【关键词】Web3D技术 机电产品 Cult3D技术 汽车 虚拟现实
【摘 要】主要介绍 了 Web技术和 3D技 术相结合的产物一Web3D技 术的基本概念、特点及实现技术．并以实例的方式详细阐述了web3D技术之一的 Cult3D技术 ．在机 电产品虚拟设计 中的工作流程，从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果，为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式，最终提 高企业的竞争力。
0 引言
随着数字化设计技术 的发展 ．人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片，而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的Web3D技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ，从而提高用户的参与性 。增强体验感。
1 Web3D技术概述
1．1 Web3D技术的基本概念
虚拟现实 VR (Virtual Reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术，Web3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。Web3D还可以简单地被看成是 Web技术和 3D技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3D图形技术 向互联网的扩展．网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3D图形技术的主要差别在于：第一，实时渲染 ：它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的；第二，具有无限的交互性：因为是实时渲染，这就为交互性提供了基础；第三，优化和压缩：由于网络带宽的限制 ．文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 Web3D技术 ，用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ，并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。
1．2 Web3D技术的实现手段
Web3D的实现技 术主要分成三大部分 ．即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像，就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 ：一是基于几何模型的实时建模与动态显示 ：二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 Web3D的关键技术 ，交互功能的强弱 由 Web3D软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。
在众多的 Web3D软件系统中 。基 于 JAVA内核的Cult3D技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ，现已广泛应用于众多电子商务网站的 3D机电产品展示中。
2 CuIl3D技术及其开发流程
Cuh3D是一种全新的 Web3D技术 ．它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ，主要包含 Cult3D Exporter plug—in、Cuh3D Designer和 Cuh3D Viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3D设计领域广泛使用的 3DSMAX或 MAYA来设计 产 品 3D模 型 ．使 用 Cuh3D Exporterplug—in来转换设计模型 ，在 Cuh3D Designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ，再无缝隙地嵌入到 HTML页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3D模型 ，还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。
3 Cult3D‘技术在产品虚拟设计中的应用实例
3．1 创建汽车 Cult3D对象
为方便输 出，必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3DMAX或 MAYA1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 Cult 3D Exporter for 3DMAX或 Cult 3D Exporter for MAYA。只 有安 装好 输 出插 件 ，3DMAX或MAYA才可以将 3D模型输出成 Cult 3DDesign的 C3D格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫，尽量用最少的面来做模型，以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ，更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 C3D格式的 3D模型 。
3．2 对汽车 Cult3D对象进行交互设置
Cuh3D对象的交互设计就是在 Cuh3D Designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系，使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ，并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。
汽车的时间地图如图2所示，它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在Cult3D Designer中完成设计后，需将CulturalD对象导出为可发布的CO格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。
3.3 发布汽车Cult3D对象
可发布Cult3D对象的程序有多种，其中基于网络的发布应用较为广泛，用户可以通过网络或在本地机种用IE或Netscape浏览器查看。基于网络的发布需要编写想应得网页，在编写网页时，有两项主要工作：
（1）在网页中编写语句嵌入Cult3D对象。IE浏览器是通过ActiveX组件来发布cult3d对象。IE使用<Object>的标签命令来在网页中嵌入ActiveX组件。
Netscape浏览器不支持 ActiveX控件 ．需要另外设置外挂程序的语法 。Netscape浏览器使用<embed>的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ，必须安装 Cuh3D Viewer插件，才能在浏览器网页时播放 Cult3D对象。对于 IE浏览器需要在<Object>这个标签内插入 codebase指定其下载网址．Netscape浏览器需要在<embed>标签内插入 type=“application／x--Cuh3D--object”语法说明外挂程序对象．pluginseape指定其下载网址。
同时支持 IE和 Netscape浏览器的超文本语句如下 ：
<OBJECT classid= clsid：31B7EB4E一8B4B一 11D1一A789--00AOCC665 1A8 width= 宽 height= 高 codeBase=http：//www．Cult3D．eom／download／cuh．cab#version=5,2，0，212>
<PARAM NAME=“SRC”VALUE=“汽车．”>
<embed src= “汽车．CO”width=宽 height=高 type=“application／x--Cult3D--object”pluginspage= “http：//wwwCult3D．com／newuser／index．Html”>
<／embed><／OBJECT>
(2)需要时 ，在 网页中编写语句触发 Cult3D对象的 自定义事件。Cult3D支持和网页相互交互。通过在网页中嵌入 Java语句，可以使浏览者在网页中点击按钮或进行选择时，触发 Cult3D对象 的 自定义事件实现同步展示，并同时把用户的选择保存在数据库中供网上调查、销售等电子商务模块使用。
4 结束语
虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ，体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ，为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案．更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ，还是 与传统虚拟现实技术 比较 ，Web3D技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3D技术出现，服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。
参考文献：
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[4]阿新工作室．任我虚拟Cult3D／3ds max 4．2／Maya 4三维产品设计与互动教程[M]．北京希望电子出版社，2002．
[5](韩)李正浩 ，金城元，朴光宇，等．三维魔术一Cult 3D&3DS MAX[M]．北京 ：电子工业 出版社 ，2002．
[6]胡小强．虚拟现实技术[M]．北京：北京邮电大学出版社，2005
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