作者：青岛科技大学 王展旭 杨眉

    摘要：人体运动仿真是虚拟现实领域新的研究热点，本文对X3D的相关知识进行了介绍，研究利用Java平台和X3D技术实现人体运动的仿真。

    1、引言

    由于计算机技术的不断发展和Internet的普及，虚拟现实技术发展成为数字化多维信息空间技术的支撑平台，并成为构建数字虚拟环境的关键技术之一。由Web3D联盟提出的X3D(Extensible 3D)，整和了Java3D、流媒体、XML等先进技术，成为了最新的网络三维图形的标准。

    2 、X3D的人性化节点

    同时在过去几十年里，随着对3D图形研究的不断升温，已经出现了创作三维人体的软件，在这个时期出现了许多制作“真实”人体运动的软件。但是出现了一个问题阻碍了这个领域的发展，即不同制作公司的软件在这个领域的信息交换问题，缺少国际标准。国际标准规则H-Anim的出现解决了这个关键性的问题，它是一个抽象的三维人体模型表示，描述了一个人体模型的标准，在这个标准下，可以行进不同软件间的交互。 H-Anim的设计目标有三个：兼容性、适应性和简单性。

    X3D人性化节点设计，即X3D人性化动画组件设计，是H-Anim的组件。其中HanimHumanoid节点作为整个人性化对象的容器，用来存储所涉及的Joint, Segment, Site and Displacer等节点，它们按照树状结构对人体进行组合， Humanoid节点是整个角色构成的根节点。如图1所示。

   HanimHumanoid节点的定义和存储[1]：

   interface Humanoid {
   float[3]           bboxCenter       0 0 0
   float[3]           bboxSize         -1 -1 -1
   float[3]           center           0 0 0
   sequence<string>   info             []
   sequence<Object>   joints           []
   string             name             ""
   float[4]           rotation         0 0 1 0
   float[3]           scale            1 1 1
   float[4]           scaleOrientation 0 0 1 0
   sequence<Object>   segments         []
   sequence<Object>   sites            []
   sequence<Object>   skeleton         []
   sequence<Object>   skin             []
   sequence<float[3]> skinCoord        []
   sequence<float[3]> skinNormal       []
   float[3]