基于web3D的工业产品虚拟展示研究（部分共参考）.doc

基于web3D的工业产品虚拟展示研究（部分共参考）摘要:本文对工业产品的传统展示方式和虚拟展示方式进行了比较深入的对比,探讨虚拟现实技术在工业产品展示上的现状、趋势以及应用.3G网络的应用,使得网络的速度得到极大的提高,基于三维图形技术的拥有大量数据的虚拟产品展示得到了大量应用,本文重点探讨了基于WEB 3d的虚拟现实技术在工业产品展示上的应用.关键字:工业产品 Web3D 虚拟展示 3G 交互性1 虚拟展示随着计算机三维影像技术的不断发展,三维图形技术越来越被人们所看重.三维动画因为它比平面图更直观,更能给观赏者以身临其境的感觉,尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目,使观者提前领略实施后的精彩结果. 三维动画,从简单的几何体模型如一般产品展示、艺术品展示,到复杂的人物模型;三维动画从静态、单个的模型展示,到动态、复杂的产品展示如产品的交互展示、场景的三维漫游、三维虚拟城市,角色动画等等.所有这一切,动画都能依靠强大的技术实力为您实现.虚拟现实技术是一种计算机模拟的三维技术,可以创建和体验的虚拟世界的计算机系统.虚拟的世界里面的所有东西都是由计算机生成的,它通过人的视觉、听觉、触觉等作用于用户,使之产生身临其境的仿真效果.它是一门涉及计算机、图像处理和模式识别、语音和音效处理、微电子感应、多媒体技术、艺术等技术的综合性学科,用户可以通过计算机进入这个环境并能与这个环境里面的物体进行交互.交互性与实时性是虚拟现实的主要特点.虚拟现实不仅仅是一个展示、演示的媒体,而且是一个设计工具.它可以超视觉的形式反映了设计者的思想、创意.由传统的是实物化、沙盘化、模型化设计模式提升到数字化的即看即所得的完美设计境界.这是虚拟现实的另外一个重要特征,即想象性.虚拟展示是一个集虚拟现实技术的展馆,它可以让人们仿佛身临其境,个性化观展,同时也是一个加载了超媒体和数据库的展板,真实地体现了宏观环境和微观元素的完美搭配;它非常生动地展示了产品的外观与产品的内涵、结构,让用户可以全方位、多角度、异距离的观看产品和体验产品以及与产品各个功能部件进行密切交互和仿真环境的检测等等.随着互联网的快速发展,特别是3G技术即第三代移动通信技术.相对于第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,能够支持至少2Mbps的网络传输速度, 这样为大量数据的虚拟现实技术提供了技术载体和实现平台.2 传统展示与虚拟展示比较传统的工业产品的展示一般是通过电视、报纸、海报、产品展览会等形式向人们展示其性能及外观,不管是上面任何一种形式,都受时间和空间的限制,它们都是在一定的时间和有限的空间的条件下进行,同一时间同一空间内所获得的信息永远是受有限的环境的制约,如展销会一般都是在某个地点和某个时间段对某些产品进行展示等.虚拟展示不受时间和空间的限制,人们可能通过互联网随时、随地对产品进行了解,对产品的各个部件进行分析.传统的工业产品展示方式是单向的,即产品是通过电视、海报、报纸等平面媒体向人们展示的时候,人们是没有办法与所展示的产品进行交互,即使是实物的展示会,也只能在同一时间内只能一个人对产品进行操作,而且实物展示的成本很高.虚拟展示可以让无数的人在同一个时间对某个产品进行操作,还可以对产品的内部结构及产品的功能部件进行观看、测试、分析及交互.在虚拟的环境中,人们可以充分发挥自身的想象力,根据自己的意愿进行产品的分析而不影响到其他的参与者.这一符合时代的个性化特征将给人们带来更新的视觉享受.甚至可以和产品或产品的某个功能部件进行交互及体验.特别是3G网路的应用,人们甚至可以在基于3G的移动平台上面随时随地进行如上的操作.3 Web 3D虚拟展示Web 3D技术是一种将多媒体技术、网络技术和三维图像显示技术相结合的虚拟展示技术,通常用于网络化的三维展示,Web3D作为网上物品浏览技术,可以从各个方位360的任意角度观察产品,具有全方位、互动式、两维与三维结合的特点.该技术并非将单纯的图片上传,也不同于在网上播放动画,而是创建出逼真的三维物品虚拟模型,然后通过实时三维渲染引擎,最终在网上呈现出丰富多彩的具有真实感的三维的视觉效果.这就是基于图像的Web3D技术和基于数字三维的Web3D技术. 该技术具有特殊的视觉效果,其应用范围广泛,适用于工业产品介绍和推广,例如:竹木家具、竹木机械、竹炭制品、古董、日用品玩具、数码产品、手机、新款靓车、装饰品等各种行业.并提供互动式三维图像,可以让客户更清楚的了解产品的特性及结构,基于数字三维的Web3D技术可以甚至可以互动的改变产品的材质、颜色,打开物品以观察内部结构,还可以在互动操作的同时播放动画及音乐,极富感染力!开合的手机,跳动的手表,播放视频的电视机,可拆装的工业产品.图一 洗衣机的正面状态图二 洗衣机滚筒打开状态图三 洗衣机滚筒和洗衣粉盒打开状态图四 洗衣机侧面建立有效的Web 3D虚拟环境主要集中在两个方面:一是用虚拟环境精确表示物体的状态模型;二是环境的可视化表示及渲染出的景象.之所以将重点放在计算机视觉方面,是由于人们获取三维信息主要依靠视觉,而不是听觉或触觉.计算机视觉还可以建立有关景象内容的预言,这些景象或者来自空间,或者来自景象的时间先后关系.而只有它们的有机结合才能构成视觉上身临其境的动态三维环境.如图1图四,就是一个基于web 3D技术的滚筒洗衣机的虚拟现实展示效果,在这个虚拟的展示环境里面,用户通过鼠标可以从不同的角度和方向看这个滚筒式洗衣机,也可以通过按动洗衣机的滚筒上面的按钮打开滚筒看滚筒里面的结构,也可以按动洗衣机洗衣粉盒按钮看洗衣粉盒的结构,用户可以通过台式电脑、移动电脑、手机等去观看该洗衣机以及与该滚筒式洗衣机的交互,而不用把该滚筒式洗衣机搬到观众的面前.4 结论人类进入了网络时代之后,信息社会中的人类交流将采用新的方式和进入新的领域.这种信息交流手段是多元化的,多种手段并存的.虚拟展示是计算机模拟的三维环境,和三维环境一样,使用者可以身临其境,并操纵系统中的每一个对象,同时又具备了听觉、触觉、嗅觉的多媒体功能,使得虚拟展示的方式更为多元化和主动性的是它的即时随机进行图形渲染的一种技术.它使得用户在观赏三维的场景时,可以根据自己的需要变幻视觉观察和求所想要的信息,这种获取信息的行为完全是主动的,设计者要作的是引导观众增强观者的兴趣.这就是她与传统三维环境最大的区别,也是作为交互性展示手段的最大优势所在.设计离不开它所处的时代,它代表着一个时代的精神,预示着一个新的纪元的来临.在计算机、网络为特征的信息产品出现并且正在越来越多的改变着我们的生活方式,电脑微型处理器的运用正在解放机械化时代对产品形式的束缚,设计师可以拥有以前任何一个时代无法比拟的创造性和想象力去展示自己的作品,设计的形式和内涵都在发生着变化,数字化的环境正在赋予设计师新的责任,那就是做更符合这个时代的个性化的以及更方便的展示方式.这种新时代特征的召唤下, 作为展示设计的最新产物虚拟的展示方式诞生了.数字化的社会让它具有了自身的特点和生命力.参考文献:1 王咸伟,李克东. 基于Web的远程网络教学系统开发的关键技术.上海师范大学学报(自然科学版).2000.11.2 葛晓程等编. 妙用JAVA及VRML开发三维图形. 电子工业出版社,1999.3 张杰编. JAVA 3D交互式三维图形编程. 人民邮电出版社,1999.4 张文渊,苏键锋编. 因特网上的VRML. 电子工业出版社,2000.5 柯温钊编著. JAVA例解教程. 中国铁道出版社,2001.6 李嘉宁 王咸伟.基于Web的3D图形动画技术及其在教学中的应用7 /3donline/list-184-1.html8 http:/blog.tiany