论文摘要：基于VRML虚拟钻井培训系统中关键技术的研究

随着信息技术的快速发展，人们不再满足于目前网络上的二维图形交互界面，而是希望将互联网变成一个多维信息空间，把Web从以页面为中心的模式转换为交互、三维、动态逼真的网上世界，而虚拟现实技术将是支撑这个多维信息空间的主要技术。所以，研究Internet上的三维虚拟协同交互环境及其应用已经成为虚拟现实的一个重要研究方向。本论文是在长庆石油虚拟现实安全培训系统项目的基础上开展这方面研究的。
借助于虚拟现实技术，我们开发了基于VRML和Java的网上虚拟钻井培训系统，论文的主要工作和研究成果包括：
（1）三维建模
虚拟环境的三维建模是整个虚拟现实系统建立的基础。由于钻井现场（简称井场）设备繁多，我们依据所创建对象的类型、期望达成的目标及现有技术条件，多种方法结合建模，然后在VRML代码编辑器VrmlPad中统一进行整理优化，在不影响场景传输速度和渲染速度的前提下，生成一个逼真的虚拟井场环境。
（2）虚拟交互
虚拟现实走向应用的核心是动画及交互技术。在虚拟井场中，我们主要通过一系列交互传感器实现人与虚拟设备及周围环境的交互，并通过Script节点引入程序设计语言如Java及JavaScript来增加其交互能力，使虚拟交互变得更加生动逼真。
（3）协同操作
在虚拟环境中，仅有人与虚拟环境的交互是不够的，还要有人与人之间的交互，即多用户协同交互。在虚拟井场环境中，我们利用EAI来实现虚拟场景和Web页面之间的数据传输，利用Java Socket机制实现网络数据传输，从而实现各虚拟场景之间的数据传输和信息一致性，即实现多用户通过网络在虚拟空间中进行协同交互。
    本课题开发的目的是为了改变油田原有的钻井培训方式，利用虚拟现实技术为用户提供一个直观、友好的图形化培训环境，使得学员可以在计算机提供的虚拟环境中熟练掌握某一装置或某一系统的操作使用方法，从而避免传统培训方式固有的一些缺陷。本课题的研究虽然基于油田钻井培训系统，但对诸如远程教育、协同设计以及多人游戏等的研究和实现也有一定的借鉴意义。

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