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随着Web3D技术的迅猛发展,网络带宽不断提高,地理信息科学结合网络三维技术发展而成的网络虚拟地理环境技术成为一个新的研究方向。当前国内对这方面的研究尚存在很大发展空间,技术也未成熟,其中交互技术作为三维WebGIS的一个细节问题并没有被很好的解决。在这样的背景下,本文根据已经形成的WebGIS理论并结合当前存在的Web3D技术,以Java3D为例讨论了一种三维WebGIS的交互方式,并通过构建虚拟三维场景进行网上发布来验证这种方法的可行性。
良好的交互性是在网络虚拟环境中提升用户操作体验的一个重要方面。常规的实现方式有多种,可以将二维GIS和三维可视化场景进行结合,可以利用Web3D的显示方式对地形场景进行展示并辅以地物目标与属性之间的双向交互等。在对它们进行比较后提出了基于页面查询的交互模式,它不仅借助了利用Web3D技术对场景模型交互方式的优势,也汲取了网页交互环境下显示查询目标的直观性。
基于以上思路,本文的主要工作和内容如下:
1.比较了当前WebGIS的主要设计方法,在其基础上对Web3D的主要技术方式及交互性做出概括和分析,并就其优缺点进行比较,重点对比了VRML,WebMax,Cult3D,Viewpoint和Java3D等。鉴于Java3D有着丰富的技术优势,最终选择利用Java3D技术进行实验。之后阐述了Java3D中基本场景图和模型的构建方式。
2.基于Java3D的交互式场景设计是本文的工作重心之一。系统的研建时先建立场景图,分析三维数据结构及解析方式,之后主要实现了三种交互方式,一是地物的拾取,属性的查询,二是场景中用户驱动的控制,通过键盘按键和鼠标共同变换视点达到要求,三是通过输入起讫点来进行场景路径规划,按照场景路线进行漫游。
3.系统设计的另一个重点在于网页和Applet之间的交互,利用Asp.net Ajax技术原理实现信息在两者中间的传递。同时建立一个场景属性信息数据库管理系统,方便对三维图形数据和模型属性信息进行有效存储。