虚拟现实建模语言（VRML）简介

随着计算机网络技术的发展，互联网应用已广泛渗透到全球各行各业之中。以互联网为信息载体的三维可视化技术已成为当前可视化技术新的发展方向。虚拟现实建模语言（VRML）是一种桌面虚拟现实实现平台，是一种在Internet网上应用极具前景的技术，它采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行，生成虚拟的三维场景。VRML的最大特点在于利用文本描述三维空间，大大减少了在Internet网上传输的数据量，从而使得需要大量数据的虚拟现实得以在Internet网上实现。

VRML（Virtual Reality Modeling Language）作为网络三维技术的最早国际标准，是一种用于描述三维造型与交互环境的简单文本语言，具有与平台无关、基于Web、快速建模等优点，目前已成为在Internet上建立3D多媒体和共享虚拟世界的一个开放标准。VRML程序是一种解释执行、实时建模着色的文本程序。它有两个要点：

（1）节点（Node）。构成虚拟世界的基本要素。

（2）路由（Route）。节点间传送信息的途径。

所有的VRML文件都是以扩展名WRL结尾的文本文件或以WRZ（压缩格式）结尾的二进制文件，它一般包含以下4个部分：

（1）文件头（Header）。位于VRML文件的首行，给浏览器提供文件的版本信息，对于VRML 2.0，它是＃VRML V2.0 utf8。

（2）注释（Comment）。以＃号开始的一段文字。(www.xing528.com)

（3）节点（Node）。场景信息的单位，可以用它来描述场景中的造型、灯光及声音等。

（4）域值（Filed）。用于描述及改变节点的属性，域值反映了域的大小。

VRML1.0只能创建表态的3D景物，可以在它们之间移动，来浏览三维世界，没有交互功能。VRML2.0有了巨大的改变，包含了54种标准的节点类型。

VRML最吸引人的地方就是其互动的场景。场景和用户的这种交互接触的实现需要两个基本因素：一是行为（一种描述将要发生什么，什么必须改变，以何种方式改变的方法）；二是执行模式（一种来回传送场景实体的方法）。在VRML中，基本机制是由行为组成的，而行为是通过执行模式改变场景中的VRML对象的状态。执行模式把事件作为改变工具并作用于保持状态的字段，可分为静态行为和动态行为两种。所谓静态行为指的是行为发生在一个地点：事件源（EventOut Field）和宿（EventIn Field）被连在一起以改变场景图。动态行为与静态行为不同在于，它能够做比原来定义的路线更多的路径事件。动态行为具有询问状态的能力，再基于这些状态作出决定，在这些决定基础上改变场景的状态。

X3D框架是VRML的新版本，它支持目前所有的VRML内容和工具。X3D还可以增加非VRML2.0的特性，比如Nurbs曲面和GeoVRML，这些特性将被写入X3D规范，成为所有网络三维浏览器的默认节点支持，而不再是作为一种特性扩展。使用可选的XML编码机制，X3D和其他网络技术可以更好的整合。

虽然VRML文件的一个重要特征是能够通过包含关系把文件组织在一起，利用层次性的文件和包含关系创建任意大的场景。但是这也是VRML本身的弱点，造成了它对复杂对象或场景进行表现时的复杂性。因为场景一复杂，构成场景的多边形和面的数量也就多了，而且还要牵涉到各个面和多边形的相对坐标位置的复杂关系，所以单纯地用手工来编写VRML的代码还是不合适的。虽然目前有VRML的场景编辑器，如：Cosmo公司的HomeSpace Builder、Platinum Technology公司的虚拟现实Creator等，但利用VRML的场景编辑器只能帮助完成对简单虚拟场景的构造。对于复杂的虚拟现实场景只能通过VRML浏览器的COM接口来构造。