自上世纪80年代末以来,虚拟现实技术开始广泛应用于社会各个领域。在我国,虚拟现实技术虽然起步较晚,但一进入我国就倍受青睐,发展极为快速,对于虚拟现实技术的研究如火如荼,虚拟现实技术在我国显示了旺盛的生命力和诱人的魅力。同时,虚拟现实技术又是一项正在不断发展和完善的技术,目前,出现了许多新兴的虚拟现实技术,而X3D技术作为2004年10月刚刚推出的国际新标准,更是一颗璀璨的明珠。由于X3D技术具有超新的特性和强大的功能,在虚拟现实领域无疑具有极大的潜力。这篇文章首先简要介绍X3D的发展历程、特性、组成和核心技术。然后结合现有的虚拟现实技术对基于X3D的虚拟环境的构建机理、开发技术和实现的主要方法进行了探讨。进而对于在基于X3D的虚拟世界中实现增强虚拟现实环境真实感的机理和方法进行了探索和研究,结合计算机图形学,以X3D为工具,生成虚拟的自然景物及不规则图形,如树木、叶子、花草等,并且通过引入动画机制来增强虚拟环境的真实感,这样以便提高对用户更具有吸引力。最后,给出了虚拟小区,通过这个实例阐述了虚拟现实应用开发基本手段和过程,从而验证所提出模型和其可行性。 本文主要从虚拟环境技术的实际应用需求出发,探讨和研究了虚拟环境建模过程中需要解决的问题,主要工作如下: (1)对现实世界进行概括和抽象。现实世界中的对象多种多样,但是计算机所能处理和表达的对象仅是其中的一部分,因此需要对真实环境中的对象进行概括和抽象,从而明确需要建模的对象。 (2)针对基于X3D的虚拟环境绘制技术进行了研究,引入了几何建模、参数化建模、几何图形混合建模技术以及数据获取和利用的措施。并将重写技术引入虚拟植物的建模,增强虚拟场景的动画表现能力。 (3)阐述了真实感特性,并从声音、光照、纹理、渲染效率、浏览者感知等方面提出增强虚拟环境真实感的措施。 (4)通过对虚拟环境可视化建模方法的研究,作者通过使实例—基于房地产的虚拟小区对以上研究进行了充分验证,取得了较满意的效果。