方面由于这种方式对服务器的依赖性很强, 会加重服务器的负担和网络拥挤程度。在使用方面, 由于用户的每一次请求都必须依赖于服务器的处理才能显示在客户端, 这样多次往返于服务器, 必定减慢了查询速度。

基于以上原因, 根据浏览器Internet Explorer 4.0及以上版本具有接收、放置、计算和显示等数据认知的能力, 笔者将数据绑定技术 (Data Binding) 和表格数据控件TDC (Tabular Data Control) 相结合, 利用它们访问有限定符文本文件, 以HTML文件为模板显示数据, 并通过对已缓冲至本地机的文本文件操作, 实现访问客户与数据驱动页面的动态交互功能。该方法不依赖于ASP、CGI等服务器端的处理实现动态交互, 减少了动态网页对服务器的依赖程度, 从而减少了服务器的压力和缓解了网络拥挤。下文将进行详细的介绍, 以供参考。

1 数据绑定技术

数据绑定由4个部分组成:数据源对象 (DSO Data Source Object) 、数据引用 (Data Consumer) 、绑定代理 (Binding Agent) 和列表 (显示) 代理 (Table Repetition Agent) 。数据源对象提供数据传输、操作和通过脚本访问数据的能力;数据引用一般指Web页面元素, 它定义数据如何显示等;绑定代理用于数据识别和维护;列表 (显示) 代理用于保证列表数据的正确引用。

2 TDC组件

TDC是IE 4.0及以上版本提供的一个内置表格数据控件, 利用它, 用户客户端的浏览器可以从服务器端接收到把定界符文本文件作为数据源的文本型表格数据, 并根据需要可以进行不同方式的显示, 如分页显示、逐条显示、排序、过滤、查找等, 从而实现在本地机的客户端对数据的动态控制功能。TDC实现数据动态网页的所有执行过程都在客户端中进行, 不依赖于服务器端的网络脚本程序的逻辑处理, 减少了数据绑定到网页HTML 元素中动态网页对服务器的依赖程度, 由此减轻了服务器的负荷和缓解了网络的拥挤。

2.1 TDC控件

TDC称为表格式数据控件, 是一个ActiveX控件, 文件名为tdc1ocx, 该文件位于C:＼WINNT＼System32＼tdc1ocx。ActiveX控件是指一些可执行的代码或一个程序, 比如一个.EXE、.DLL或.OCX文件, 通过ActiveX技术, 程序员就能够将这些可复用的软件组装到应用程序或者服务程序中去, 嵌入到网页中, 随网页传送到客户的浏览器上, 并在客户端执行。通过编程, ActiveX控件可以与Web浏览器交互或与客户交互。

TDC控件标识符是CLSID:333C7BC4-460F-11D0-BC04-0080C7055A83。TDC控件提供访问有定界符文本文件的能力, 拥有Datasrc、Data-formats、Fielddelim、Textquqlifier、Rowdelim、Sort、Filter和Useheader等属性及Reset方法, 并可通过TDC对象的ID.recordset.{Properties|method}访问相应的Recordset集的属性和方法。

2.2 作为DSO的文本型表格数据

表格一般和数据库对应, 在有定界符文本文件中的一行相当于数据库的一个记录, 每行中由定界符括起来的字符串相当于记录中的字段。在TDC引用的文本文件中有3种定界符:文本限定符、字段限定符和行限定符。假设文本文件GetNew-AQList.txt中有如下内容:

IsSelected, HasRead, DiffDepartment, Department, name, duty, sort, class

'是', '是', '六矿', '调度室', '王丙', '聂军, '采煤', 'AAA'

'否', '是', '六矿', '机电科', '王丙', '聂军', '采煤', 'AAA'

'否', '否', '六矿', '机电科', '聂军', '李二', '采煤', 'AAA'

'否', '否', '六矿', '机电科', '李二', '采煤', 'AAA'

'是', '是', '六矿', '机电科', '李二', '采煤', 'AAA'

第一行为字段的名称, 第二～六行为5个记录。其中, 单引号 (') 是文本限定符, 逗号 (') 是字段限定符, 行限定符通过换行来实现。如果一条记录中有字段值是空, 也可以使用空格来代替, 例如上面的第五、六条记录中, 字段“duty”的值都为空。

3 TDC的实际应用

结合在鹤壁煤业 (集团) 公司煤矿安全隐患信息动态跟踪管理系统中的实际应用, 详细介绍如何将TDC、DSO和HTML元素组合在一起实现动态数据网页。

3.1 数据源的设定

在鹤壁煤业 (集团) 公司煤矿安全隐患信息动态跟踪管理系统中, 由于要应用到多个表中的大量数据, 而且这些信息在隐患信息数据库中已经有记录, 如果再建立数据库记录将会造成数据冗余。而如果对每条信息都用综合查询进行检索, 将会增加服务器负担。为了减少数据冗余和方便查询, 先用复合查询查出需要用到的字段, 再构建出一个临时数据库, 将需要的信息插入里面, 需要用到时在临时数据库中检索即可。

3.2 在Web页中引用TDC组件

在Web页调用TDC控件, 需要在Web页的头部或主体内用〈Object〉…〈/Object〉语句建立TDC对象的实例, 先定义一个对象, 名为List, 其中的数据源从Get-NewAQList.asp页面中获得, Get-NewAQList.asp页面中的数据即为查询出的临时数据库的信息, 然后调用List对象, 将其中的信息显示出来:

其中, ID为对象指定一个名称, 以便在以后的Web元素中引用;参数DataURL指定TDC读取数据的文本文件;参数FieldDelim定义字段限定符, 标识数据字段结束的字符, 默认值为一个逗号;参数Charset为数据文件描述字符的字符串表达式;参数TextQualifer定义文本限定符, 用来在文件中描绘文本字符串的一个字符;参数UseHeader的Ture和False指定在文本文件中是否有字段名定义。

3.3 将数据绑定到Table元素

Table是一种可以进行多值绑定的HTML元素, 〈Tr〉…〈/Tr〉对应1个记录, 〈Td〉…〈/Td〉对应1个字段, 在这2个元素对中, 利用可以单值绑定元素引用数据, 在页面上显示具体数据内容。如:

在〈table〉..〈/table〉中输出的就是需要的网页动态数据。在上面的代码中, 利用数据引用组件的DataSRC、DataFLD及DataFormats、DataPageSize属性, 通过ID属性将文本文件的数据内容绑定到HTML元素, TDC控件自动将符合要求的数据内容显示在页面中。其中DataSRC用来指定要绑定到HTML元素上的DSO, 其值为#嵌入网页的数据对象的ID号, 例如DataSRC=#List;DataFID向HTML元素指定要绑定的数据源中的列名, HTML元素将显示该列中的数据, 即某一字段需要显示的数据;DataFormats设定数据格式, 如html、text等。缺省情况下, Table总是显示记录集中的所有记录, 当数据记录很大时, 可能造成网页过长, 这时可以利用DataPageSize属性限定Table每次显示的记录数, 然后利用Table的NextPage和Previous Page属性来依次显示记录集的所有记录。

3.4 TDC的其它属性和语法

TDC的其它属性和语法如表1所示。

4 结语

本文以鹤壁煤业 (集团) 公司煤矿安全隐患信息动态跟踪管理系统为例, 探讨了如何利用TDC数据绑定实现动态数据网页的方法。数据绑定和TDC控件改变了在Web页上数据访问的性质, 提供了脱离服务器端有关处理逻辑的支持而实现动态Web页面的方法和工具。结合DHTML提供的大量新技术、新方法和控件, 可以对TDC控件和Web页面元素进行更多、更精确的控制, 它的编写简单、灵活控制、易于更新、动态检索等特性, 非常适用于小型动态数据库。实践表明, 该方法应用效果良好。

参考文献

[1]陈立华.TDC数据绑定实现图书馆动态数据网页[J].现代图书情报技术, 2003 (2) .

[2]王国荣.Active Sever Page&Web数据库[M].北京:人民邮电出版社, 1999.

[3]陈媛.用数据绑定实现高效率动态网页[DB/OL]. (2007-12-26) [2009-03-07].http://www.sudu.cn/info/ht ml/edu/20071226/31724.ht ml.

[4] (美) 戴特尔.Internal与WWW程序设计教程[M].3版.刘文红, 译.北京:电子工业出版社, 2008.

基于X3d的虚拟现实技术建模 篇2

1 虚拟现实技术

1989年美国的Jaron Lanier提出了虚拟现实(VR)并且把其制作成商品进行销售,他是美国公司VPL Research的创始人。虚拟现实技术通俗来说就是通过计算机软件搭建出来的虚拟的东西和环境,通过专业的设备对其进行一定程度上的改革,构建出的场景,这种技术可以很好地让人们感受不一样的网络世界。比如我们都曾看过的3D电影《飞屋环游记》,通过特殊的3D眼镜,让我们仿佛置身于电影中一样。3D电影就是虚拟现实的一种。虚拟现实融合了许多技术,比如说计算机仿真技术,人工智能技术,多媒体技术,传感技术,计算机图形学技术,网络技术,人机接口技术等等。它的特点总结起来就是三点,分别是交互性(Interaction),想象力(Imagination),以及沉浸感(Immersion),简称3i。目前的虚拟现实是由两部分组成的,软件组成:虚拟现实软件X3D(可扩展3D)、VRML(虚拟现实建模语言)、Java3D、Open GL、Vega、Converse3d、3DMAX、Maya等。硬件组成:立体投影、立体眼镜、三维头盔显示器、数据手套、三维语音识别系统、三维空间跟踪定位器、三维空间交互球、多通道环幕系统等。

2 X3D的组成

1998年Web3D联盟正式提出X3D(Extensible 3D)。在这项技术得到了很多家公司和科研机构的认可和支持,在一定程度上促进了每个公司的发展。X3D技术为了方便在网络和浏览器传输上更加的方便,于是采用了XML语言,进而对其进行描述。通过与Java、XML、流媒体等技术的融合,在表现上更加的完美。具有更加完善的技术。X3D系统结构是以组件技术为基础的。包括内核,VRML97特征集,应用程序接口和扩展集四个部分,如图1所示。

内核(Core)最主要的核心的特点就是有很好的扩展性,大小也刚刚好,占用的空间也不是很大,内核的核心主要是由VRML97的一小部分组成的,只用到了54个节点中的23个。而剩下的3311个节点则全部做成了插拔的组件,在一定程度上能够使XX33DD对VVRRMMLL进行兼容并且提高系统的运行效率。XX33DD的应用程序接口是由文档对象模型(DDooccuummeenntt OObb⁃jjeecctt MMooddeell,,DDOOMM)和XXMMLL编码提供的,而对于外部应用程序则是要通过DDOOMM访问XX33DD文件才能完成。在此基础上,XX33DD内外部场景是通过内部创作接口(SSccrriipptt AAuutthhoorriinngg IInntteerrffaaccee,,SSAAII)与外部创作接口(EExxtteerrnnaall AAuutthhoorriinngg IInntteerrffaaccee,,EEAAII)动态交互形成的。内部创作接口对XX33DD内外部场景交互是通过JJaavvaa SS ccrriipptt语言编写脚本或者利用JJaavvaa来实现的。外部创作接口被称作是Java语言定义的一系列类包。外部应用程序如果要对VRML场景进行改正或者控制,再或者进行一系列的操作,那么就需要通过访问这些类包来实现。

3 X3D场景建模

3.1 X3D节点建模

(1)X3D文件结构X3D文件结构采用ISO/IEC 19775-1的7.2.3,Abstract X3D structure中的定义。X3D文件结构包括X3D文件头、文档类型(DTD格式)及X3D主程序概貌等内容。X3D主程序概貌包括头文档和场景。头文档包括组件和元数据。X3D场景包括各种节点。通过组织各种节点来创建虚拟的三维场景。X3D的文件结构如图2所示。

(2)X3D的语法结构

根据IISSOO//IIEECC 1199777755-1的规定X3D文件头需要是一个单行的UUTTFF--88文本,这样才能识别是一个XXMMLL文件。XX33DD文档在使用时属性要在规定的概貌集合的范围内。GGeeoommeettrryy33DD组件是所有的三维几何节点组成的,对于这种功能相同的节点的组成就叫做组件。X3D场景主体由一对<Scene>和&&##6600;;//SScceennee&&##6622;;组成的,中间可以插入背景节点、视觉节点、导航节点、集合节点、复杂造型节点等,通过这些节点的组织来创建要表示的三维空间的场景和造型。

3.2 场景的优化

场景模型优化在搭建虚拟场景时,很多时候我们必须要抛开一部分的真实性。这样的情况下,贴图的办法就比较可行,应用绘图软件或者是已有的图片、建筑物的各个方面的照片。对于纹理贴图来说,格式一定要为RGB,单位为像素,宽与长要控制在2的幂。为了提升场景的运行速度,最好是把所有面都放在同一个文件里。为了要营造真实的感觉,还应该加上光照,在一定程度上通过光照来营造真实的感官。除了这些,最主要的就是对纹理的处理,为了达到预想的效果,最重要的就是使用面积比较小的纹理,这样占用的空间也比较小。

复用技术文件外部和内部的复用是X3D的复用技术的两个方面。文件外部的复用就是根据一定的顺序进行渲染绘制,按照从大到小,从左到右,从上到下、从右到左、从下到上的顺序进行渲染,有层次的进行。而文件内部的复用则是可以先对节点进行一定程度上的预定,在使用时,就不需要在进行整改,直接可以用上,不用在对其进行编辑。X3D为了方便编写的工作,还可以进行自定义新的节点。

文件压缩压缩二进制编码的开发为X3D有效的提供了一个特殊的环境,在安全为提前的基础之下,X3D具有高压缩比和加密性。在这样的基础上,X3D二进制格式也拥有了这两种环境。X3D允许采用浏览器支持的多种编码模式进行混合编码,解析时只需要按照特定浏览器需要进行解析即可。

4 结束语

本文通过对虚拟现实中的X3D的系统结构进行分析和讨论,对场景的优化和建模都有了新的方法。根据对实验的研究,我们知道为了方便和适合计算机网络的下载或者是运输,制作出来的场景的体积要普遍较小,基本的模型要在1k左右。由于支持的节点比较多,所以在建模与交互两个方面都显得容易些,在Java语言的支持和与XML语言的结合方面,都有不同的表现。

参考文献

[1]刘永安,高素青,杨磊.基于X3D的虚拟场景建模技术[J].电脑知识与技术,2009(22):6271-6273.

[2]徐雷,赵立科,李成.基于X3D的大规模三维地形场景构建[J].矿山测量,2008(5):43-45+4.

X3D动态交互技术 篇3

化学灾害事故因其突发性强、危害性大、应急处置难的特点已成为当今世界普遍关注的环境和安全问题之一[1]。我国《消防法》规定,公安消防部队除承担火灾扑救任务外,在发生化学危险品泄漏等各种灾害时,要参与实施抢险救援。2010年7月16日,大连中石油国际储运有限公司保税区输油管线爆炸引发特大油库火灾,辽宁省13个公安消防支队、14个企业专职队220台消防战斗车辆、1380余名官兵参与灭火救援行动;2005年11月13日,中石油吉林石化分公司双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸,造成8人死亡,并引发松花江水污染事件,吉林消防部门参与现场处置,化工区附近数万名居民被紧急疏散;2005年3月29日,京沪高速淮安段“3·29”液氯泄漏特大事故,造成28名村民中毒死亡,39辆消防车、240余名消防官兵到场抢险救援,疏散群众15000余人。由于化学危险品种类繁多,每种化学品的危险特性和事故处置流程、措施,都具有自己的特点,因此,化学事故应急救援成功与否,很大程度上依赖于救援人员对事故场所、类型、物质危害特性的了解深度,以及联动协调和相应处置技战术手段、安全防护措施的掌握程度[2,3]。广泛开展化学灾害事故应急救援培训工作,提高基层官兵的事故现场处置能力,是消防部队在新形势下面临的一项紧迫任务。将先进的教育模式和技术手段引入到消防灭火救援培训工作中来,是提高培训质量的有效途径[4,5]。

教育信息技术快速发展,为培训内容的系统化、表现形式的多媒体化、效果评价的客观化,以及全天候的实施远程培训工作和内容的即时更新升级,提供了充分的技术支持。应用基于Web技术的远程教学系统,学习者可以广泛开展自主异步学习,这种模式,特别适合消防部队处置化学灾害事故的日常培训工作需要。通过分析消防部队化学灾害事故处置教育训练的实际需求,我们设计构建了一个有利于不同层次消防人员进行专业知识积累、应用、共享和交流的开放式网络培训平台[6,7,8]。本文介绍了该在线培训系统的体系结构和功能组成,重点探讨了课件资源的组织和关键实现技术。

1 系统结构

化学灾害事故处置在线培训系统功能模块结构如图1所示,由在线学习、在线考试和系统管理三个模块组成。在线学习模块提供用户注册登录、动态信息浏览、课件资源应用、基于论坛的在线学习交流和专家答疑等功能。在线考试模块提供试题库结构内容的维护与管理、在线考试试卷的动态智能组卷、基于用户的成绩档案管理和个人学习状态描述等功能。系统管理模块为管理员提供日常工作管理和系统维护功能,可根据需要更新维护系统的的课件和试题资源、实时发布动态信息等。系统应用流程如图2所示。其中,在线学习模块是系统的核心,如何构建网络环境下的自主学习平台,对课件资源进行合理的分类、组织和互动式多媒体表现,为不同特点和水平的训练对象提供丰富的学习资源,将直接影响以学习者为中心的培训模式效果。

根据近年化学灾害事故伤亡统计数据分析,化学危险品在运输、生产、储存三大环节发生泄漏、燃烧、爆炸等事故的概率占总事故数的83%[9]。据此,课件资源内容按照事故类型划分为生产装置区、储存设备区和运输过程三类化学灾害事故,并根据每类事故发生的关键位置或设备、危险化学品种类进行细分,其中,生产装置区事故又细分为设备类型(塔、换热设备、反应设备、干燥设备、阀门、管道等)、工艺流程(常减压蒸馏、催化裂化、合成氨等)和物料(硫化氢、氯气、氨气等);储存设备区事故可细分为储存场所(整装储存如袋装、桶装等,散装储存如浮顶罐、拱顶罐、球罐等)、储存物料(甲苯、二甲苯、丙酮、甲醇、乙烯类等);运输过程事故可细分为运输方式(公路、铁路、管道、水路等)和运输物料(氯气、氨气、环氧乙烷等)。针对上述灾害事故细分类型,提供了相应事故的危险源理化性质、事故特点及危害性分析(扩散、燃烧爆炸、毒性、溶解性等)、灭火救援行动措施(包括接警调度、力量调集、侦查检测、疏散及警戒、灭火、堵漏、输转、洗消、急救、个人防护等内容)、典型案例等内容[10,11]。课件资源内容主要以文字、图片、音频、视频、三维场景等表现形式进行编排,用户利用检索功能和超文本链接,可有针对性的选择学习。系统应用界面如图3所示。整个系统采用三层B/S分布式数据处理架构模型,以SQL Server作为后台数据库支持,具有开放扩充性好、易于维护升级的特点。以题型、时间、内容、知识点、难度、分值等主要参数为基础,构建了结构合理的试题库;采用改进遗传算法实现多目标优化的智能组卷策略,使试卷的难度可控,知识点分布准确,可信度高,灵活性好。特别是在灭火救援行动措施和典型案例演示方面,采用X3D技术,利用X3D-Edit开发工具实现三维虚拟灾害处置场景的互动演示,效果直观逼真,互动性强,能调动受训者的学习积极性。

3 基于X3D技术的虚拟灾害场景建模与仿真

3.1 X3D技术概述

X3D(Extensible 3D Specification)是Web3D联盟提出的新一代面向Web的交互式三维图形规范,与XML集成并兼容VRML97,具有更强的3D计算能力,更好的渲染质量和更快的传输速度[12]。采用构件化、模块化的设计思想,使用多种文件编码格式,是一种开放的、结构可扩展的、有统一应用程序模型界面的标准,在电子商务、可视化仿真、数据库可视化、娱乐、教育等领域都有很好的应用前景。由于X3D本身的平台无关性、易扩展性、实用性和灵活性,尤其是将传统的VRML和XML进行了集成,非常适用于分布式虚拟环境系统的开发,见表1。

目前常见的X3D可视化开发工具包括X3D-Edit、VIZx3D、Swir1X3D、Flux、X3D-Weaver、 Modo等。其中,X3D-Edit是Web3D联盟推荐的开源X3D场景编辑器,具有直观的图形用户界面,通过XML文件定制X3D节点和属性,支持H-Anim2001人性化动画标准和节点的编辑,以方便场景图的创作和编辑, 具有高效、方便、快捷且灵活等特点[13]。

3.2 事故场景建模与优化

为创建逼真的三维虚拟灾害场景,且在浏览器环境下实时交互性好,选取合适的场景建模工具尤为关键,X3D-Edit本身仅支持简单基础模型的创建,对于复杂场景对象的建模,需要借助专业三维建模软件,如3DS MAX、Maya、AutoCAD等。建模流程如图4所示。按照先个体建模,后根据需要将若干个体模型加以组合的过程进行虚拟场景建模。具体的实现步骤如下。

(1)对化工灾害事故涉及到的场景和对象,如空间背景、车辆、储罐、建筑等进行分析,实现个体模型。

(2)创建灾害现场所需的动画效果和简单场景交互,如火焰、烟气、液体的流动等。

(3)根据对灾害现场的表现要求,利用X3D-Edit,将个体模型、动画效果和交互效果组合成独立的一种具体灾害场景文件,如液氨槽罐车泄漏、油罐火灾、化工装置区蒸馏釜超压火灾等。

(4)利用X3D视点导航节点Navigationlnfo和用户观察位置视点节点Viewpoint,实现场景浏览导航功能。

在创建复杂X3D场景时,必须考虑对X3D文件长度和场景渲染速度的优化,即通过减少数据传输量和提高场景渲染速度的方法来进行优化。X3D文件大,将使浏览器下载文件时间长,载入速度慢,而渲染速度低将使场景失去连贯和真实感。

X3D场景优化分为结构优化和性能优化。结构优化是要合理安排X3D场景的内部结构;性能优化则是在不影响最终效果的前提下,减少X3D场景细节,减少场景浏览时的X3D浏览器重绘场景的计算量[14]。

由3DS MAX建模软件输出的.x3d文件,由于代码重复多,导致文件过大。常用优化方法有:利用DEF,USE和PROTO对实例进行重用;消除空白间隔,因为X3D文件是以文本方式保存,空行、空格的保存增加了文件的长度,不必要的空格应该删除。

当场景复杂度达到一定规模,数据的存储与运算也变得十分繁重,因此有必要对场景数据进行优化。包括对数据取整,或对数据固定精度等。此外,可利用X3D-Edit输出文件功能压缩X3D文件。应用编辑环境主菜单File下的Publish命令,可以将X3D文件进行压缩,极大地减少网络传输数据量和时间。

在个体模型建模过程中要有整体观念,意识到模型细节和系统性能之间的相互制约性,不盲目追求真实而无限细化模型。尽量减少多边形数目,通过采用纹理映射技术来尽量避免细节模型的大量产生[15];合理使用光源,在同一个场景中,不应使用过多的光源;尽量使用简单的小的纹理等方法都可以提高渲染速度。

3.3 基于X3D技术的事故场景交互

虚拟环境中,灾害现场的火焰、烟气效果、建筑物门窗开关、阀门的开闭、信息查询等都属于交互实现的范围。交互方式可分为静态交互和动态交互。静态方式是一种预制动作行为,场景中对象状态的改变是预先设定好的,不需要操作行为来触发其运动或变化,如火焰的跳动、气体的扩散等,是虚拟对象本身具有的动态特征,通过预设的运动方式,由用户来决定取舍。动态交互是指虚拟对象操作的控制,是通过外部逻辑程序来控制事件的产生,它具有询问对象状态的能力,再基于这些状态做出相应决定,并改变场景或对象的状态。如虚拟消防员开关门窗,开关阀门等动作,门窗、阀门等对象需进行触发操作才有相应的反应。

3.3.1 静态交互的实现

静态交互采用X3D提供的具有交互功能的节点来实现,如传感器节点、控制动画的插补器节点等。相对于VRML,X3D在动画设计方面,实现了计时器和插值器驱动的连续动画、人性化动画和变形等。X3D语言中具有动态交互和感知特征的节点有:按键传感器节点、接触传感器节点、时间传感器节点等。动画插补器节点包括动画控制节点、位置插补器节点、朝向插补器节点、标量插补器节点、颜色插补器节点、坐标插补器节点等。可以根据所要显示动画的需要来选用适当的插补器节点来实现动画。系统所用部分所用节点及功能描述见表2。

3.3.2 动态交互的实现

场景中的动态交互即指虚拟对象操作的控制,对物体的选取、移动等都是这类交互,如控制喷淋系统的开关,水枪的射水,门窗的开闭等。这些相对复杂的高级交互,仅用插补器、传感器节点是不能实现的,需要通过X3D的Script脚本节点,利用JavaScript和Java语言等提供扩展交互的支持。例如门窗的开闭,是在其虚拟模型上分别定义接触传感器、时间传感器、以及动画旋转插补器,通过路由设置和JavaScript脚本节点编写程序来控制开关操作,实现交互功能。

4 结论

本文设计实现的化学灾害事故处置在线培训系统,尝试引入互联网虚拟现实标准X3D技术,为用户提供一个网络化的三维互动学习模式和环境,从而为化学灾害事故处置培训工作网络化、培训内容系统化、表现形式多样化提供了一种新的思路。