VRML在网页游戏制作中的应用
【摘要】网页游戏近年来发展迅猛，市场不断扩大。由于网上存在着大量的VRML/X3D资源，本文讨论了在VRML/X3D基础上，结合其他相关技术制作网页游戏的方法，为低成本的网页游戏制作提供了一条思路。
【关键词】 VRMLX3D网页游戏
引言
    网页游戏是一种基于浏览器的网络游戏，它无需安装客户端即可进行游戏。随着计算机硬件和软件能力的不断提升，网页游戏成为可能并且逐步普及。网页游戏早期多为2D的，目前正逐步向3D方向发展。
    目前网页游戏前端开发的主流技术是Flash[1]。VRML是最早的3D建模语言，网络上存在着大量共享的VRML资源。如果用VRML替代Flash作为前端开发技术，则可以很好的利用已有的VRML资源，大大地节约开发成本。
VRML的交互研究
    网页游戏可以看成是一种特殊的网页交互程序，其基本交互过程为：将客户端数据提交到服务器端，服务器端处理完以后再展现在客户端。相比普通的网页，网页游戏所进行的数据交互更加复杂和频繁，而且对实时性的要求也更高。
    VRML提供诸多交互手段，通常可分成非编程交互和编程交互两种交互方法[2]游戏xml文件修改。非编程交互是一种基于VRML内建节点的交互方法，是一种静态方式的交互，即场景中对象状态的改变是预先设定好的，不需要什么操作行为来激发其运动或变化，它通过预设的运动方式，由用户来决定触发。具体而言，它会首先通过检测器检测到用户在虚拟场景中的动作，然后通过事件的传递来实现虚拟环境和用户的交互。
    编程交互式是一种动态方式的交互，它是通过一段外部逻辑程序来决定事件的产生，它具有询问对象状态的能力，再基于这些状态做出相应决定，并改变场景的状态。具体来说，就是通过 Java 和 JavaScript 脚本来实现动态交互，实现互动场景的动态行为，使用它可以在控制方式上做出很大的进步。VRML 有自己的 API，通过这些API接口提供了一个给Java程序访问VRML浏览器界面的环境，而Java对VRML的支持是通过附加的封装类来实现的，在这些类中实现了对 VRML 虚拟场景的全部控制。
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3．X3D扩展
    X3D可看做VRML的升级版本，部分代码和VRML兼容，它集XML，JAVA，流技术等先进技术于一身，具有更强大的3D计算能力、渲染质量和网络传输速度，是可交互操作，可扩展，跨平台的网络3D内容，在虚拟现实系统交互功能实现方面比VRML技术有明显的优势。
    要实现更复杂的人机交互功能，需要用外部语言编写Script节点的脚本程序，借助X3D的事件和路由机制，通过传感器节点及Script节点形成Route--Graph(路由图)，场景随着用户的操作动态变化，从而实现复杂动态场景交互。X3D兼容VRML,对于VRML代码只要做下声明即可成为X3D代码。
    为了便于交互，要对整体场景采用分割技术[3]。所谓分割技术，就是把整体场景分成若干子场景和实体，子场景可以再分成若干子场景和实体。可以根据实际情况选择分割层次，即整个场景最终是由实体组成的，实体是组成虚拟场景最基本的单元，比如一扇门，一颗树等。
    封装先从最基本的实体开始，把每个实体的三维模型创建出来，保存成单个文件。在此基
础上，构建实体和场景数据库，通过X3D的数据库驱动动态建模功能，动态地创建出各层的子场景和最终的整体场景，实体之间和子场景之间的连接可以使用Inline命令，各个实体和子场景需要动态的数据都存放在数据库中。X3D只是创建了这些实体如何显示的场景模板。创建好场景模板后，开发者和使用者只需要修改数据库的数据就可以定制不同的场景。
    采用X3D对场景进行分割建模后，可以动态或者静态的进行交互设计。对于一已经封装为X3D格式文件的物体，要实现其移动动画，可以设置一个BillBoard节点，将物体放入该节点内，并定义一个时间传感器和一个接触传感器以及一个动画位置插补器，与JavaScript结合用来控制物体的移动。
    4．多用户交互
    最后，要实现多用户交互，还要联合ASP的编程技术在数据库上进行交互。先把数据库与ASP进行连接来读取数据库中的内容，紧接着把读到的数据传输给浏览器，然后由浏览器来结合VRML中的语句进行渲染。这样用户进行操作时，操作产生的数据改变会提交给数据库来实现数据库中VRML场景中物体属性的更改，从而在不断刷新的网页上体现出来。在同一个时间段之内可以实现多个用户对虚拟场景中的VRML/X3D对象进行操作，而相互之间只要
刷新网页和读取数据库中的新数据就可实现远程交互了[4]。ASP和VRML结合的部分源代码如下：
Transform
{.
    Translation 
    Rotation 
    Children
    [
    Inline
    { url“<% = rs(“man”) %”}
    ]
}
    5．总结
    通过以上分析，基于经典VRML虚拟世界“泰偌切蒂兰城”，已开发出一个可供多人实时交互的简单网页游戏，经过测试，多人交互实时性可满足要求。
    由于开发工具的缺乏，VRML在图像质量方面还无法与主流网页游戏竞争,VRML的优势在于成本的低廉。在某些场合，比如说产品推广或者项目介绍，将内容用VRML制作成网页游戏形式将会带来惊喜。
参考文献：
[1]徐鹥. 网页游戏开发技术的探讨与研究[J]. 中国信息科技，2010,14：046
[2]孙范荣，王鹏等. 基于VRML的虚拟现实技术应用[J].系统仿真学报，2007，16：161
[3]严林.虚拟现实在室内设计中的应用[D].武汉科技大学，2010
[4]吴姣黎.三维数字城市的研究与应用[D].西南交通大学，2001
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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