（机械设计及理论专业论文）vr和gis技术在产品网上展示系统中的应用.pdf

阴川大学硕十论文 v r 和g i s 技术在产品网上展示系统中的应用 研究生李玉婷 机械设计及理论专业 摘要 指导教师蒲小琼 电子商务即e l e c t r o n i c c o m m e r c e ( 简称e c ) ，是2 0 世纪9 0 年代仞在美国、 加拿大等国兴起的一种崭新的企业经营方式，简单地说就是指实现整个贸易活 动的电子化。电子商务具有诸多优点，如突破时间和地点的限制、成本费用低、 效率更高、虚拟现实等。其中虚拟现实指的是消费者在网上订购商品见到的只 是商品的图像和文字说明，并没有见到真实的商品，是人们通过电子商务途径 了解企业产品的方式。当i n t e r n e t 逐渐普及千家万户，电子商务的竞争日益激 烈，如何更好地向用户真实地展现商品的外型及各种功能，并且交代清楚产品 的相关服务以及销售情况，将成为增强企业市场竞争力的一个重要环节。 目前：电子商务网页上的各种信息以二维空间元素为主，如文字、图片、 影像、声音、动画等，已经开始无法满足使用者的感官需求，因此用来描述三 维空间网页的网络虚拟现实应运而生。虚拟现实技术利用计算机发展中的高科 技手段构造出一个虚拟的现实世界，使参与者获得与真实一样的感受。与此同 时，借助地理信息技术把企业抽象的地理信息、产品的数据信息可视化并作为 产品展示系统的一部分，将使企业的电子商务系统具有更加丰富的信息和市场 竞争力。 将虚拟现实技术和地理信息系统与网页技术进行结合，从展示的视觉效果 和属性信息两个方面对产品进行诠释，将会极大地提高用户对产品的了解程度， 对企业来说，也会在展示效果、互动性、信息丰富程度、说服力等方面产生无 可取代的优势。 四川大学硕士论文 本文主要研究了一个企业的销售展示平台，该平台可提供用户“真实地” 观看及操作产品，从而全方位了解产品的外观和功能。并且可以方便地查看有 关此产品的销售及维修网点地图、当前存货、产品销售数量统计等。本论文所 做工作如下： 搭建了一个在网页上3 6 0 。查看产品，自由操作产品各功能部件的虚拟 展示空间。选择c u l t 3 d 软件作为虚拟现实技术的平台，导入在3 d 造型软件中 制作的产品模型，并触发该模型对相应事件和行为( 如旋转、移动、缩放、更 换材质和部件等) 做出反应。 开发查看地图和产品销售信息查询功能。使用m a p x t r e m e 地理信息系统 软件，在a s p 环境中完成企业产品地理信息( 如销售点，维修点、办事处等) 的可视化开发和相关属性信息查询功能，并且通过访问外部数据库a c c e s s 实现 产品相关销售信息的操作、管理和查询。 把虚拟展示空间和开发好的地理信息功能与网页进行结合。利用 d r e a m w e a v e rm x 网页制作软件的扩展管理功能在其中嵌入虚拟现实组件，并且 通过编译脚本语言实现产品展示的交互功能；以热链接的形式，并借助于脚本 语言实现虚拟展示和地理信息系统动态网页的结合，为产品的展示系统增加查 看电子地图和产品销售信息查询的功能。 该展示系统不仅具有良好的交互性和渲染效果，同时还为用户提供了更全 面的相关产品销售信息，很好地拓展了企业电子商务的功能，是未来企业网上 产品展示系统的发展方向。 关键词：电子商务，虚拟现实技术，地理信息系统，网页技术 鹋川大学硕 论文 a p p l i c a t i o n o fv ra n dg i st e c h n o l o g yi np r o d u c t w e be x h i b i t i o ns y s t e m m e c h a n i c a ld e s i g na n dt h e o r y p o s t g r a d u a t e ：y u t i n gl is u p e r v i s o r ：x i a o q i o n g p u a b s t r a c t e l e c t r o n i cc o m m e r c e 。e cf o rs h o r t , i san e wb u s i n e s sr u n n i n gw a yt h a ta r o s ei n a m e r i c aa n dc a n a d ac o u n t r i e s 瓤1 9 9 0 s g e n e r a l l ys p e a k i n g 。i tr e a l i z e dt h ew h o l e t r a d i n ga c t i v i t ye l e c t r o n i c e ch a sm a n ya d v a n t a g e s s u c ha sb r e a k i n gt h et i m ea n d l o c a f i o nr e s t r i c t i o n , l o wc o s t ，h i 巍e f l i t i e n c y ，v i r t u a lr e a l i t ye r e ，a m o n gt h e s em e r i t s ， v i r t u a lr e a l i t ym e a n st h a tc o n s u m e r sd o n ts e ear e a lp r o d u 瞳b u to n l yi m a g e sa n d w o r di l l u s t r a t i o na b o u ti tw h e nt h e ya l eo r d e r i n go nt h ei n t e m e t 。a n dt h a ti st h ew a y t og e ti n f o r m a t i o no fp r o d u c t st h r o u g he cp r o c e s s 。w 撼l ei n t e r n e tb e c o m e sp o p u l a r , c o m p e t i t i o no fe ci sm u c hf i e r c e ，h o wt os h o wp r o d u c t s e x t e r i o ra n df u n c t i o n s r e a l l v a n ds u p p l ya b o u n da n dc l e a rs e r v i c ea n ds e l l i n gi n f o r m a f i o nw i l lb ea l l i m p o r t a n ts t e pi ns t r e n g t h e n i n gc o m p a n i e s 7 m a r k e tc o m p e t e n c y n o w a d a y s i n f o r m a t i o no ne cw e bp a g e i s m a i n l y e m b o d i e di n t w o - d i m e n s i o n a ls p a t i a le l e m e n t s ，s u c h 鑫sw o r d s ，p h o t o s , i m a g e s ，s o u n d , a n i m a t i o i l s e t e w h i c ha r en ol o n g e ra b l et os a t i s f yc o n s u m e r s s e n s i b l er e q u i r e m e n t 1 b e n v i r t u a lr e a l i t y , w h i c hd e s c r i b e st h r e e - d i m e n s i o n a ls p a t i a lw e bp a g e ，a p p e a r e d + v i r t u a lr e a l i t yb u i l d sav i r t u a lr e a lw o r l db yh i g hc o m p u t e rt e c h n o l o g y , i nw h i c h p a r t i c i p a t o r sh a v ear e a lf e c l i n g 硒i fi nt h er e a lw o r l d a tt h es a m et i m e ，w i t h g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , t om a k eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o na n dp r o d u c t s d a t av i s u a la n da d dt h e mt op r o d u c te x h i b i t i o ns y s t e mw i l le n r i c hc o m p a n i e s e c i n f o r m a t i o na n ds t r e n g t h e nt h e i rm a r k e tc o m p e t e n c y b yc o m b i n i n gv i r t u a lr e a l i t ya n dg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e mw i t hw e b p a g et e c h n o l o g y , t oa n n o t a t ep r o d u c t sf r o mb o t hv i s u a la n da t t r i b u t i v es i d e sw i l ln o t o n l yh e l pc l i e n t st ok n o wp r o d u c t sm u c hb e t t e r - b u ta l s oh e l pc o m p a n i e st oo b t a i n s p e c i a la d v a n t a g e si ne x h i b i t i n g , i n t e r a c t i n g ，r i c hi n f o r m a t i o n ，p e r s u a d i n ga n ds oo n 。 1 1 1 i st h e s i sm a i n l ys t u d i e dac o m p a n y ss e l l i n ge x h i b i t i o ns t a g e 。o nw h i c hc l i e n t s c a nc h e c ka n do p e r a t ep r o d u c t sr e a l l y ，a n dk n o wt h e i re x t e r i o ra n df u n c t i o n sf r o ma l l d i r e c t i o n s ；f u r t h e r m o r e ，c l i e n t sc a ng e tr e l a t i v ep r o d u c t s m a r k e ti n f o r m a t i o n c o n v e n i e n t l y , s u c h a s s e l l i n ga n dr e p a i r i n gs i t e s m a p ，c u r r e n tg o o d si ns t o c k , 四川大学硕士论丈 s t a t i s t i co f p r o d u c ts a l ea m o u n te t c w h a tt h i st h e s i sh a sd o w na r el i s t e d 勰f o l l o w s ： m a d eav i r t u a le x h i b i t i n gs p a c e ，i nw h i c hc o n s u m e r sc a l lw a t c hp r o d u c t si n 3 6 0 。a n do p e r a t ee a c hf u n c t i o n a lp a r t sf r e e l y c h o o s ec u l t 3 d 龉t h ep l a t f o r mo f v rt e c h n o l o g y , a n dt r i g g e r e dm o d e l st h a th a db e e ni m p o r t e di nf r o ms o m e3 d m o d e l i n gs o f t w a r et or e a c tt or e l a t i v ee v e n t sa n da c t i o n s ，s u c ha sr o t a t i n g ，m o v i n g ， z o o m i n gi na n do u t ，c h a n g i n gt e x t u r e sa n dp a r t sa t e d e v e l o p e dt h ef u n c t i o no fc h e c k i n gm a p sa n ds e a r c h i n gs e l l i n gi n f o r m a t i o n u s e dag i ss o f t w a r e m a p x t r e m et om a k ep r o d u c t s g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n , s u c h 鹊s e l l i n ga n dr e p a i r i n gs i t e s ，o f f i c e se t c v i s u a l ，a n dp r o p e r t yi n f o r m a t i o ns e a r c h a b l e i na s pe n v i r o n m e n t ，a n dc o m p l e t e do p e r a t i n g ，m a n a g i n ga n ds e a r c h i n gr e l a t i v e s e l l i n gi n f o r m a t i o nb yv i s i t i n ga no u t s i d ed a t a b a s e - a c c e s s c o m b i n e dv re x h i b i t i n gs p a c ea n dg i sf u n c t i o nw i t hw e bp a g e i n s e r t e d c u l t 3 di n t ot h ew e bp a g ee d i t i n gs o r w a r e d r e a m w e a v e rm xb yd r e a m w e a v e r m x se x p a n d i n gm a n a g e m e n tf u n c t i o n , a n df i n i s h e dp r o d u c ti n t e r a c t i n gf u n c t i o n s w i t hs c r i p tl a n g u a g e i nt h ew a yo fh o tl i n k ，a n du s i n gs c r i p tl a n g u a g e ，c o m b i n e dv r e x h i b i t i o nw i t lg i sd y n a m i cw e bp a g e s w h i c ha d d e dt h ef u n c t i o no fc h e e k i n g e l e c t r o n i cm a p sa n ds e a r c h i n gs e l l i n gi n f o r m a t i o nt ov re x h i b i l i o ns y s t e m t h i se x h i b i t i o ns y s t e mn o to n l yh a sg o o di n t e r a c t i v ec a p a c i t ya n dr e n d e r i n g r e s u l t ，b u ta i s os u p p l i e sc o n s u m e r sw i t hm o r es e l l i n gi n f o r m a t i o n i te x p a n d e d c o m p a n i e s e cf u n c t i o n sw e l la n di st h ed e v e l o p i n gd i r e c t i o no ff u t u r ep r o d u c tw e b e x h i b i t i o ns y s t e m k e y w o r d s ：v g i s ，e l e c t r o nb u s i n e s s ，w e bp a g e 4 姆j l i 大学硕士论文 l 绪论 1 1 论文背景 在德息爆熔露藏鬏数字纯生存蠡搴2 l 整纪，大量信爨透过蓬鞲互联瓣逐遽煲 播，电予商务正以前所爿乏有的力踅冲击着人们传统的商务观念与模式，畿接作用 于蠢务活动，势将成为人类信爨享会数核心“3 。 电予商务即e l e c t r o n i c c o m m e r c e ( 简称e c ) ，是2 0 世纪9 0 年代初在美国、 加拿大簿国兴越的一_ 静密新鲍众业经营方式，熊在商务活动躲整令过穰中实现 交易无纸化、巍接化。简单地说，电予商务是指实现在从售前服务到售后支持 的整个漆务或贸爨活动环节的电子化、自动化。电予巍务不识提高了企业经 营的工作效率，同时还加强了企业与用户之间的信息交流，使企舭与用户的联系 更加紧密。消赞者获得的商品傣息作为选赌裁的评估，会影响刹他们对商品的 选择，鞠诧在嗣络上尽可能多蛾展现如商品信息显得尤为重要瑚。 i n t e r n e t 的飞速发展和3 0 技术的e l 臻成熟，w e b 页蕊的二维交互方式已不 能满跫供需双努在世莽范萄内发布信息、获取缩息和资源共享提供方便快捷途 径的要求“3 。同时，电子商务的飞速发展使得越来越多的人 f 照不出户也能够 买到慧要豹产黼，于是人们希潦能在嘲络上看翔真实的产品，并且能够去揉级 和体验它的各种功能，这样的篱求刺激了用来描述三维空间信息的虚拟现实技 术在电子商务黟品震示领域的发展。 在实施电子商务的企业里，w e b 的羔维表现形式，能在线全方位的展示企业 静产晶，其有：维平瑟阐像不西院撅酌傥势。企韭将镪们的产赭发布成网上三 维的形式，能够展现出产品外形的方方面面，加上互动操作，演示产品的功能 释霞爝操作，充分稍爱匿连两离速逐德麓俦撩优势来掇广公司的产品。当颈客 进行在线购物时，他们需要找到在现实购物经历中培养出来的那种“感觉”，顾 客逶遥j c 雩在线裔箍遵行滋察稻绦俸，瑟产品寿受翻全瑟瓣谈浚鞠了解，增魏了 购买的几率“，。 在壤予齑务的产熬浸示领域，蚕箨豹汽车、数璃产磊，簸装、家麓毫器、 食品等行业已经较普遍地运用到了v r 技术，典型的企业有；f o r t 、t o y o t a 、 y a m a h a 、n o k i a 、s o n y 、m o t o r o l a 、e r i c s s o n 、d i s n e yi n t e r a c t i v e 、i i m v 他们都成功地在备自的网站上向浏览者立体展示自己的产品，有的甚至向客户 四川大学硕 论文 提供了产品定制功能。如图1 1 、1 2 和1 3 所示分别为t o y o t a 、m o t o r o l a 以 及s o n y 公司在各自网站上的虚拟产品展示。 图 1t o y o t a 的y a r i s 轿车虚拟展示 图i 2m o t o r o l a 的a 7 6 0 手机虚拟展示图1 3s o n y 的w a i k m a n 虚拟展示 在国内的电子商务领域，目前v r 技术主要运用于产品设计及生产制造过程 的仿真，在网上的产品虚拟展示尚处于起步阶段。有一些企业已经开始把v r 技 2 四川大学硕卜论文 术引入到了产品的宣传广告上来，例如联想集团的e t 9 6 0 智能手机( 如图1 4 所示) 、海尔集团的快乐王子冰箱( 如图l5 所示) 但在企业电子商务网站 上采用v r 技术来进行产品展示的还几乎没有。许多知名的产品设计和生产制造 商优良的产品只在商场与顾客见面，如果足不出户则只能在他们的网站上看到 产品的平面照片或者简单的二维动画。 图1 4 联想e t 9 6 0 手机虚拟展示图1 5 海尔快乐王子冰箱虚拟展示 另外，除了真实和互动的感官需求以外，消费者还需要了解产品更多同步、 全面的信息，例如产品的销售维修网点地图、销售状况等等。而目前企业的电 子商务系统并没有考虑到用户的这一层次需求，向用户展示的产品内容没有涉 及到产品的详细销售网点地图，以及相关销售数据；有个别企业的网站涉及到 销售网点介绍的网页也仅仅只有一张简单的平面地图图片。然而这些信息却能 大大提高用户对企业和产品的了解程度，增强用户的购买信心，扩大企业的影 响力度，从而增加公司的投资回报。因此，如果在产品展示系统中加入或者增 强地理信息系统功能，将会取得意想不到的效果和回报。 本论文以目前国内的工业设计领跑者一联想集团为例，在其已有电子商务 网站基础上引入v r 和6 i s 技术，构造一个产品的立体展示以及销售网点地理信 息系统平台，希望能给产品的展示和推广一个新的思路和一些思考。 四川大学硕卜论文 1 2 课题的目的和意义 i 2 1 课题的目的 通过在v r 软件环境中开发产品模型的立体交互界面，并且与网页技术 进行结合，搭建一个在网页上3 6 0 。查看产品，操作产品软硬件功能的虚拟展 示空间；向用户和企业传达在电子商务产品网络展示系统中引入虚拟现实技术 的优势和必要性。 采用了g i s 的信息可视化技术，实现“地图+ 数据”的灵活统计分析功 能，以直观、形象、生动的地图、图表来展示数据；体现在虚拟展示中加入地 理信息系统的信息增强功能。 1 2 2 课题的意义 在网页设计平台、虚拟展示技术、地理信息技术以及开发语言的选择上遵 循简单易学、良好通用性的原则，构造出一个具有良好交互性、渲染效果和丰 富信息的产品虚拟展示空间。这样的总体设计方案，给企业电子商务的发展提 供了新的思路，并从技术实现角度给网页设计人员一个参考。 1 3 论文的结构 本论文分为七章，主要内容如下： 第一章：绪论。介绍了本论文研究的背景，提出了论文研究内容的必要性， 说明了课题的目的和意义，并列出了本文的内容结构。 第二章：v r 技术综述。介绍了虚拟现实技术的概念和特征，研究了实现虚 拟现实的技术方法，并详细介绍和分析了c u l t 3 d 技术的优势。 第三章：g i s 技术综述。介绍了g i s 的概念、发展历史和发展方向，研究和 分析了w e bg i s 的几种实现技术的优缺点，并选择适合本论文研究的w e bg i s 平台- - m a p x t r e m e 。 第四章：基于c u l t 3 d 的产品交互式展示的实现。介绍了c u l t 3 d 的技术特 点和开发步骤，以联想e 6 0 0 手机为例，详细研究了在c u l t 3 d 中给模型施加事 件和行为的方法，并讨论了导出c u l t 3 d 对象的一些参数的选择，得到可以在 i n t e r n e t 上发布的网络文件。 第五章：基于m a p x t r e m e 的电子地图和数据可视化的实现。介绍了如何在 4 网川大学硕p 论文 m a p i n f op r o f e s s i o n a l 平台下构建电子地图；以联想集团成都市区销售和维修 网点电子地图为例，讨论了如何利用w e bg i s 技术来构建电子地图的w e b 平台， 重点研究了本文电子地图系统各部分功能的实现技术。 第六章：v r 与w e bg i s 相结合技术的研究。介绍了网页开发平台一 d r e a m w e a v e rm x 的技术特点和优势，详细研究了在d r e a m w e a v e rm x 平台下v r 与w e bg i s 相结合的技术，最后把本论文研究开发的电子商务网站的主要功能 网页作了展示。 第七章：结论与展望。总结了全文的主要研究成果和创新点，提出了研究 工作中存在的不足，指出了进一步的研究工作及技术展望。 四川大学硕论文 2v r 技术综述 2 1v r 基本概念、特征及其应用领域 虚拟现实技术( v i r t u a lr e a l i t y ，简称v r ) 是2 0 世纪9 0 年代以来兴起的 一种新型信息技术，也是一种计算机界面技术，它利用计算机生成一种模拟环 境( 如飞机驾驶舱、操作现场等) ，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境 中，实现用户与环境直接的自然交互m ，。 虚拟现实技术有三个基本特征：沉浸感、交互性和构想。其中沉浸感是指 在v r 系统中，用户与计算机的交互方式就像现实中人与自然交互一样，用户可 以完全沉浸到通过计算机创建的环境中去；交互性是v r 系统区别于传统三维动 画的特征，用户不再被动地接受计算机所给予的信息，而足能够使用交互设备 来操纵虚拟物体，以改变虚拟世界；构想则是指用户可以利用v r 系统从定性和 定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而深化概念、萌发新意”1 。 正是对这种身临其境的真实感和对超越现实的虚拟性的追求，推动了v r 技 术的发展与应用。虚拟现实技术的兴起也不过短短十几年的时间，起先是应用 于军事领域，用于昂贵交通工具和武器的模拟训练，后来随着计算机技术的不 断发展和网络经济的全球化进程，v r 开始涉足于远程教学，工程技术，交互式 娱乐，电子商务，建筑等行业”1 。目前，在欧美等发达国家，v r 技术已经在商 业、设计、教育、军事、医学和娱乐等领域得到了广泛的应用。在我国v r 技术 虽然起步晚了一些，但在军事、教育等领域得到了政府相当的重视，表现出了 非常迅速的发展速度，并带来了巨大的经济效益。目前，我国v r 技术正在向房 地产、城市设计、旅游、文物保护、生产制造、电子商务、游戏、医学等领域 扩展，它将给我们带来一种新的生活方式。 2 2v r 相关技术简介 随着研究的不断深入，v r 技术发展迅速，种类非常多。它们在实际当中的 应用大致可以分为两类：基于模型的三维体验式技术和基于照片的全景技术。 ( 1 ) 基于模型的三维体验式技术。这种技术的思路是：首先制作一个矢量 化的3 d 模型，然后开发一个实时渲染引擎，并传输模型文件以及在本地做实时 渲染，最终显示具有交互性的3 d 图形和动画。这种技术立体感、空日j 感强，给 6 四j i i ) k 学硕十论文 人的真实感也就非常强，是最宵发展前景的v r 开发方向”。 基予这类技本豹圭漉v 廷较转骞：纛掇袋实逵摸语蠢￥r 娩，这怒一耪藿 向w e b ，面向对象的三维造型淆占，其基本目标是建立因特网士的交甄式三维 壤要；凝一代豹三缍整形援范x 3 b ，是硼l 与x 溉( 可扩鹱撂遮蘧善) 熬 集成，媳有很强的可扩展性和很好的应用前景；优秀的跨平台3 d 渲染引擎 c u l t 3 d ，其态效翦压缀技术使耀户可以透过嚣黪瞬来谚阕它豹悫容，贯终还霹 以作为元素插入到w o r d 和a c r o b a t 等义档中使用，是当前应用最广的w e b 3 d 实 时渲染文 牛格式；m u l t i g e n 系列仿真软 孛( c r e a t o r 、v e g a 等) ，该软 譬用于对 可视化系统数据库进行刨建和实时3 d 建模，拥有针对实时应用优化的 o p e n f l i g h t 数据格式，井具有强大的多边形建模、矢量建模、大面积地形精确 生成的功能，管薪较多的应用予城市仿粪领域；此外还肖许多优秀的v r 技术软 件，如：v i e w p o i n t 、a t m o s p h e r e 、b 3 d 、j a v a 3 b 、e o ns t u d i o 簿。 ( 2 ) 基于照片的全景技术。这种技术主要通过图片或者相片的缝裔，实现 自由的风景环视和对物体的三维拖动显示。此技术具有一定的交互性，但由于 它是醋片模叛的，所以空闯感不是狠强，也正戳为这个原因，它比之般韵三 维体验式现实速度快，在计算机计算速度还不是很快的现状下这将是一种很好 豹虚拟现实解决方法。 实现全景艨拟现实的解决方案非常简单，只要是能编写程序或缝合照片的 软 争纂本都可以用在全祭裁律豹过程羹嚣，铡如：j a v a 、f l a s h 、q u i k t i m e 等 现在很流行的软件经常用于全墩虚拟现实的制作，其中以q u i k t i m e 居多。目前 蘑内外多数豹全景较 警廷笺完成柱形全豢的镧 窜，著薏大多数鄂是基予j a v a 技 术而延伸开发的，如u l e a dc 0 0 1 3 6 0 、粥ip h o t ov i s t a 、v rt o o l b o x 、p i x m a k e r 等潜。 2 3e u l t 3 d 技术 2 3 1c u i t 3 d 的基本特点 c u l t 3 d 软 串是袋焚c y c o r e 公霉熬产品，宅囊要爱予痘羧冀实藿赛巾镌钵翡 形状，颜色、功能、特效等属憔，让用户更直观、更全面地了解物体本身。并 莓缢琵没沣努豹痉羧物髂在互联弼上帮多媒俸奔震主发南，瑰在多蘑予毫子鬻 务和产品展示中。 ， 器 等 领 3 d 售 提 s o 等 图2 1c u i t 3 0 公司主页 2 3 2c u l t 3 d 的技术优势 在全球，除了c u l t 3 d 外，网络3 d 技术的产品还有v p h i l 、v i e w p o i n t ， a t m o s p h e r e 、s h o c k w a v e3 d 、p u l s e3 d 等几十种。c u l t 3 d 技术依靠其可信度和 实用性已经拥有了比其他w e b3 d 解决方案更广泛的用户群体。c u l t 3 d 如何能 驰川大学硕士论文 脱颖而出，得到备界的认可呢? 总的来说，c u l t 3 0 技术具有如下优势： 支撩裁建弱模型我轰要工具，翔：d i s c r e e t3 d sm a x 、a 1 i a s 、m a y a 、r e a l v i z i m a g e m o d e l e rf o rc u l t 3 d 等。因为囊持主流的3 d 扫描和图像抓取，所以 w e b 拜发人燹也很容易斡在w e b 中使惩3 d 技术。 人性化界面。复杂的产品行为和用户交互能很容易的通过撒放鼠标操作来 加入。3 d 制作人员秘w e b 开发人员不必学习灏的绽稷语言载能创建交互鲍 3 d 动画。 对硬l 牛要求低。c u l t 3 d 作为额型的多平台三维物体绘案4 工其，与三维图形 图像加速器簿硬件纛关，而怒由软件控制的。因此，使用普通个人电脑一 样可以表现出完美的图形效聚。 模型质量高、交互饿能好。c u l t 3 d 燕一种强有力的3 d 渲染技术，它采用先 进的压缩技术，并支持多重阴影效果、贴圈靼双线性滤镜，这样制作出来 的物体模鍪舆有近孚完美韵视觉效巢。而且c u l t 3 d 研以实现复杂静动画， 这就为物体添加交互性戗造了众多的机会n “。 文律体积，j 、。c u l t 3 d 技术乖j 鞠自身静压缩技术来减少c u l t 3 d 对象的文件大 小，以使之邋含低宽带的通傣。利用c u l t 3 d 技术生成的文件a 常小，一般 只有歹乙十黯翔觅百昭，弼络用户天需长时瓣等待嘲。 标准化。c u l t 3 d 支持标准的后端系统和数据库界面，允许产品配置人员在 线实施并和现有翡数罐痒逢羧。产繇疆往、遥徉和价格的改变都可疆立刻 在页面上显示并且这些用户配置可以存储到数据库中以供朦来的用户参 考。 扩展性。c u l t 3 d 使用j a v a 编写的引举，可以调用j a v a 的c l a s s 实现只有 在j a v a 3 d g l 4 j a v a 巾孝裁表凌耱簸莱安静获影，臻点缀幼卤( v e c t o r ) 、 矩降级动画( m a t r i x ) 、碰撞检测( c 0 1 1 i s i o nd e t e c t i o n ) 跨擎台毪。c u l t 3 d 砖象筢无缝建嵌入l 彳琵瑟瑟、m i c r o s o f to f f i c e 文秽、 p d f 文档以及m a c r o m e d i ad i r e c t o r 中：并鼠，用c u l t 3 d 创建的物体几乎 鞋程掰毒操 筝系统豹瓣终溺甍器孛靛漉锯逢读取。 安全性。c u l t 3 d 模型的所有权是模型的创建者，加密文件格式防止模型被 修改，默疆囊“黑客”谤溺鬟要豹建骞霸酸终簧惑。 另外，从开发互联网上的三维应用产品的角度来看，c u l t 3 d 相对于目前应 9 秘雉太学赣论史 弼也较为广泛的第二代湖络程穿设计语裔一驻叛税实建模语言v r m l ( v i r t u a l r e a l i t ym o d e l i n gl a n g u a g e ) 来说，具有以下一篷优点“嘲： v r 乱文件直接醵文本形式傈存稹墅数据，导致其在袋瑷尚画质对象时文件 体积垂死何缀数增大，掰为了疆络安游传输的需要不得瑷采用优亿器瑷减 少瑟片或分毅数等稻牲骰法，叉盔缓导致渲染藤v 鏊的下降。c u l t 3 d 澍缀好 筑解决了这一嚣难篱题；它采雳鑫奎靛先遴箍缩技术显支持多重淤影散栗、 然图强双线槛滤镜，其文辞体积夺、下载速度扶，势能绦 蒌良好的蕊蠢壤 羹，濯戴菲常适于奁菲毽想嬲络环境下遴程嶷对动态熬产品疆示。 在交豆 生能蟾实现上，c u l t 3 d 采蹋基于j a v a 煞内核，瓣三维虚拟对象豹交 聂霉为设汁誉仅霹奁其秀发半台上避程，还搿列蹋c u l t 3 dj a v aa p i 来自 燕牙发移定制交互控趔事传。秀v r m l 霉要袋璞e a i 彝s a i 绽壤接鼯戳及 v r m l s c r i p t ，j a v a s c r i p t 语言艘本避行嚣发。褪比较，c u l t 3 0 方法更 加方便靼毒效，功能也更强大。 程歼发联壤上，v r m l 虽以文本文 牛捺式保存便予秀缡辑，毽泰对数撰进霉 蠢效魁装。在缺乏良好的可襁化开发坯境下，手王构造场景模型+ 分困难 釉烦壤；龙冀是对于大型复杂场景，簧直接褒v r 她文馋中设定其模型熬坐 括和索引数攒几萼是不可能的事馈。惩c u l t 3 d 的没计采用可视他的牙发界 面，使用基予事l 牛驱动的构袈和时嘲线的动凝序列设置，步骤篾单，秀发 效率离。 v p v m l 与c u l t 3 d 的 实现效果比较如躅2 ，2 所示，图中显示了一个 由1 9 1 2 个多边形面片 生成的人体模型，如使 用v 刚l 2 0 格式 的w r l 文件存储需要 2 0 3 k 而采用c u l t 3 d 实 现，在采用高压缩比情 况下只需要2 1 k ，即使 不使用压缩也不会超过6 0 k ， 翻2 2 v r m l ( 友) 与c u i t 3 d ( 右) 实现效果 且画面质量相对v r l l 有明显提离。 船 四川大学硕士论文 基于以上c u l t 3 d 的技术优麴，本论文在研究网上产品虚拟展示的实现过程 孛采躜了该软终作为实瑷虚拟璇实粒技寒手段。 2 4 本耄小结 本章主要介绍了虚拟现实的概念及其实现技术。首先介绍了虚拟现实技术 鲍壤念秘特征，然后秘究了实瑷虚拟瑷实毂弱类技本方法的思鼹窝优缺点；羧 下来详细介绍了c u l t 3 d 技术的应用优贽，最詹通过与v r m l 的比较，从开发互 联网上三维应耀产品蛉是度说壤了本论文选择c u l t 3 d 依为w e b3 d 开发平台的 原因。 四大学硕1 论文 3g i s e t 术综述 3 1g i s 概况 2 0 世纪5 0 年代，随着计算机科学的兴起、航空摄影测量学与计算机地图制 图学的发展，以及政府部门对土地利用规划与资源管理的需求，使人们开始有 可能用计算机来收集、存储、管理和分析各种与地理空日j 分邗相关的图形和属 性数据，并通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，从而导致了g i s - - g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m 地理信息系统的问世。 3 1 1g i s 的发展历史 1 9 5 6 年，奥地利测绘部门首先利用计算机建立了地籍数据库，随后各国的 土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统用于地籍管理。1 9 6 3 年，加拿大 测量学家r f t o m l i n s o n 首先提出了“地理信息”这一术语，并于1 9 7 1 年建立 了世界上第一个g i s 一加拿大地理信息系统( c g i s ) ，用于自然资源的管理和规 划“”。到了2 0 世纪7 0 年代，地理信息系统进入巩固发展时期。由于计算机处 理能的飞速发展和环境、资源等问题日益突出，g i s 技术进入实用，出现了实 际的g i s 应用系统。8 0 年代则是g i s 大发展的时期。技术逐渐走向成熟，g i s 开发走向产业化和市场化。9 0 年代以后是地理信息系统的普及与深化时期。g i s 已经成为许多机构尤其是政府决策部门必备的工作系统，社会对地理信息系统 的认识普遍提商，对g i s 的需求大幅度提高，从而导致g i s 应用的扩大与深化。 我国g i s 的起步较晚，到2 0 世纪7 0 年代末才提出开展g i s 研究的倡议“”。 进入8 0 年代以后，以1 9 8 0 年中国科学院遥感应用研究所成立的全国第一个地 理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展极端中，在理论探索、硬件配置、 软件研发、规范制订、区域试验研究、局部系统建立和技术队伍培养等方面部 取得了进步，积累了许多经验。第七个五年计划是我国地理信息系统进入发展 阶段的标志。此间，地理信息系统研究作为政府行为，正式列入国家科技攻关 计划，开始了有计划、有组织、有目标的g i s 科学研究、应用试验和工程建设。 自9 0 年代中期以后，我国地理信息系统步入快速发展阶段。地理信息系统的研 究和应用正逐步形成行业，并向g i s 产业化迈出了步伐。时至今日，g i s 已被 公认为我国2 1 世纪信息产业的支柱产业之一。 1 2 蜩川i 大学坝i - 论文 3 。 。28 l s 懿 搿5 念及箕睾毒点 g i s 可以简镦定义为是一种采集、存储、管理、分析、显示和应用地理信息 豹计算搬系统“”。它恕她蚕这秘独特鼹霹援纯效果帮壤理分摄功能与磐逶的数 据库操作( 例如查询和统计分析等) 集成在一起，可以对地球上存在的事物和 发生戆纂l 牛进程剡图鄂分辑，是地理学髑信息技术相缨会戆产甥，必熬决各秘 与空日j 位置相关的问题提供了新的技术方法。g i s 的主器功能肖：迸彳亍地理信 息查询和分板、地图可视化、制图、辅助决策、提离枧槐办事效率等。 同其他信息系统相比，g i s 其有以下特点”； ( 1 ) 研究对象是地理位霆相关的事物稷现象。g i s 所处理的数据包括空 间数据和属性数据，并通过数攒库系统进行管穗，具有普通的管理信怠系统所 不具有的空间查询和分析功能。 ( 2 ) 强满空间分析功能。g i s 所其备的空| 、目j 叠置分析、缓冲区分析，网络 路径分柝、数字地形分析等功能是一般c a d 系统不具备的。 ( 3 ) g i s 是一门综合性的信惠技术。g i s 涉及地瑾、溯绘、计算梳、遥感 等多个知识领域。但地理知识和思维是冀内容和灵魂。 3 1 3g 1 8 的发展方向 g i s 是- - f j 综台经豹技术，是一种辩空闻数掭进季亍采集、存储，更新、分析、 输出等处理的工具，软件是其核心内容之一。g i s 软件技术体系主要指g i s 软 彳孛静缀织方式，它莜赖予一定静软 牟技 术基础，并决定了g i s 软件的应用方 式、爨成效率等多方惹躬特点。 从发展历程看，g i s 软件技术体系 可淤翻分隽六个除段：g i s 攘琰，集袋 式g i s 、模块化g i s 、核心式g i s 、组 撑式g i s 帮w e b g i s 嬲。籍蚕3 1 掰示。 其中组件式g i s 和w e bg i s 以前的 豫必簧绕g i s ，癌予簧统g t s 大多是基 于十多年前甚至更早的技术体系设计 图，1g i s 软件技术体系发展阶段 网j i i 大学硕十论丈 和开发的，在很大程度上限制了g i s 软件的进一步发展和应用。计算机技术和 全球信息技术的飞速发展，特别是面向对象( o b j e c t o r i e n t e d ) 、可视化程序 设计、组件式软件( c o m p o n e n t ss o f t w a r e ) 和i n t e r n e t 等技术的不断发展和 广泛应用，传统g i s 技术体系的缺点逐渐表现出来，如：开发负担重、集成困 难、开发语言不规范、普及困难等。 计算机网络技术的发展为g i s 注入了新的生机和活力，从硬件资源共享、 远程数据交换到软件流程的