毕业设计论文基于Java3D的网络三维技术的设计与实现.doc

基于Java3D的网络三维技术的设计与实现摘要:互联网的出现及飞速发展使IT业的各个领域发生了深刻的变化，它必然引发一些新技术的出现3D图形技术并不是一个新话题，在图形工作站以至于PC机上早已日臻成熟，并已应用到各个领域然而互联网的出现，却使3D图形技术发生了和正在发生着微妙而深刻的变化Web3D协会（前身是VRML协会）最先使用Web3D术语，这一术语的出现反映了这种变化的全貌，没有人能严格定义Web3D，在这里我们把Web3D理解为：互联网上的3D图形技术，互联网代表了未来的新技术，很明显，3D图形和动画将在互联网上占有重要的地位Java3D API是Sun定义的用于实现3D显示的接口使用Java 的重要理由之一是它的平台无关性Java3D提供了基于Java的上层接口Java3D把OpenGL和DirectX这些底层技术包装在Java接口中这种全新的设计使3D技术变得不再繁琐并且可以加入到J2SE、J2EE的整套架构，这些特性保证了Java3D技术强大的扩展性本文以Java3D为开发平台，利用Java语言强大的网络功能，实现了在网页上对3D动画进行显示和操作关键字:Java3D、Web3D、三维Abstract: The Internet appearance and the rapid development caused each domain to IT industry have the deep transformation, it initiated some new technical inevitably the appearance. The 3D graph technology is not a new topic, in the graph workstation down to on PC machine already more or day matured, and has applied to each domain. However the Internet appearance, caused the 3D graph technology to occur actually and is occurring is being subtle but the deep transformation. The Web3D association (predecessor is the VRML association) uses the Web3D terminology first, this terminology appearance had reflected this kind of change complete picture, nobody can strictly define Web3D, in here we do the Web3D understanding is: On the Internet 3D graph technology, the Internet has represented the future new technology, is very obvious, the 3D graph and the animation will hold the important status on the Internet.Java3D API is the Sun definition uses in realizing the 3D demonstration connection. Uses one of Java important reasons is its platform irrelevant. Java3D has provided based on the Java upper formation connection. Java3D OpenGL and DirectX these first floor technology packing in Java connection. This kind of brand-new design causes the 3D technology to change no longer tediously and may join to J2SE, the J2EE entire wrap overhead construction, these characteristics have guaranteed the Java3D technology formidable extension.This article develops the platform take Java3D, uses the Java language formidable network function nf, realized has carried on the demonstration and the operation on the homepage to the 3D animation.Key word: Java3D, Web3D,3D目录基于JAVA3D的网络三维技术的设计与实现 1摘要: 1ABSTRACT: 1第一章 绪论 5§1.1 引言 5§1.2 互联网3D图形技术的应用 5§1.3 JAVA3D在Web中的成功 6第二章 JAVA3D技术的简介 7§2.1 Java3D概述 72.1.1 Java3D简介 72.1.2 Java3D与其他三维技术的比较 7§2.2 Java3D的场景图结构 92.2.1 虚拟宇宙（Virtual Universe） 102.2.2 Java3D的坐标系统 102.2.3 场景（Locale） 12§2.3 实现三维世界 132.3.1 Java3D的观察模式 132.3.2 Java3D中用来定义观察的对象 142.3.3 在三维世界中建立、移动观察点 162.3.4 Java3D的网络基础 17第三章 实现JAVA3D结构体系的方法 17§3.1 总体设计 17§3.2 基本形体的生成 173.2.1平板的生成 173.2.2 立方体的生成 183.2.3 圆锥的生成 183.2.4 球体的生成 183.2.5.圆柱体的生成 19§3.3 点、线、面的生成 193.3.1点的生成 193.3.2直线的生成 203.3.3面的生成 20§3.4 外部复杂形体的调用 21§3.5背景变换的实现方法 213.5.1 灯光 213.5.2 纹理贴图 233.5.3 雾 23§3.6 动画的生成 23第四章JAVA3D场景的实现 24§4.1Java3D的实现流程 24§4.2 JAVA3D的建模 254.2.1 生成场景： 254.2.2 Temple的圆柱体的构建 254.2.3 Tower的构建 26§4.3 动画的实现 284.3.1 调用galleon.obj文件 284.3.2 物体转动 294.3.3场景的移动 29§4.4 背景变换 314.4.1 创建灯光 314.4.2 创建背景图片 344.4.3 指数雾 354.4.4 背景音乐 36§4.5 在网页上显示3D图形 37第五章 实践和展望 39§5.1 Web3D技术发展前景 39§5.2 论文总结 40参考文献 40第一章 绪论§1.1 引言互联网的出现及飞速发展使IT业的各个领域发生了深刻的变化，它必然引发一些新技术的出现。

3D图形技术并不是一个新话题，在图形工作站以至于PC机上早已日臻成熟，并已应用到各个领域然而互联网的出现，却使3D图形技术发生了和正在发生着微妙而深刻的变化Web3D协会（前身是VRML协会）最先使用Web3D术语，这一术语的出现反映了这种变化的全貌，没有人能严格定义Web3D，在这里我们把Web3D理解为：互联网上的3D图形技术，互联网代表了未来的新技术，很明显，3D图形和动画将在互联网上占有重要的地位§1.2 互联网3D图形技术的应用当前，互联网上的图形仍以2D图像为主流但是，3D图形必将在互联网上占有重要地位互联网上的交互式3D图形技术--- Web3D正在取得新的进展，正在脱离本地主机的3D图形，而形成自己独立的框架互联网的需求是它发展的动力互联网的内容提供商和商业网站不断使用新的工具与技术使网站更具吸引力，Web3D图形是最新的和最具魅力的技术Web3D图形将在互联网上有广泛应用，从目前的趋势来看主要有：1.电子商务：用3D图形展示商品，更能吸引客户虚拟商场是人们热中的话题客户可以在虚拟商场中漫游，挑选商品许多Web3D图形技术的软件厂商是瞄准了电子商务的，如cult3D和viewpoint，其图形技术主要是用于商品的3D展示，您甚至于可以在网上操作或使用要购买的商品。

然而，Web3D图形的商业利益究竟有多大，网上的商品销售商只有在能增加销售额的情况下，才肯出资制作Web3D图形2. 联机娱乐休闲与游戏：多用户联机3D游戏将搬上互联网，现在您已经可以在网上经历简单的赛车或空中射击游戏，下载文件不超过2M当然，如果您想运行大的联机游戏仍然需要CD-ROM的支持娱乐休闲网站对Web3D图形有更多的需求，如：城市景观或风景点的虚拟旅游，虚拟博物馆，展览会，艺术画廊等等3. 医学：医疗培训，医疗商业的B2B和B2，许多医学图像的处理将使用Web3D图形技术4. 地理信息系统的数据可视化：将GIS与Web3D结合起来，可以在互联网上建立许多应用系统，如地图，导游，城市建设，交通运输等等5. 多用户虚拟社区（virtual-community）：虚拟社区是建立一个大型的虚拟场景，每个虚拟场景的访问者都可以指定一个"替身"， "替身"在场景中可以漫游当几个远程访问者同时访问虚拟社区时，它们可以用语音或文字通讯虚拟社区可以是一个会场，教室，俱乐部，展览会，画廊等它真正实现了虚拟现实，在互联网上仿真虚拟社会的各种活动，分布在世界各地的人可以借助互联网开展各种文化科技，娱乐活动。

而此时虚拟场景就是他们的三维环境虚拟社区很可能是Web3D图形在互联网上的一种主要应用形式现在，已有几家公司推出了自己虚拟社区及全套的解决方案，如Blaxxun, Adobe Atmosphere. Geometrek ，Cybertown， OuterWorlds， berkom ，ActiveWorlds，iCity，pointworlds等它们除了提供虚拟场景制作以外，还提供：服务器管理，通讯管理，用户管理等功能Blaxxun公司Virtual Worlds Platform 5.1服务器已经有许多网站用它建立虚拟社区§1.3 JAVA3D在Web中的成功Java在互联网上几乎随处可见，而它在3D图形上正在显示出更大的威力使用Java 的重要理由之一是它的平台无关性它的平台无关性来自于Java只需部分编译，负责编译Java程序的叫做Java Virtual Machine (JVM)，不同的平台有它自己JVM，处理与平台相关的功能因此，只要支持JVM，就能运行JAVA小程序两种最有名的浏览器Netscape 和 IE 3都支持JVM（Java 1.0.2）因此用Java制作的3D图形几乎都可以在互联网的浏览器上显示。