（服装设计与工程专业论文）基于J2EE的JAVA3D在虚拟服装WEB展示上的应用[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

t h ew e bdis p l a y0 fv ir t u a lf a s h10 n w it hj a v a 3 db a s e do nj 2 e e a b s t r a c t v i r t u a ls c e r l ei so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tc o n t e n t so ft h ec o m p u t e rg r a p h i c ；i ti sa l s oah o t o ft h ev i r t u a lr e a l i t yt e c h n o l o g y a n dn o wt h e r ei san e wr e s e a r c hm e t h o do fs e t t i n gu pav i r t u a l r a n d o ms c e n eb a s e do nj a v a 3 d i nt h i sp a p e r , v i r t u a lr e a l i t ym o d e l i n gl a n g u a g e ，j a v aa n do t h e r3 dm o d e l i n gt o o l sw e r e u s e dt od e v e l o p i n gal a t e s tw e b - b a s e ds y s t e mo fd i s p l a y i n gv i r t u a lf a s h i o n s t h i st h e s i sd i s c u s s e dt h ei m p l e m e n t a t i o no fr a n d o mv i r t u a ls c e n es y s t e mb a s e do nj a v a 3 d a n dt h i ss y s t e mw a sd e s c r i b e di nt h r e ep a r t s f i r s to fa l l ，3 dm o d e lb u i l d i n g sw e r ee s t a b l i s h e d b yo t h e r3 dm o d e l i n gt o o l sa n dc a r r y i n gb yj a v a 3 d s e c o n d l y , t h e s e3 d m o d e l sw e r ec o n t r o l l i n g b ys o m ep a r a m e t e r s f i n a l l y , ad a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e mw a s s e tu pb yo r a c l e l0 0 s ot h ed e s i g no ft h ew h o l es y s t e mi su s i n gat h r e e l a y e ro fb ss y s t e ms t r u c t u r e a n dt o m a k et h ed e v e l o p m e n tm o r ee f f e c t i v e ，t h i sp a p e re x p l o r e st h er e l a t e dk n o w l e d g eo ft h r e e m a i n s t r e a m sw e bf r a m e w o r k ：s t r u t s , s p r i n ga n dh i b e r n a t ew h i c hb a s e do nj 2 e ea r c h i t e c t u r e a c c o r d i n gt ot h e i rf e a t u r e s ，w ed e s i g nt h ec o m b i n a t i o no ft h et h r e ef r a m e w o r k sw h i c h c a l l e ds s hf r a m e w o r k i nt h es s hf r a m e w o r k ，s t r u t st a k e sc h a r g eo ft h ep r e s e n t a t i o nl a y e r , c o m p l e t i n gp a g ed i s p l a y i n ga n da n s w e r i n gu s e r sr e q u i r e m e n t s ，s p r i n gt a k e sc h a r g eo f b u s i n e s s l o g i c ，c o m p l e t i n gt h eb u s i n e s sl o g i ca n dm a n a g e m e n to fa p p l i c a t i o np r o g r a m s ，h i b e r n a t et a k e s c h a r g eo f d a t ap e r s i s t e n c el a y e r , c o m p l e t i n gi n t e r a c t i v ew i t ht h ed a t a b a s e b yt h i sw a y , w ec a n s o l v es o m ep r o b l e m s ，s u c ha st h ec o u p l i n gd e g r e eo fc o d e s ，t h em a i n t e n a n c eo ft h ea p p l i c a t i o n s y s t e m ，a n dt h er e u s a b i l i t yo f t h ec o m p o n e n t s w ea l s oc a nm a k et h ed e v e l o p m e n tm o r ee f f e c t i v e t r a n s p l a n ta n dm a i n t a i n k e yw o r d s ：v r m l ，j a v a 3 d ，j 2 e e ，s t r u t s ，s p r i n g ，h i b e r n a t e ，i n t e r a c t 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 有任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 暂砌确 醐：嘲销棚l f 日 学位论文授权使用授权书 学位论文作者完全了解北京服装学院有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在 校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京服装学院。学校有权保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅、借阅和复印；学校可以将学 位论文的全部或部分内容公开或编入有关数据库进行检索，可以允许采用影印、缩印或其 它复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后适用授权书。 学位论文作者签名： 导师签名： 彳厩确 日期：抄好年 | 碹lp 日 t j 日期：砒年陟月三猸 北京服装学院硕士学位论文 第1 章绪论 本章首先分析了课题研究的现实背景，以及根据目前已有的三维虚拟服装设计系统得 出结论，在现下三维虚拟服装主要还是单机版的研究，而且已经有很多的成果，但是在三 维虚拟服装w e b 应用上还是处在研究阶段，没有广泛的应用。 然后分析现在已有的已经应用的三维w e b 技术。目前三维的w e b 技术还是以国外的技 术居多，国内上只有2 家公司能够实现网页三维，而且开发难度大，耗费时间长，主要还 是在硬性的物体上应用比较多，如建筑、手机、汽车等，对于软性的服装，目前的应用还 不是很成功。其次是对不同的三维虚拟建模技术v r m l 、j a v a 3 d 、o p e n g l 以及d i r e c t 3 d 进行了充分的分析与比较。 最后得出结论如果要让三维的虚拟服装在w e b 上也像其他二维w e b 技术一样达到企业 级的应用，就要和当下流行的，应用比较成熟的计算机技术结合起来。本课题运用目前最 为流行的j a v a 语言作为开发工具，利用j a v a3 da p i 提供的从高层次对三维实体创建、操 纵和着色，结合当下成熟的系统架构模式来开发三维虚拟服装w e b 展示系统。 1 1 研究背景 计算机技术以及网络技术的飞速发展，使人们的日常生活模式发生了翻天覆地的变化， 生活在新世纪的人们用新的方式来工作、学习、娱乐。作为人类生存的四大基本需求“衣 食住行 之一，现在的人们对“衣”的要求也发生了巨大的改变。 对“衣 的普通消费者来讲，人们不再单一的停留在服装的保暖性和实用性上，而是 对服装的舒适性、合体性、美观性及个性化上要求越来越高。这就造成了普通消费着在选 择购买服装时要求更多、程序更复杂、花费的时间也更长。 对“衣 的设计者来讲，随着消费者的要求越来越苛刻，设计师的工作量也就越来越 大，很多情况下要根据某个特定的消费者特殊的体型来定制服装，这就使得服装从设计到 选料到样衣到最后的成品需要的时间也越来越长。 对“衣 的制造者、销售者来讲，在全球市场竞争加剧的情况下，面临着越来越大的 压力。如何最短的时间内，用最低的成本，生产出质量最高的产品，己成为左右企业生存 和发展的关键问题。 第1 章绪论 目前通过当下的网络交易平台( 如淘宝、当当、阿里巴巴等) ，服装代理者、零售商、 消费者等足不出户就可以在一个虚拟的市场中选择和订购自己满意的服装。对于服装代理 者、零售商等来讲，这大大节省了企业营销成本和仓储成本；对于普通消费者来说，节省 了选购时间和选购成本；而服装公司通过这些交易平台或自己公司网站，展示公司的产品， 如公司最新的服装样衣设计以及热销的服装等，让消费者和零售商及时了解当下的流行趋 势和公司的服装设计动向。 但这些交易平台和网站展示的服装均为二维照片，用户只能通过照片得到服装的颜色、 款式等信息，而对于服装面料的质感和服装的结构则难以观察清楚，特别是服装尺码对于 个人的合适度、实际的穿着效果等无法直接从网页上观察出来。在这种形势下，伴随着网 络技术以及虚拟现实技术的不断发展和更新，许多专家和机构都开始了基于w e b 的三维服 装产品虚拟展示研究。利用三维成像软件模拟现实商品，为广大用户在i n t e m e t 购物，浏 览时提供方便。使人们能够在网上真切地从不同的角度观察网上展示的商品，一直是很多 从事计算机专业人士不断努力的方向。 单从服装信息系统技术来讲，经过多年的发展，已经逐步进入了计算机技术主流，因 而能够在更广泛的领域为更多的用户提供信息服务。但是现在的信息服务系统提供的数据 信息大多数还是二维的，虽然目前有很多软件可以做出三维虚拟模型，如虚拟模特，虚拟 的网上试衣系统，但是这些虚拟的模型只能通过在用户的p c 机上安装特定的软件才可以 为用户所浏览、使用。 单从服装的三维虚拟模拟来说，目前也已经有很多重大的成就。许多学校、科研机构 都在进行不同方向的研究。参数化人台、服装的c a d 仿真模拟、三维虚拟服装缝合技术 等都有重大的成就。但是在广阔的互联网上，我们却很少看到这些成果的具体应用。虽然 有一些公司和机构也出产了一些已经应用了的技术，如： “c h i n a d r e a m ”，它是一套三维立体服装设计系统，提供各种空间造型工具，用户能够 进行三维立体设计；它号称是目前功能最完善的服装设计系统，能够设计出最为真是 的三维立体服装。 “和炫模拟试衣软件”，它利用三维模拟试衣软件进行网络三维试衣，这个软件能根据 用户的身材特点和尺寸生成三维人体模型，模拟出的三维人体模型能够模拟试穿和炫 网提供的三维服装，通过搭配不同的服装品牌和款式，以及改变发型和眼镜等辅助的 搭配，保证让用户找到适合自己的服装尺寸和款式，以及的服装品牌。 “3 dr u n w a y ”，它是目前服装c a d 最具有代表性的软件，结合平面图形和3 d 技术， 2 北京服装学院硕士学位论文 实现真正的三维人体，显示逼真的面料悬垂感，依尺寸显示样衣试穿后的真实效果。 “t o pd e s i g n ，拓普三维立体服装设计c a d ，是一套三维立体服装设计系统，通 过空间造型、面料贴图和灯光效果等手段设计出各种服装款式。它提供各种空间造型 工具，用户能够方便的进行三维立体设计；同时，该系统还支持二维平面设计，提供 完善的平面设计工具。用户可以方便地把三维立体对象转换成二维，也可以把二维平 面对象转换成三维。 美国c d i 公司推出的c o n c e p t3 d 服装设计系统 法国力克公司的3 d 系统 美国格伯公司的a m e e s w 3 d 系统 加拿大p a d 公司的3 d 系统 但以上这些都是独立的软件系统，需要用户安装在自己的p c 机中独立运行，不能以网 络在线的形式运行，因而不能实现数据的共享。 目前计算机系统与网络已经进入了应用与服务导向时代，社会中的每个单位，不同的 机构都需要自己的信息系统，并且需要各自不同信息系统不单单只是从“客户端一服务器 架构，而是向“协同工作 转变。对于服装来讲，未来的发展也是如此。通过互联网，各 种服装数据信息不在仅仅局限于某个局部范围的共享，而是实现全球范围内共享，每个服 装信息系统需要提供人性化的数据索引与分类以及显示，以便让协同工作的模型提供巨大 的数据信息。所有用户的广泛参与构成了服装社会化的网络，这样用户就可以在“移动中、 办公场所、家里、公共场所等所有地点、任意时间进行信息共享以及协同工作。 1 2 当前相关研究现状 1 2 1 三维w e b 技术现状 随着i n t m - n e t 的飞速发展及三维技术的日益成熟，人们已经不满足w e b 页上二维空间 的交互特性，而希望将w w w 变成一个立体三维空间。 计算机开发语言的不断进步，以及更加合理，高效的系统架构理念的提出，对于二维 数据来讲，已经基本实现了数据全球化的共享。但现在的w e b 已经不再仅仅是支持2 d 了，伴随着x m l ，v r m l 的发展，使得基于w e b 服务的系统也可以支持3 d 数据。三维 虚拟现实技术正在成为下一个网络应用的技术热点。 针对于三维虚拟w e b 展示来说，又可以分为真三维虚拟展示和伪三维虚拟展示两种类 3 。 第1 章绪论 型。伪三维虚拟展示是通过一系列三维全景图像的动画合成来展示产品，不能真f 的实现 三维的立体展示。 伪三维的二维技术，目前国内比较典型的有“e 都市( h t t p ：h z e a u s h i c o m ) ”、“都市 圈( h t t p ：g z o c n ? l o c a l e = z h _ c n ) ”等电子地图网站。这种技术通过一张大的图片的平 移和缩放来实现类似三维的效果，但没有空间概念，无法多角度浏览，更无法实现人 机交互式漫游。 3 6 0 度全景图技术是另外一种仿三维技术，它通过在某个固定位置架设相机，并将前、 后、左、右、上、下6 个方向的图片无缝拼接，实现了定点环视的视觉效果，可以在 拍摄点多角度浏览。这种技术一般用于3 d 游戏的开发以及建筑物的虚拟模拟上，如： 北京星级酒店展示( h t t p ：h o m e d o n e w s c o m d o n e w s a r t i c l e 1 1 2 9 2 0 1 h t m l ) 。但这种技术 也无法实现人机交互式漫游。 三维动画技术，三维动画技术在影视制作、建筑漫游等方面有着广泛的应用，这种技 术也可以在w e b 上实现三维效果，但是三维动画只能根据预先制作的路径浏览，用户 无法参与其中，缺乏互动功能。而且三维动画文件体积较大，压缩以后画面质量无法 满足要求，不能在网上流畅传输。 真正能够实现三维虚拟展示的网络三维技术的出现最早可追溯到v r m l ( v i r t u a l r e a l i t ) rm o d e l i n gl a n g u a g e ) 即虚拟现实建模语言。v r m l 规范支持纹理映射、全景背景、 雾、视频、音频、对象运动、和碰撞检测，需要强大、高效的3 d 计算能力、渲染质量和 传输速度。1 9 9 8 年。v r m l 组织把自己改名为w e b 3 d 组织，同时制订了一个新的标准， e x t e n s i b l e3 d ( x 3 d ) ，到了2 0 0 0 年春天，w e b 3 d 组织完成了v r m l 到x 3 d 的转换。x 3 d 整合正在发展的x m l 、j a v a 、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3 d 计算能 力、渲染质量和传输速度3 5 1 。表1 显示了网络三维技术与其他网络技术的比较。 技术类型文件人小交互方式及能力 网络三维一般小于1 兆人机交互方式多，交互能力强 二维网页一般小于1 兆 交互方式单一，超链接交互，交互能力较弱 网络游戏一般数百兆人机交互方式多，交互能力强 三维动画 一般数百兆只能被动观看，不能实现人机交互 表1网络三维技术与在互联网上流行的二维i ) ) 4 负技术比较 目前国际上比较成功的三维互动网页有： 美国l a n d s e n d 公司的网上试衣系统，这个系统在互联网上可建立顾客的人体虚拟模 4 北京服装学院硕士学位论文 型，通过顾客的简单操作，试穿该公司所推出的服装，还可进行立体互动设计。 g o o g l e ( w w w g o o g l e c o m ) 网站开发出的g o o g l ee a r t h 网络三维互动信息系统。 德国b i t m a n a g e m e n t 软件公司基于i s o 国际标准v r m l 的三维浏览软件 真正的三维互动技术的研发国内起步较晚，目前还处于单机版的技术研发阶段，现在 能够直接在互联网运行的有3 dw e b ，c o n v e r s e 3 d 等。3 dw e b 是国内第一个完全自主知 识产权的网络三维互动软件技术，属国家发明专利。 其他的国外的同类技术及产品有m i c r o s o f tm 印l i v e ，i n t e ls h o c k w a v e 3 d ，c u l t 3 d ， v i e w p o i n t , q u e s t 3 d ，v i r t o o l s l 4 3 1 。表2 显示了国内外三维技术新能比较。 技术产品知识产权所属公司能否网页运行 3 dw e b 中国上海创图能 c o n v e r s e 3 d 北京中天灏景网络科技有限公司能 g o o g l ee a r t h美国g o o g l e 不能 m a pl i v e 美国微软能 s h o c k w a v e 3 d 美国i n t e l 能 c u l t 3 d 瑞典c y c o r e 能 v i e w p o i n t 美国v i e w p o i m 能 q u e s t 3 d 德国q u e s t s o f t w a r e 能 v i r t o o l s 法国v i r t o o l s能 1 2 2 三维建模技术现状 表2 国内外三维技术新能比较 基于真正三维的服装产品展示中，目前主要应用一些新三维模型展示技术。如v r m l 、 j a v a 3 d 、o p e n g l 以及d i r e c t 3 d 等等。 o p e n g l 是比较底层3 d 技术，需要编程人员具有较高的c + + 等高级语言的编程功底， 因而难以掌握和普及【7 1 。虽然o p e n g l 的跨平台特性，许多人利用o p e n g l 编写三维应用 程序，但是对于一个非计算专业的人员来说，利用o p e n g l 编写出复杂的三维应用程序是 比较困难的，而且当需要处理复杂问题的时候，不得不独立完成大量非常繁琐的工作。 d i r e c t 3 d 是m i c r o s o f t 公司推出的三维图形编程a p i ，它主要应用于三维游戏的编程， 但由于它并不是一个开放的技术，目前相关的学习资料难于获得，而且也是因为它需要v c 5 第1 章绪论 等编程工具进行编程，因而也需要编程人员具有较高的c + + 等高级语言的编程功底，因而 也是难以普及。 v r m l 用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言，也具有 平台无关性。是目前i n t e r n c t 上基于w w w 的三维互动网站制作的主流语言。v r m l 本质 上是一种面向w e b ，面向对象的三维造型语言，而且它是一种解释性语言。v r m l 的对象 称为结点，子结点的集合可以构成复杂的景物。结点可以通过实例得到复用，对它们赋以 名字，进行定义后，即可建立动态的v r ( 虚拟世界) 【3 5 1 。和h t m l 一样，v r m l 也是可 以由浏览器解释的描述语言，只不过v r m l 不是描述成一个p a g e 的格式，而是描述成3 d 环境和目标的布局。 v r m l 是上层3 d 技术，主要用于在网页中实现三维动画效果以及基于三维对象的用 户交互，掌握起来相对简单，而且它为虚拟环境的建立提供了规范，综合了现有三维软件 的景象描述语言的优点。但v r m l 自身还不是很完善，还存在着许多不足之处，特别表现 在：浏览器的控制比较困难、与外界的通信能力比较差、与用户的交互界面比较弱。 1 3 研究内容和意义 根据研究和调查，目前流行的一些三维模型展示系统大部分都是由一种三维模型展示 技术实现的，由于每个技术都有自身的特点，因而使用单一技术开发的系统都有其局限性。 众所周之开发虚拟现实( t ) 应用程序是一件很繁琐的工作，其开发人员必须编写应 用程序可能遇到的各种输入和显示设备的接口程序，或者依赖专为v r 应用开发而设计的 应用程序编程接h ( a p i ) ，且典型的v r 应用必须跟踪用户的头部位置和方向，以生成与头 部位置方向相一致的虚拟场景图。 对于三维服装的虚拟模拟来讲，一方面，服装模型的模拟不像地理环境的三维模拟， 需要一个全方面的三维模拟，服装只是小场景展示，这样就不需要大场景协调管理和运算 能力；另一方面由于服装自身的特点，它不像建筑物、手机、汽车等刚性产品易于模拟。 因而三维服装的w e b 虚拟展示一方面因为只是小场景展示，没有必要用太复杂的运算； 另一方面为了更好、更真实的模拟柔性的服装，必须要用更为精细的三维模拟运算方法。 目前能够在网上运行的三维页面虚拟技术的3 dw e b 和c o n v e r s e 3 d ，这两种技术都是 采用d i r e c t x 和c + + 编写，就像它们对外声称的那样研发难度大、研发成本高，短期内无 法模仿复制。 ， 通过对这些不同的三维模型展示技术研究，本文利用v r m l 易于建模以及能够在 6 北京服装学院硕十学位论文 j a v a 3 d 中直接调用的特点，以及j a v a 语言易于掌握，再结合j a v a 平台的其他技术，实现 三维虚拟服装模型与用户之间较高层次的交互性操作。而且j a v a 自身的特点可以使得开发 出的三维网页可以不受平台的控制，对用户终端电脑的硬件配置没有任何特殊要求。 目前有许多创建v r m l 文件的模型软件，并且有许多软件可以把其他三维格式的文件 转换成v r m l 文件，如3 d s ，r a w 等。利用这些已经成熟的三维建模软件，可以模拟出 最为真实的三维服装模型。 用v r m l 模拟出服装的三维效果图，通过j a v a 开发的展示系统，将服装的真实三维还 原，实现全方位产品展示，加上互动操作，演示服装穿着效果，让访问者可以从各个角度 逼真的看到所感兴趣的服装的每个细节，充分利用互连网高速迅捷的传播优势来最大范围 的展示服装。这就是本文的最终目的。 在传统网站中融入网络三维虚拟技术，将网站建设成为集科技感与时尚于一身的新型 服饰类网站。一方面解决了现实中卖场空间限制问题，并为企业提供了良好的形象宣传的 方式，另一方面企业也能从各种数据中了解到了自己应该大力的生产哪种类型的服装，是 服装业走向网络经济不可缺少的一个组成部分。 7 第2 章w e b 3 d 第2 章w e b 3 d 由前一章的分析可以得出为了实现在互联网上展示三维虚拟服装，首先要研究3 d 图形 技术以及w 曲3 d 技术。 本章首先介绍了目前的3 d 图形技术，它的主要是运用基于体素的体的表示方法。以及 介绍了w e d 3 d 技术，即互联网上的3 d 图形技术。它代表了当前的新技术，以及未来技术 的发展方向。 2 13 d 图形技术 3 d 图形技术并不是一门新的技术，它在专业的图形工作站上以及p c 机上的应用早 已日臻成熟，并且已经应用到了各个领域，如平面设计，建筑、装璜设计，c a d 、c a m 、 c a e ，视频编辑，影视动画，虚拟现实，军事仿真等很多领域。然而互联网的出现及其飞 速发展使得n 业的各个领域发生了深刻的变化，它必然使3 d 图形技术发生一些微妙而深 刻的变化。 2 1 1 计算机几何设计技术 计算机几何设计技术是计算机3 d 图形技术的核心，现代几何造型技术强调体的造型， 在通用几何体元( 点、线、面) 的基础上更强调带有物理属性、能够自由变形的体构造， 并且强调能够进行交互式操作。体的内部具有不同的属性，不同的物理属性通过体素方式 表示。例如，可以使体内部包含实体、液体、多空物质、不同颜色与材质成分。 2 1 1 1 基于体素的体的表示方法 单元分解法( c e l ld e c o m p o s i t i o n ) ：通过将基本实体单元集中的小实体自底向上“胶合 在一起来形成复杂形体。 空间位置枚举法( s p a t i a l o c c u p a n c ye n u m e r a t i o n ) ：首先将3 d 空间分割成均匀的立方 体网格，然后根据物体所占据的网格位置来定义物体的形状与大小，相应的数据结构为三 维数组。最常用的单元是立方体，该立方体也称为体素。该表示方法的优点是很容易实现 、“图形工作站”是一种专业从事图形、图像( 静态) 、 图象( 动态) 与视频工作的高i = 兰i 次专用电脑的总称。 8 北京服装学院硕士学位论文 物体的并、交、差运算，以及计算机物体的很多整体性质。该方法的缺点是没有部分充满 的概念。而且该方法占用的内存容量比较大。 八叉数表示法( o c t r e er e p r e s e n t a t i o n ) ：一种层次结构的占有空间计数法。占有空间计 数法是将实体所在的空间进行分割，一般是分割成有立方体组成的网格。一个实体有它所 占有的立方体的序列来表示，当分割后的立方体越来越小时，就逐步接近用空间点的集合 来表示实体了【6 1 。 2 2w e d 3 d w e d 3 d 这一术语最早是由w e d 3 d 协会( 前身是v r m l 协会) 最先使用，它的出现反 映了3 d 图形技术发生变化的全貌。到目前为止，没有人能严格定义w e d 3 d ，一般情况下 把w e d 3 d 理解为：互联网上的3 d 图形技术。互联网代表了当前的新技术，以及未来技术 的发展方向，很明显，3 d 图形和动画将在互联网上占有重要的地位【3 5 1 。 要使3 d 图形技术在互联网上能够实现，通常情况下需要遵循互联网3 d 图形的开放标 准一v r m l 。v r m l 是3 d 图形和多媒体技术通用交换的文件格式，它基于建模技术，描 述交互式的3 d 对象和场景，不仅应用在互联网上，也可以用在本地客户系统中。由于网 上传输的是模型文件，故其传输量大大小于视频图像。v r m l 9 7 使任何一个3 d 图形都能 制作成可在互联网上实时渲染的3 d 场景模型。 制作互联网3 d 图形的软件并没有完全遵循v r m l 9 7 标准，许多公司推出了它们自己 的制作工具，使用专用的文件格式和浏览器插件。 2 2 1 三维建模与w e d 3 d 图形的制作工具 手工编写v r m l 的场景模型文件( w d ) 文件是非常繁琐而复杂的工作，对于大型场 景模型几乎是不可能的。近几年，许多软件厂商都使用3 d sm a x 建立场景模型，安装相应 的输出插件，再直接建立场景模型文件。现在最有名的w e d 3 d 图形软件公司，如c u l t 3 d 和 v i w e p o i n t 都可以在3 d sm a x 中直接输出它们的专用文件格式的场景模型文件。 j a v a 在互联网上几乎随处可见，而它在3 d 图形上正在显示出更大的威力。使用j a v a 的 重要理由之一是它的平台无关性。因此，只要支持j v m ，就能运行j a v a 小程序。两种最 有名的浏览器n e t s c a p e 和i e3 都支持j v m ( j a v a1 0 2 ) 。因此用j a v a 制作的3 d 图形几 乎都可以在互联网的浏览器上显示。 9 第2 章w e b 3 d 随着计算机网络技术的发展，使得越来越多的人希望在互联网上体验真实的三维效果。 虽然目前有一些三维游戏和三维网站，但因为这些三维应用程序通常是由c + + 等计算机高 级语言编写，局限于c + + 本身的特点，一般程序员很难编写出复杂的三维应用程序，所以 目前三维网站技术在互联网上应用不是很广泛。 由于j a v a 语言的平台无关性、安全机制、高可靠性和内嵌网络支持已经使之成为当前 编写网络应用程序的首选工具之一。若用j a v a 语言开发三维网络应用程序，基于它自身的 面向对象的特征，相比于c + + 易学易用的特点，那对于程序员来说就获得了一个可编写三 维应用程序的优良工具。 1 0 北京服装学院硕十学位论文 第3 章基于j 2 e e 架构的s s h 框架的设计与应用 在这一章节中首先分析了作为一个应用系统，要能够安全的实际应用需要满足的条件， 以及为了满足这些条件而需要应用的技术。 组件化、标准化、灵活性、高适应性以及高可靠性是应用系统所必须的。j 2 e e 多层架 构是目前流行的w e b 应用开发架构之一，已成为企业级应用的标准平台；m v c 符合软件 工程化管理的精神，让不同的层各司其职，各施其职，互不干涉，以利于开发中的分工， 组件的重用；s t r u t s 、s p r i n g 和h i b e r n a t e 框架的联合应用实现了应用程序的高内聚、低耦 合、高弹性、易维护。 3 1 应用系统的总体架构设计要求 应用系统的总体架构设计必需满足： 组件化 作为应用系统，技术整体架构应基于组件化设计，能够将相似的功能集成或集中起来 形成支持某一特定功能的组成部件，集中开发，统一管理，从而保证各个组件的高度可重 复利用性，节约开发资源和维护成本。应用组件设计技术遵循严格的规范，保证所有组件 可重用，并可扩展到不同的机器上。使用多层结构的设计，各层各司其职，在系统需要升 级或扩展时，只需改动需要变动的局部代码，不会出现牵一发而动全身的局面。 标准化 应用系统尽可能选择通用软件，或基于标准技术开发应用软件，确保各应用系统的开 放性。 灵活性 技术的整体结构中的各部分必须具有极大的灵活性，并保证在应用系统增加，或对现 有应用系统升级的时候无须对己有设备作大范围的变动，也就是常说的即插即用( p l u ga n d p l a y ) 。 高适应性 应用系统，必须能迅速配合用户要求的改变，业务流程调整而重新定制，无须大范围 的进行系统更改开发。 第3 章基丁j 2 e e 架构的s s h 框架的设计与应用 高可靠性 系统设计必须是基于现有的稳定软件和硬件产品，避免由于软硬件的缺陷带来的风 险，并且应充分考虑公司未来业务的快速发展时系统的能力，使之在系统的实施，具体的 使用过程中易于管理和维护。 由于j a v a 3 d 是纯j a v a 实现，因而j a v a 3 d 可以轻易的与j a v a 平台其他技术相结合。使 用j 2 e e 架构整个系统，应用s s h 框架管理虚拟服装展示系统的各个层次，可以使j a v a 3 d 开发的虚拟服装展示系统能够满足一切应用系统的要求，达到企业级的应用。 3 2 基于j 2 e e 开发 j 2 e e ( j a v a 2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是公司提出的一系列标准，是建立在j a v a 2 平台上的企 业级应用解决方案，最终目标是成为一个支持企业级应用开发的体系结构，以简化企业解 决方案的开发、部署和管理等复杂问题。它的多层架构是目前流行的w e b 应用开发架构之 一，已成为企业级应用的标准平台。 j a v a 3 d 把底层的显示技术包装在j a v a 接口中。使3 d 技术变得不再繁琐并且运用到 j 2 e e 的整套架构。这样保证了j a v a 3 d 技术强大的扩展性，可以方便地将服装展示系统分 离为三层：表示层、业务层和数据库层，即m v c 设计模式。表示层向客户的浏览器提供 基于w e b 的显示页面：数据库层则提供数据存储，一般来讲就是三维服装数据库；业务层 处理数据。业务层处于表示层和数据库层的中间，提供表示层所需的数据，它实际的角色 是表示层和数据层的中介【4 1 。 3 3m v c 设计模式 m v c ( m o d e l - v i e w - c o n t r o l l e r ) 把一个应用系统的输入、输出、处理流程按照m o d e l 、 v i e w 、c o n t r o l l e r 的方式进行分离，这样一个应用系统被分成三个层一模型层、视图层、 控制层，这三个部分以最少的耦合协同工作，提高应用的可扩展性及可维护性。如图lm v c 设计模式： 1 2 北京服装学院硕士学位论文 图1m v c 设计模式 模式( m o d e l ) ：数据与业务逻辑元件，封装的是数据源和所有基于对这些数据的操作 视图( v i e w ) ：表示元件，也称用户接口元件，封装的是对数据源m o d e l 的一种显示， 一个模式可以用于多个视图 控$ 1 j ：器：( c o n t r o l l e r ) ：响应用户输入的元件，封装的是外界作用于模型的操作。控制器 将用户接口转化为模式的变化，并定义用户接口对这些事件的响应方法 按m v c 设计模式，一个模型对应多个视图，可以减少代码的复制及代码的维护量， 一旦模型发生改变，也易于维护模型返回的数据与显示逻辑分离。模型数据可以应用任何 的显示技术，例如，使用j s p 页面、模板文件等。 m v c 更符合软件工程化管理的精神。不同的层各司其职，各施其职，互不干涉，有 利于开发中的分工，组件的重用，以及软件工程化管理。 3 4s s h 框架 框架是软件系统的设计、开发过程中的一个概念，它强调对已完成的设计、代码的重 复使用，并且一个框架主要适用于实现某一特定类型的软件系统【2 2 1 。框架复用可大大提高 软件的开发效率，保证软件质量。框架构建的分布式应用程序完美的实现了应用程序高内 聚、低耦合、高弹性、易维护的优点。其中最受关注的是s t r u t s 、s p r i n g 和h i b e r n a t e 框架。 3 g 1s t r u t s s t r u t s 是建立在当前j a v aw e b - 应用开发领域中j s p 、s e r v e l e t 、x m l 等相关开发技术之 上的一种主流的开发架构，是m v c 模式的实现框架【2 3 1 。在s t r u t s 架构中，提供了针对m o d e l 、 1 3 第3 章基于j 2 e e 架构的s s h 框架的设计与应用 v i e w 和c o n t r o l l e r 实现的现成组件。 模型( m o d e l ) ：业务逻辑层。实现具体的业务逻辑、状态管理的功能。 视图( v i e w ) ：表示层。即与客户实现交互的界面，通常实现数据的输入和输出功能。 控制器( c o n t r o l l e r ) ：控制层。起到控制整个业务流程的作用，实行v i e w 和m o d e l 部 分的协同工作。 图2 显示了s t r u t s 框架的体系结构上响应客户请求时，各个部分的工作原理。 图2s t r u t s 框架的体系结构 s t r u t s 由一系列框架类、辅助类和定制的j s p 标记库构成，为w e b 应用开发提供个 强大的、通用的w e b 应用框架，从整体上减轻构造企业w e b 应用的负担。 本论文为了较完整的实现网上服装三维图形的展示，采用s t r u t s 来建立在当前动态网 站设计。应用s t r u t s 框架，在c o n t r o l l e r 层，通过专门的s e r v l e t 来实现；在m o d e l 层，由 a c t i o n 、a c t i o n f o r m 和j a v a b e a n 对象组成，与数据访问技术相结合，其中包括j d b c 和 h i b e r a n t e ；在v i e w 层，与j s p 等表示层组件相结合。这样就可以保证将动态网页技术用于 j a v a 3 d 。图3 为s t r u t s 的工作原理 1 4 北京服装学院硕士学位论文 1 3 4 1 1 j s p 图3s t r u t s 工作原理 j s p 技术是目前主流w e b 技术的一种，它可以让w e b 开发人员和设计人员非常容易地 创建和维护动态网页，作为j a v a t m 技术的一部分，j s p 能够快速开发出基于w e b 、独立于 平台的应用程序，j s p 把用户界面从系统内容中分离出来，使得设计人员能够在不改变底 层动态内容的前提下，改变整个网页布局，它的优势在于开发大型的具有良好扩充性的程 序。 j s p 程序在第一次执行的时候，会首先被服务器转换成s e r v l e t 源程序，然后再自动编 译成c l a s s 文件。j s p 将显示客户和操作的部分独立出来，维护的时候相对容易。 3 4 1 2s e r v l e t j a v as e r v l e t 是用来扩展w e b 服务器功能的网络组件，它基于请求响应机制。s e r v l e t 从客户端获得请求，然后将响应结果返回客户端。s e r v l e t 的这种特点使得它菲常适合于 w e b 任务。它是独立于平台和协议的服务器端的j a v a 应用程序，可以生成动态的w e b 页 面。 3 4 1 3c s s c s s ( c a s c a d i n gs t y l es h e e t s ，级联样式表) ，是w 3 c 协会为了弥补h t m l 在样式编排 1 5 第3 章基于j 2 e e 架构的s s h 框架的设计与应用 上的不足，所制定的一种扩展式标准。由于h t m l 标记属性非常有限，且无法通过s c r i p t 程序来控制，因此c s s 扩充了h t m l 各标记的属性设定( 称为样式) ，是网页内容视觉化 效果有更多的变化，网页内容的表现方式也更灵活，更美观。 3 4 1 。4 j a v a s c r i p t j a v a s c r i p t 是一种基于对象( o b j e c t ) 和事件驱动( e v e n td r i v e n ) 并具有安全性能的脚本语 言，j a v a s c r i p t 的脚本包括在h t m l 中，它成为h t m l 文档的一部分。与h t m l 标识相结 合，构成了一个功能强大的i n t e r a c t 网上编程语言。 动态内容：通过浏览器与网页文字的对象模型，网页不用下载，其内容与对象即可以 动态的增加、删除和改变显示内容。 动态样式：c s s 除了可以扩展h t m l 标记的样式属性外，还可以通过j a v a s c r i p t 程序 来改变这些属性。 3 4 2s p r i n g 框架 s p n n g 是一个非常活跃的开源框架；它是一个基于i o c ( i n v e r s i o no fc o n t r 0 1 ) 和a o p 来构架多层j 2 e e 系统的框架，s p r i n g 不强迫你必须在每一层中必须使用s p r i n g ，因为它在 模块化方面做的很好，它允许你根据自己的需要选择使用它的某一个模块；它实现了很优 雅的m v c ，对不同的数据访问技术提供了统一的接口，采用i o c 使得开发者可以很方便 的实现对b e a n 类的装配，同时，它提供了简洁的a o p 并据此实现t r a n s c a t i o nm a n a g m e n t ， 等等【2 4 】。 s p r i n g 由七个定义良好的模块组成【1 6 】，见图4 ，s p r i n g 模块构建在核心容器之上，核心 容器定义了创建、配置和管理b e a n 的方式。 核心模块( s p r i n gc o r e ) ：提供了一个应用的基础结构，其它各模块均建立在这个模块 基础之上： 上下文模块( s 研n gc o n t e x t ) ：c o n t e x t 包的特性来源于b e a n s 包，并添加了消息、事 件传播、资源装载和c o n t e x t 的透明创建，例如通过s e r v l e t 容器来创建c o n