【摘要】網(wǎng)頁游戲近年來發(fā)展迅猛，市場不斷擴大。由于網(wǎng)上存在著大量的VRML/X3D資源，本文討論了在VRML/X3D基礎(chǔ)上，結(jié)合其他相關(guān)技術(shù)制作網(wǎng)頁游戲的方法，為低成本的網(wǎng)頁游戲制作提供了一條思路。
　　【關(guān)鍵詞】VRML，X3D，網(wǎng)頁游戲
　　
　　1． 引言
　　網(wǎng)頁游戲是一種基于瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)游戲，它無需安裝客戶端即可進行游戲。隨著計算機硬件和軟件能力的不斷提升，網(wǎng)頁游戲成為可能并且逐步普及。網(wǎng)頁游戲早期多為2D的，目前正逐步向3D方向發(fā)展。
　　目前網(wǎng)頁游戲前端開發(fā)的主流技術(shù)是Flash[1]。VRML是最早的3D建模語言，網(wǎng)絡(luò)上存在著大量共享的VRML資源。如果用VRML替代Flash作為前端開發(fā)技術(shù)，則可以很好的利用已有的VRML資源，大大地節(jié)約開發(fā)成本。
　　2． VRML的交互研究
　　網(wǎng)頁游戲可以看成是一種特殊的網(wǎng)頁交互程序，其基本交互過程為：將客戶端數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器端，服務(wù)器端處理完以后再展現(xiàn)在客戶端。相比普通的網(wǎng)頁，網(wǎng)頁游戲所進行的數(shù)據(jù)交互更加復(fù)雜和頻繁，而且對實時性的要求也更高。
　　VRML提供諸多交互手段，通常可分成非編程交互和編程交互兩種交互方法[2]。非編程交互是一種基于VRML內(nèi)建節(jié)點的交互方法，是一種靜態(tài)方式的交互，即場景中對象狀態(tài)的改變是預(yù)先設(shè)定好的，不需要什么操作行為來激發(fā)其運動或變化，它通過預(yù)設(shè)的運動方式，由用戶來決定觸發(fā)。具體而言，它會首先通過檢測器檢測到用戶在虛擬場景中的動作，然后通過事件的傳遞來實現(xiàn)虛擬環(huán)境和用戶的交互。
　　編程交互式是一種動態(tài)方式的交互，它是通過一段外部邏輯程序來決定事件的產(chǎn)生，它具有詢問對象狀態(tài)的能力，再基于這些狀態(tài)做出相應(yīng)決定，并改變場景的狀態(tài)。具體來說，就是通過Java和JavaScript腳本來實現(xiàn)動態(tài)交互，實現(xiàn)互動場景的動態(tài)行為，使用它可以在控制方式上做出很大的進步。VRML有自己的API，通過這些API接口提供了一個給Java程序訪問VRML瀏覽器界面的環(huán)境，而Java對VRML的支持是通過附加的封裝類來實現(xiàn)的，在這些類中實現(xiàn)了對VRML虛擬場景的全部控制。
　　.3．X3D擴展
　　X3D可看做VRML的升級版本，部分代碼和VRML兼容，它集XML，JAVA，流技術(shù)等先進技術(shù)于一身，具有更強大的3D計算能力、渲染質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，是可交互操作，可擴展，跨平臺的網(wǎng)絡(luò)3D內(nèi)容，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)交互功能實現(xiàn)方面比VRML技術(shù)有明顯的優(yōu)勢。
　　要實現(xiàn)更復(fù)雜的人機交互功能，需要用外部語言編寫Script節(jié)點的腳本程序，借助X3D的事件和路由機制，通過傳感器節(jié)點及Script節(jié)點形成Route--Graph(路由圖)，場景隨著用戶的操作動態(tài)變化，從而實現(xiàn)復(fù)雜動態(tài)場景交互。X3D兼容VRML,對于VRML代碼只要做下聲明即可成為X3D代碼。
　　為了便于交互，要對整體場景采用分割技術(shù)[3]。所謂分割技術(shù)，就是把整體場景分成若干子場景和實體，子場景可以再分成若干子場景和實體。可以根據(jù)實際情況選擇分割層次，即整個場景最終是由實體組成的，實體是組成虛擬場景最基本的單元，比如一扇門，一顆樹等。
　　封裝先從最基本的實體開始，把每個實體的三維模型創(chuàng)建出來，保存成單個文件。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建實體和場景數(shù)據(jù)庫，通過X3D的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動動態(tài)建模功能，動態(tài)地創(chuàng)建出各層的子場景和最終的整體場景，實體之間和子場景之間的連接可以使用Inline命令，各個實體和子場景需要動態(tài)的數(shù)據(jù)都存放在數(shù)據(jù)庫中。X3D只是創(chuàng)建了這些實體如何顯示的場景模板。創(chuàng)建好場景模板后，開發(fā)者和使用者只需要修改數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)就可以定制不同的場景。
　　采用X3D對場景進行分割建模后，可以動態(tài)或者靜態(tài)的進行交互設(shè)計。對于一已經(jīng)封裝為X3D格式文件的物體，要實現(xiàn)其移動動畫，可以設(shè)置一個BillBoard節(jié)點，將物體放入該節(jié)點內(nèi)，并定義一個時間傳感器和一個接觸傳感器以及一個動畫位置插補器，與JavaScript結(jié)合用來控制物體的移動。
　　4．多用戶交互
　　最后，要實現(xiàn)多用戶交互，還要聯(lián)合ASP的編程技術(shù)在數(shù)據(jù)庫上進行交互。先把數(shù)據(jù)庫與ASP進行連接來讀取數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，緊接著把讀到的數(shù)據(jù)傳輸給瀏覽器，然后由瀏覽器來結(jié)合VRML中的語句進行渲染。這樣用戶進行操作時，操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)改變會提交給數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中VRML場景中物體屬性的更改，從而在不斷刷新的網(wǎng)頁上體現(xiàn)出來。在同一個時間段之內(nèi)可以實現(xiàn)多個用戶對虛擬場景中的VRML/X3D對象進行操作，而相互之間只要刷新網(wǎng)頁和讀取數(shù)據(jù)庫中的新數(shù)據(jù)就可實現(xiàn)遠程交互了[4]。ASP和VRML結(jié)合的部分源代碼如下：
　　Transform
　　{.
　　Translation<%=rs(man)%>
　　Rotation<%=rs(“man”)>
　　Children
　　[
　　Inline
　　{url“<%=rs(“man”)%”}
　　]
　　}
　　5．總結(jié)
　　通過以上分析，基于經(jīng)典VRML虛擬世界“泰偌切蒂蘭城”，已開發(fā)出一個可供多人實時交互的簡單網(wǎng)頁游戲，經(jīng)過測試，多人交互實時性可滿足要求。
　　由于開發(fā)工具的缺乏，VRML在圖像質(zhì)量方面還無法與主流網(wǎng)頁游戲競爭,VRML的優(yōu)勢在于成本的低廉。在某些場合，比如說產(chǎn)品推廣或者項目介紹，將內(nèi)容用VRML制作成網(wǎng)頁游戲形式將會帶來驚喜。
　　參考文獻：
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　　[2]孫范榮，王鵬等.基于VRML的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2007，16：161
　　[3]嚴林.虛擬現(xiàn)實在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用[D].武漢科技大學(xué)，2010
　　[4]吳姣黎.三維數(shù)字城市的研究與應(yīng)用[D].西南交通大學(xué)，2001