第一讲 X3D概述及安装配置 本讲主要讲述X3D的概述、X3D的编辑器及其安装配置。
一、 X3D的概述
“Web3D”一词出自Web3D联盟(Web3D Consortium (W3DC)),其前身是VRML联盟。该组织先后提出了VRML1.0 ,VRML2.0和VRML97 规范。VRML规范支持纹理映射、全景背景、雾、视频、音频、对象运动、和碰撞检测。但由于网络瓶颈、用户需求以及本身技术等原因,VRML技术的进展远没有达到预期。
1998年VRML联盟改名为Web3D联盟,年底提出新的标准X3D(Extensible 3D),又称为VRML200x 规范。2000年春,Web3D 联盟完成了VRML到X3D的转换。X3D整合正在发展的可扩展标记语言(Extensible Markup Language ,简称XML )、JAVA、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。
所谓X3D标准就是XML标准与3D标准的有机结合,X3D被定义为可交互操作,可扩展,跨平台的网络3D内容标准。
X3D 是 VRML的继承。VRML(Virtual Reality Modeling Language - 虚拟现实建模语言)是原来的网络3D图形的ISO标准(ISO/IEC 14772)。X3D 相对VRML改进,提供了以下的新特性:
1、3D 图形 - 多边形化几何体、参数化几何体、变换层级、光照、材质、多通道/多进程纹理帖图
2、2D 图形 - 在3D变换层级中显示文本、2D矢量、平面图形
3、动画 - 计时器和插值器驱动的连续动画;人性化动画和变形
4、空间化的音频和视频 - 在场景几何体上映射视听源
5、用户交互 - 基于鼠标的选取和拖曳;键盘输入
6、导航 - 摄像机;用户在3D场景中的移动;碰撞、接近和可见性检测
7、用户定义对象 - 通过创建用户定义的数据类型,可以扩展浏览器的功能
8、脚本 - 通过程序或脚本语言,可以动态的改变场景
9、网络 - 可以用网络上的资源组成一个单一的X3D场景;可以通过超链接对象连接到其他场景或网络上的其他资源
10、物理模拟 - 人性化动画;地理化数据集;分布交互模拟(Distributed Interactive Simulation - DIS)协议整合
在2002年3月份 X3D 第一版发布以来,已经有基于Java的源码开放的网络3D软件问世。因此,Web3D联盟在制定标准时成立了Java 语言翻译工作小组以便允许Java 程序能够与新的3D标准程序相协调。这也最终结束与Sun的网络3D技术Java3D technology 之间的冲突。
Web3D联盟计划于2003年10月份向国际标准组织提请标准申请,x3D将正式成为国际通用标准。
二、 X3D的编辑器--X3D-Edit
X3D-Edit 是图形化 Extensible 3D (X3D) 文件编辑器。X3D-Edit 通过 X3D 3.0 DTD 定义的 X3D 3.0 tagset 标签集来定制 Java 平台下的通用 XML 编辑器,并使用 IBM Xeena 为定制的 X3D 场景图编辑器。
在编辑 VRML 或 X3D 场景图文件时,X3D-Edit 可以提供简化的无错的创作和编辑方式。X3D-Edit 通过 XML 文件定制了上下文相关的工具提示,提供了每个节点和属性的概要,以方便作者对场景图的创作和编辑,如下图所示。

X3D-Edit 具有下列特性:
1、直观的图形化的用户界面
2、建立符合规范的场景图文件:节点总是放置在合适的位置
3、验证 X3D 场景是否符合 VRML 97 概貌或 Core 概貌
4、自动转换 X3D 场景到 VRML 并启动浏览器自动察看结果
5、VRML97 文件的导入与转换 6、大量的 X3D 场景范例
7、每个元素和属性的弹出式工具提示,帮助了解 VRML/X3D 场景图如何建立和运作,包括中文在内的多国语言提示。
8、使用 Java 保证的平台通用性
9、使用扩展样式表 (XSL) 自动转换:X3dToVrml97.xsl(VRML97 向后兼容性)、X3dToHtml.xsl(标签集打印样式)、X3dWrap.xsl / X3dUnwrap.xsl (包裹标签的附加/移除)
10、支持 DIS-Java-VRML 工作组测试和评估 DIS-Java-VRML 扩展节点
11、支持 GeoVRML 节点 和 GeoVRML 1.0 概貌
12、支持起草中的 H-Anim 2001 人性化动画标准 和替身的 Humanoid Animation 人性化动画节点的编辑,同时也支持 H-Anim 1.1 概貌
13、支持新提议的 KeySensor 节点和 StringSensor 节点。
14、支持提议的 Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) Surface 扩展节点的评估和测试
15、使用标签和图标的场景图打印
三、 X3D-Edit最基本的安装和配置
安装和配置步骤如下:
1. 安装 VRML 浏览器,推荐使用最新的blaxxun Contact 5.1(http://www.blaxxun.com) 和Bitmanagement BS Contact 6.1 (http://www.bitmanagement.de/download/BS_Contact_VRML/) VRML插件。本讲座使用BS Contact 6.1作为其VRML插件。
2. 安装 Java 虚拟机或Java SDK (http://java.sun.com/j2se/1.3/download.html)文件。
a) 运行下载后的可执行文件。
b) 按默认的路径C:Program FilesJavaSoftJRE1.3.1_09安装。
3. 安装 IBM 的 Xeena 1.2EA XML编辑工具(http://www.alphaWorks.ibm.com/tech/xeena)。
a) 运行下载后的可执行文件。
b) 在安装选择组件时,选择java 2,如下图所示:

c) 单击"Next"后,出现选择目标安装路径。
d) 单击"Browse"按钮后,选择刚才Java 虚拟机的安装路径,如下图所示:

e) 然后进行下一步安装。
4. 下载 X3D-edit(http://www.web3D.org/TaskGroups/x3d/translation/X3D-Edit.zip)。注意:用解压软件(如winrar) 解压时一定要解压到windows安装所在的驱动器根目录。例如,windows安装到在C盘,则其根目录为"C:"。
5. 可以安装一些示例。具体到http://www.web3d.org/TaskGroups/x3d/translation/README.X3D-Edit.html#Updates
6. 在C:www.web3d.orgTaskGroupsx3d ranslation文件夹中双击X3D-Edit-Chinese.bat。(最好能将此文件做成桌面的快捷方式)
本讲座将使用X3D-Edit进行X3D的设计和应用,共分12讲。为了以后示例的使用方便,我们创建一个新的文件夹"X3d示例"。