地理空间信息GEOSPATIALINFORMATION2009年6月第7卷第3期Jun.,2009Vol.7,No.3基于X3D的虚拟三维场景漫游系统设计与实现王方雄1，李洋1，韩飞2（1.辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029；2.中海石油基地集团有限责任公司通讯网络分公司，广东深圳518067）摘要：X3D是新一代的互联网3D图形规范,为构建基于Web的虚拟三维场景及其人机交互提供了一种新的途径。提出了基于X3D的虚拟三维场景的建模方案，采用了地理信息系统的图层化方法将虚拟三维场景数据划分为独立地物、植被、交通、建筑物和数字地形等数据层，介绍了各数据层的三维建模及实现方法，并以一个典型的城市小区为例阐述了虚拟三维场景的优化与整合技术。关键词：X3D；虚拟三维场景；三维建模中图分类号：P228文献标志码:B文章编号:1672-4623(2009)03-0021-03ModelingandImplementingVirtual3DSceneBasedonX3DWANGFangxiong1，LIYang1,HANFei2（1.SchoolofUrbanandEnvironmentalSciences,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029,China;2.CommunicationNetBranchofCNOOCOilBaseGroup,Shenzhen518067,Abstract：X3DisthenextgenerationofInternet3Dgraphicsstandard.ItprovidesanewwaytobuildaWeb-basedvirtual3Dsceneandhuman-computerinteraction.Themodelingsolutionofvirtual3DscenebasedonX3Dwasproposed.Usinglayersmethodofgeographicinformationsystem,avirtual3Dscenewasdividedintoaseriesofdatalayersincludingindividualfeature,vegetation,transportation,building,anddigitalterrain.Andthen3Dmodelingandimplementingmethodsofeverylayerispresented.Finally,optimizationandtechnologiesforvirtualX3D(Extensible3D)是Web3D联盟提出的新一代互联网三维图形标准（ISO/IEC19775）[1]，它继承并发展了VRML技术，整合了Java、XML、流媒体及多媒体等技术，使其具有更好的跨平台性和动态性，更强大高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。由于X3D基于XML标准，其扩展性和跨平台性大大增强[2]。X3D采用XML编码结构使得X3D浏览器使用DOM(文档对象模型)来存取数据成为可能，X3D浏览器通过对树形结构各结点的操作，来实现虚拟三维场景的浏览与控制。X3D为虚拟三维场景的建模与实现提供了结点支持，主要有空间造型组节点、纹理效果结点、空间信息节点、场景优化效果结点以及事件处理结点等[3]。和数据层构成。数据层由存贮X3D（*.x3d、*.wrl）文件、XMLDB和空间属性信息的数据库组成。逻辑层由Web服务器和应用服务器组成。Web服务器接收浏览器传来的Http请求并传给应用服务器，应用服务器将Web服务器传来的Http请求转换成数据库识别的语句，并向数据库发出请求进行查询。数据服务器接收请求后执行相应的操作并将查询结果集返回给应用服务器，应用服务器把结果集进行分析处理并以浏览器能接受的形式（HTML和X3D）发送给Web服务器，最后Web服务器把结果通过Http应答返回给Web浏览器。客户层用户通过浏览器向服务器(Web服务器、应用服务器)发出请求，请求下载用户请求的X3D三维场景文件，然后利用嵌入在浏览器(例如IE)里的BSContact插件显示虚拟三维场景。客户层的交互主要通过JavaScript的API访问X3D文件,从而实现用户与虚拟现实漫游系统的交互。1虚拟现实漫游系统的架构及实现方案1.1系统架构虚拟三维场景采用B/S结构，由客户层、逻辑层收稿日期：2008-11-07项目来源：教育部高校博士点专项科研基金资助项目(20070165001)。22地理空间信息第7卷1.2实现方案虚拟现实用三维的方式表达地形地物，从人眼见的地物实体出发，将三维对象和基础图形、图像形成的复合影像，在计算机环境下实现三维实体的再现。三维场景中需要表达三维实体的位置信息、属性信息和三维模型数据三个部分。虚拟三维场景的建模路线如图1所示。以二维电子地图作为三维场景建模用的底图来表达三维实体的位置信息，利用3DSMax等三维建模软件来建立地物实体的三维模型，实现虚拟三维场景的三维构建。三维模型数据需要加入纹理并与属性信息相关联，纹理可以真实地反映地物的表面特征，通过外业采集图像，利用Photoshop等工具进行处理后导入模型。地物三...