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1、Web環(huán)境下虛擬地理場景的實現(xiàn)李榮梅盛業(yè)華王平閭國年(南京師范大學虛擬地理環(huán)境教育部重點實驗室，江蘇南京210046)摘要：本文在對虛擬地理場景在網絡環(huán)境下實現(xiàn)的三種技術路線進行比較之后，采用Java3D模式的技術路線進行了開發(fā)實踐，設計實現(xiàn)了網絡環(huán)境下虛擬地理場景漫游系統(tǒng)原型，并討論了實現(xiàn)中的部分關鍵技術。重點介紹了整個系統(tǒng)的體系結構和三維地形實時渲染的實現(xiàn)。關鍵詞：網絡虛擬地理環(huán)境；Java3D；實時渲染中圖分類號：P208，P391文獻標識碼：AWebImplementationofVirtualGeographicEnvironmentLiRong
2、MeiShengYeHuaWangPingLuGuonian（KeyLaboratoryofVirtualGeographicEnvironment(NanjingNormalUniversity),MinistryofEducation,Nanjing,JiangsuProvince210046,P.R.China）Abstract:AftercompareofthreewaysintheimplementationofWebBasedVierualGeographicEnvironment,wedevelopedamodelsystemusingJav
3、a3D.Thispaperpresentssomeofthekeytechniquesintheimplementationofthismodel,emphasizesthesystemarchitectureandhowwedothereal-timerenderingworkforvisualizingthethreedimensionterrain.KeyWords:WebBasedVirtualGeographicEnvironment;Java3D;Real-timeRendering基金支持：高等學校博士點專項科研基金（20040319007）
4、1引言隨著地理信息科學、虛擬現(xiàn)實技術、網絡技術、計算機圖形學等學科技術的迅猛發(fā)展，網絡虛擬地理環(huán)境技術成為地理信息科學的一個新的研究熱點。虛擬地理場景是區(qū)域自然環(huán)境和社會經濟環(huán)境的虛擬模型，它在強調地理信息使用者身臨其境之感受的同時，還追求超越現(xiàn)實的理解[1]。目前，在很多行業(yè)和部門如城市規(guī)劃，環(huán)境監(jiān)測，電信業(yè)，房地產市場，氣候模擬和軍事訓練等，都出現(xiàn)了對網絡虛擬地理場景的迫切需求。因此，對虛擬地理場景的網絡實現(xiàn)問題進行相關研究具有重大的現(xiàn)實意義。虛擬地理場景是地理信息系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實技術的交叉，而網絡虛擬地理場景則將網絡和虛擬地理場景這兩個前沿技術相結合，
5、為數字地球的發(fā)展提供更大更廣闊的發(fā)展空間。筆者在對實現(xiàn)網絡虛擬地理場景三種主要技術路線進行比較的基礎上，選擇Java3D模式進行了系統(tǒng)原型的設計與開發(fā)。本文將對該原型系統(tǒng)的實現(xiàn)技術進行相關介紹，并著重說明系統(tǒng)的體系結構設計和真實地形的實時表達技術。2實現(xiàn)的技術路線比較目前網絡虛擬地理場景的實現(xiàn)技術路線主要有這樣三種，分別是VRML模式、DOTNET+OpenGL模式和Java3D模式。VRML是VirtualRealityModelingLanguage的簡稱譯成虛擬現(xiàn)實建模語言。它通過傳送wrl的三維數據文件，通過網絡插件來完成wrl文件的播放[2]。D
6、OTNET是一項微軟提出的革命性的技術框架。其核心技術包括分布式計算、XML、組件技術、即時編譯技術等[3]。OpenGL是輸出到圖形硬件的一個軟件編程接口界面[4]。它們二者的結合可以構成一個比較優(yōu)秀的虛擬地理環(huán)境開發(fā)平臺。Java3D是Java語言在三維圖形領域的擴展，是一組應用程序編程接口（API），它可以大大提高Java三維的開發(fā)速度。但JAVA3D的低級API仍是依賴于現(xiàn)有的三維圖形系統(tǒng)，如Direct3D、OpenGL、QuickDraw3D和XGL等。JAVA3D從高層次為開發(fā)者提供對三維實體的創(chuàng)建、操縱和著色，使開發(fā)工作變得極為簡單。JAV
7、A3D的這種體系結構既可以使其開發(fā)的程序“一次編譯，到處運行”，又使其能充分利用系統(tǒng)的三維特性。因此它在網絡世界，特別是在網絡虛擬地理場景的實現(xiàn)中必定會得到廣泛的應用。表1中對三種技術路線的功能性進行了多方面的比較?；鹬С郑焊叩葘W校博士點專項科研基金（20040319007）其中VRML具有較多的限制，尤其是在交互性和數據管理方面，制約了虛擬地理場景功能的實現(xiàn)。因此將重點轉移到對后兩種路線的比較上（如表2）。考慮到網絡環(huán)境的復雜性和系統(tǒng)的開放性，認為用Java3D來進行網絡虛擬地理場景的設計與實現(xiàn)是比較好的選擇。表1.功能比較[5]功能性Java3D.N
8、ET+OpenGLVRML和用戶交互性好好中和服務器交互性好好差數
