CN1276393C - Web 3D图像显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能在Web浏览器上流畅地显示3D图像的Web 3D图像显示系统。该系统是从服务器下载3D图像文件，在Web浏览器上显示3D图像的计算机系统，其包括服务器和显示3D情景的Web浏览器，该服务器保存以从VRML文件等中读取的3D情景信息为基础编辑生成的3D压缩文件和用于显示3D情景的3Djava小应用程序，该系统利用Web浏览器，向服务器申请、下载3D java小应用程序，并运行3D java小应用程序，在申请3D压缩文件，结束下载、收取全部信息后，Web浏览器单独运行3D java小应用程序，并且Web浏览器也单独运行实时的3D成图及移动算法，持续进行交互的3D情景的显示。

Description

Web 3D图像显示系统
技术领域
本发明涉及一种利用Web浏览器的双向实时3D(三维)图像显示系统，特别涉及一种Web 3D图像显示系统，采用该系统，除了不需在Web浏览器上安装特别的浏览器插件外，而且，能减少从服务器向Web浏览器下载的3D图像文件的大小，因而不必依赖宽带，在普通的互联网通讯线路上，就能使客户实现传输和显示3D图像。
背景技术
作为现有的Web 3D(三维)图像显示系统，我们熟知的有VRML浏览器。VRML(Virtual Reality Modeling Language)是以一般文本文件的形式来描述在Web上的三维图形的语言。VRML浏览器通过在能直接读取、显示该VRML文件的Web浏览器上使用Live 3D(商品名)等特殊的3D浏览器插件，能显示3D图像。
可是，由于VRML浏览器需要安装特殊的3D浏览器插件，用户必须自己从提供插件的Web站点下载插件程序，因此不仅存在便利性问题，而且在VRML浏览器中形成实现与用户交互的3D情景文件时，也需要非常多烦杂的人工操作，因而，存在操作效率很差的问题。
国际公开第98/33150号(WO98/33150)披露了改善这些烦杂操作的装置。WO98/33150提供了一种为实现人机交互的3D情景世界，使VRML和Java(R)语言相连接的专用工具。
可是，WO98/33150虽然提供了实现交互的3D画面的开发工具，但要以使用VRML浏览器为前提。VRML浏览器下载3D情景信息时，原封不动地从服务器下载3D图像文件等，下载需要很多时间，即使利用宽带也难以完全满足用户的传输速度，从而存在阻碍互联网图像的3D化问题。
所以，本发明的目的在于提供一种Web 3D图像显示系统，对于安装在各种装置上的普通Web浏览器来说，Web浏览器不需安装特别的3D浏览器插件，就能从Web服务器高速下载3D图像文件，并能在Web浏览器上显示人机交互的3D图像。
发明内容
为实现上述目的，权利要求1记载的发明是一种计算机系统，其从服务器下载3D图像文件，在Web浏览器上显示3D图像。其包括服务器，其保存3D压缩文件和3D java小应用程序，该3D压缩文件包括以从VRML等标准的Web用3D图形表述语言表述的Web 3D文件中读取的3D情景信息为基础进行编辑、生成而得到的3D情景信息，该3D java小应用程序运行实时的3D成图及移动算法，显示该3D情景；以及Web浏览器，其下载用于显示该3D情景的该3D java小应用程序和该3D压缩文件，显示该3D情景，该系统的特征在于该Web浏览器包括：3D java小应用程序申请装置，其通过与该服务器的通信向所示服务器申请、下载3D java小应用程序；3D压缩文件申请装置，其运行该3D java小应用程序，向该服务器申请、下载该3D压缩文件；选择信息申请装置，其向该服务器申请、下载情景背景图像、图形纹理及3D java小应用程序工具栏等选择信息；3D java小应用程序运行装置，其在结束下载，收取全部信息后，不依靠该服务器，在Web浏览器上单独运行该3Djava小应用程序；3D情景显示装置，其利用3D java小应用程序运行装置，在Web浏览器上单独运行实时的3D成图及移动算法，持续进行3D情景的显示；以及交互显示处理装置，其在显示该3D情景的同时，使与使用者的交互成为可能。
还有，权利要求2记载的发明是一种计算机系统，其加载保存在存储装置的3D图像文件，在Web浏览器上显示3D图像，其特征在于包括Web 3D文件形成装置，其使用各种3D模拟软件程序生成3D对象，把生成的对象或3D情景全部转换成用VRML等标准的Web用3D图形表述语言表述的文件格式；3D情景定制装置，其以形成的该Web 3D文件为基础进行3D情景定制，添加用于在该Web浏览器上显示3D情景的信息；3D压缩文件生成装置，其压缩由该3D情景定制装置得到的3D情景信息，生成3D压缩文件；3D java小应用程序生成装置，其以该3D压缩文件的3D情景信息为基础，生成用于在该Web浏览器上运行实时的3D成图及移动算法，并显示3D情景的3D java小应用程序；Web页形成装置，其形成具有调用该3D java小应用程序的java小应用程序标签的超文本的Web页；3D信息保存装置，其把显示3D信息所需的该3D压缩文件、该3D java小应用程序、该Web页、纹理文件、以及选择的工具栏文件保存在存储装置中；3D java小应用程序运行装置，其利用Web浏览器，申请保存在该存储装置中的该3D java小应用程序，加载保存在该存储装置中的3D信息文件，运行该3D java小应用程序；以及交互显示处理装置，其通过该3D java小应用程序的运行，进行与使用者交互的3D情景显示。
还有，权利要求3记载的发明的特征在于，该交互显示处理装置通过把对已经加载的工具栏及情景对象进行移动、变更操作的键盘、鼠标等的用户事件的输入传输给3D java小应用程序，并运行，由此使在Web浏览器单独进行3D情景的编辑加工操作成为可能。
还有，权利要求4记载的发明的特征在于具备许可信息处理装置，其在该Web浏览器从该服务器下载该3D java小应用程序，显示3D情景时，核对该服务器自身的域名和嵌入在该3D java小应用程序内的域名信息。
还有，权利要求5记载的发明的特征在于，能核对该2个域名，当域名不同时，在3D情景的绘画区内显示许可信息标志并警告。
还有，权利要求6记载的发明的特征在于，该3D java小应用程序由多个java小应用程序类构成，从各类中选择显示3D情景所需的有关类，并且作为一个压缩文件保存，该各类包括至少具备形状、坐标变换、光源、照相机的情景要素的各类，具备线框、平面底纹、立体底纹的隐藏类，以及用于显示3D图像的各种核心类。
还有，权利要求7记载的发明的特征在于，该3D java小应用程序具备利用Web页的Java(R)脚本代码，使与使用者的交互操作成为可能的独自的Java(R)脚本界面。
还有，权利要求8记载的发明的特征在于，该Java(R)脚本界面至少具备与对象、形状、坐标、照相机、动画、图像显示、及用户界面有关的信息，以显示可与使用者交互操作的3D图像。
还有，权利要求9记载的发明的特征在于，该3D压缩文件由被该3D java小应用程序调用的、至少包括形状、坐标变换、光源、照相机的信息的3D情景信息构成，以二进制数据保存在一个文件里。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的Web 3D图像显示系统的传输步骤的图；图2是表示本发明的第2实施方式的Web 3D图像显示系统的处理步骤的图；图3是表示对图2的处理增加安全功能时的处理步骤的图；图4是表示Java小应用程序的核心类和层级结构图，(a)表示情景要素，(b)表示隐藏类，(c)表示核心类；图5是表示Java小应用程序和Java(R)脚本的HTML源代码的一例的图；图6是表示Java小应用程序标签的参数种类的说明图；图7是表示Java脚本API内容的说明图；图8是表示3D情景的压缩文件的说明图；图9是表示进行许可信息管理的构成的概略图；以及图10是表示本发明的第3实施方式的Web 3D图像显示系统的概略图。
具体实施方式
以下，结合附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第1实施方式的Web 3D图像显示系统的传输步骤的图。
图1中，6是非特别的3D服务器的标准的通常的Web服务器，2是即使不插入特别的3D浏览器插件也能3D显示的通常的Web浏览器。
另外，Web服务器6及Web浏览器2安装于市场上出售的PC(个人计算机)或工作站进行工作，众所周知，PC或工作站是具备CPU(中央控制装置)、内存或硬盘等存储装置、显示图像或文本等的显示装置、键盘或鼠标等输入装置、以及与通信线路连接的输入输出装置等的计算机装置，它们的构成图及说明在此省略。
Web服务器6保存有被压缩的3D图像文件的3DA文件和控制3DA文件属性的3DA Java小应用程序。这里，3DA的“A”是Anywhere的开头字母，意思是与“特别”相对的“通常的任何位置”，在本发明的3D压缩文件和3D Java小应用程序中，将在3D后加上A的形式表述为“3DA”。
还有，3DA(3D压缩)文件是这样形成的，把作为3D图形表述语言的表述格式的VRML文件(Web 3D文件)作为输入工具使用，使用与VRML文件的3D画面、3D图形(形状定义)有关的表述，作为独立的文件而形成，该文件具备3D Java小应用程序为显示交互(双向)3D情景所需的信息。
VRML文件不是压缩文件，而是通常的文本文件，3D情景的显示根据情况会具有不必要的信息，相反，为实现交互的3D情景希望追加的信息不足，所以只用于输入3D情景信息，形成3DA文件。这个本发明的3DA文件利用3DA Java小应用程序只接收对于显示3D情景必要的信息，3DA文件及3DA Java小应用程序等文件被通常的ZIP压缩保存在Web服务器6中。
另一方面，如后面所述，3DA Java小应用程序是运行实时的3D成图和移动算法的小的Java(R)应用程序的集合，由Web浏览器2看具有3DA Java小应用程序标签的Web页时，根据Web浏览器2的条件，必要的Java小应用程序被自动下载。这是Java(R)处于可使用状态的Web浏览器2自动进行的，这样，一次下载，3DAJava小应用程序在Web浏览器2被运行，向Web服务器6申请3DA文件的全部情景信息，用于绘画(成图)、移动3D情景的图形算法被使用。这意味着如果Web浏览器2的3DA Java小应用程序一次收取全部的情景数据的话，就不必再与Web服务器6进行操作。
这样，图形的全部运动或与用户的交互响应只在Web浏览器2一方进行，所以，3D图像数据的传输不必使用宽带。使这些成为可能的是，3DA文件或3DA Java小应用程序的大小被控制在最小限度，3DA Java小应用程序本身被压缩为Java(R)类文件，被Web浏览器2自动打开，其大小大概被控制在100KB(字节)以下(小于或等于100KB)，尽可能压缩3DA文件的情景信息大小，以便减少需要传输的信息量。即，即使是平均的动画文件超过1MB的数据量，被压缩成3DA文件的数据量也只有100KB左右，大小大概只有原来的1/10。
下面，说明图1示出的系统的实时的3D图像显示处理。
图1是表示通过Web浏览器2(客户机)和Web服务器6之间的HTTP通信进行的传输步骤(交互)的图。示出了从3DA Java小应用程序运行前到运行后的浏览器与服务器之间的通信。
首先，按照3DA处理程序，经过初始化阶段(S100)，为了运行3DA处理程序(S101)，开始Web服务器6和Web浏览器2之间的HTTP通信(S102)。
当具有3DA Java小应用程序的Web页被加载到Web服务器6后，Web浏览器2请求下载3DA Java小应用程序(S103)。
作为响应，Web服务器6将3DA Java小应用程序发送给Web浏览器2(S104)。
接着，在Web浏览器2一方运行3DA Java小应用程序，然后请求下载3DA文件(S105)。
作为响应，Web服务器6将3DA文件发送给Web浏览器2(S106)。作为选择，Web浏览器2可以向服务器申请情景背景图像、图形纹理及3D java小应用程序工具栏等编辑工具(S107)。这里，情景背景图像是情景的背景颜色，例如，备有明暗变更、或图形纹理的3D对象的质感的替换、纳入Java小应用程序工具栏的工具按钮的移动、旋转、扩大、缩小的3D对象的情景的成图(绘画)、成图类型的选择等用户能操作的编辑工具栏菜单。
作为响应，选择的背景图像、图形纹理、3D java小应用程序工具栏被下载到Web浏览器2(S108)。
而且，作为选择，其他还有替换用的3DA文件、或别的3DA文件的图形的申请，并且分别对应的下载响应按照表述在Web浏览器2的计算机运行的HTML文件的Java(R)脚本代码进行(S109)。
然后，3DA Java小应用程序、3DA文件、选择等下载结束后，Web浏览器2从后述的3DA Java小应用程序内调用需要的3DA Java小应用程序类并运行，从而实时的3D成图及移动算法被运行(S110)。
由此，利用3DA Java小应用程序的3D情景的显示被进行，使与用户的交互成为可能(S111)。用户利用Java小应用程序工具栏等交互显示处理装置把背景图像、图形纹理等制作成光栅显示的3D图像，能自由地进行3D情景的交互编辑加工操作。
这样，3D情景的显示所需的3DA文件等的下载一结束，全部信息转到Web浏览器2一方，3DA Java小应用程序不需要Web服务器6就能在Web浏览器2上继续运行(S112)。
图2是表示本发明的第2实施方式的Web 3D图像显示系统的处理步骤的图。
图2示出的第2实施方式与第1实施方式以服务器与浏览器之间的通信为基础构成，相对于此，把作为3DA文件或3DA Java小应用程序的生成装置的开发工具(称为3DA设计)安装于计算机内部，从安装于同一计算机内的存储装置调用3DA文件或3DA Java小应用程序在Web浏览器运行。
另外，Web浏览器2或3DA设计(没有图示)安装于市场上出售的PC(个人计算机)或工作站工作，关于构成PC或工作站的CPU(中央控制装置)、内存或硬盘等存储装置、显示图像或文本等的显示装置、键盘或鼠标等输入装置、及其他的输入、输出装置等的说明及其构成图在此省略。
还有，在第2实施方式，使用市场上出售的现有的模拟软件程序，例如，使用“3ds(商品名)”等形成3D对象，转换成VRML文件后生成3DA文件，表示进行3D显示的方法，本发明不限于“3ds”，由别的3D软件程序形成的对象也可以。
下面，参照图2，说明3DA设计的工作和Web浏览器2的显示处理。
首先，使用市场上出售的现有的模拟软件程序，形成3D对象(S200)。
例如，使用“3ds”对于生成的3D对象，进行移动、照相机、光照、素材、模式等修改处理。
这里，从用现有的模拟软件程序生成的3D对象开始，对象或情景全部被输出成VRML格式(S201)。
此VRML文件被输入到3DA设计(S202)，按照要求进行3D情景的定制(S203)，添加关于在Web页上的3D情景的显示方法的信息(3DA Java小应用程序对应信息)(S204)。
由VRML文件把多边形的顶点列、面信息、颜色信息、及贴附在各面的图像信息等的对象信息，照相机、光源等情景信息，以及各对象的动画信息等调入3DA设计。
作为3D情景的定制，可以设置底纹(添加阴影)等对象的信息，照相机、光源的位置等情景信息，背景图像、画面大小、以及其他的情景属性等显示信息等。
3D情景的显示所需的各3D情景信息被转换成二进制数据的形式，这些全部的3D情景信息被压缩处理(ZIP等)，作为一个压缩3DA文件保存在存储装置(没有图示)(S205)。
利用3DA设计，生成用于Web浏览器2上的交互对话的3D情景显示的工具文件，自动生成具有调用3DA Java小应用程序的Java小应用程序标签的新的Web页(HTML文件)(S206)。
而且，向该HTML文件追加用于访问3DA Java小应用程序的后述的Java(R)脚本代码，使动态的3DA情景的变更成为可能，也能提高操作及交互效果(S207、S208)。
即使只是Java(R)小应用程序，也能交互操作，利用Java(R)脚本代码，能进行大致全部的对象、情景动画、显示信息的属性的变更再定义，通过表述与HTML控制的协同信息，能形成实现更复杂的交互操作的Web页。
把如此形成的3D情景的显示所需的全部文件保存在存储装置(S209)。这些文件包括具有调用3DA Java小应用程序的Java小应用程序标签的Web页(HTML文件)、选择的工具栏文件、纹理图像、3DA情景文件、及3DA Java小应用程序本身。
3DA Java小应用程序，由为调用3D情景定制时设置的各种3D情景信息进行Java小应用程序处理所需的各种Java小应用程序类文件集合而成，作为一个3DA Java小应用程序文件由通常的ZIP压缩保存在存储装置。
如此保存在存储装置的具有3DA Java小应用程序标签的HTML文件被Web浏览器2调用，在Web浏览器2上3DA Java小应用程序被加载、运行(S210)。
3DA Java小应用程序一被运行，交互的3D情景被显示，3D情景的显示处理被继续(S211)。
下面，参照图4说明本发明的3DA Java小应用程序的具体构造。
如图4所示，3DA Java小应用程序具备各核心类，其通过3D对象的描写(图)和移动构成的情景信息，控制3D情景。全部的情景信息常被保存在CScene 36对象中，该CScene 36对象具有从IdObject 30类继承的全部情景要素，3D情景的绘画由CScene 36的绘画方法实现。
还有，键盘、鼠标等产生的全部用户事件被导向CController 59类。例如，3DA Java小应用程序已经运行时，通过用户事件的使用，信息被传输给3DA Java小应用程序，此时，CController 59类改变当前选择的IdObject 30的属性。例如，鼠标的移动在设置成旋转时一移动鼠标，就进行改变当前选择的CTransform 32类的Orientation属性的处理。
还有，CShape 31类表示3D情景上的实际的3D对象，其属性具有在屏幕上绘画3D对象所需的全部信息。并且，全部的CShape31类包含对邻近CTransform 32类的引用。
CTransform 32类具有CShape 31类的位置信息，将CShape 31类在3D情景上定位。以这样的一个情景中的各对象信息和其位置信息为基础形成图(绘画)，绘画图形(形状)时为使其类成图，而使用I3dObject 40类。实现I3dObject 40界面的全部的类(例如，CTextureMap 45类＝质感的实现等)能在屏幕上绘画。
还有，Clipper 57类为了在屏幕上光栅显示某图形，而与隐藏类I3dObject 40类同时被使用。
关于工具栏中的工具按钮的信息保存在Java小应用程序模块。
而且，工具栏信息可以具备如选择对象、移动对象、旋转对象、扩大缩小对象、使情景形成图、选择图类型、...、等通常菜单。
下面，就图4的Java小应用程序类的构造分(a)～(c)各部分进行说明。
图4(a)部分的IdObject 30表现情景要素。
全部的情景要素具有固定的id，这是IdObject 30类表现的共同特征，所以，全部的情景要素被该类继承(“继承”是面向对象编程语言的特色，Java(R)是面向对象的程序语言)。3D情景由要素层级表现，固有的id在从3DA文件加载情景信息中使用，形成此层级。层级由CTransform 32对象(此处对象与类同意)形成，各CTransform 32对象可以具备光源(CLight 34对象)、图形(CShape31对象)、别的CTransform 32对象等、几个不同的类型的情景要素。
经常有具备全部的情景要素的基本段修改，此特别的修改称为情景修改，由主要的Java小应用程序类(Applet3da 56)内具备的CScene 36对象表现。层级构造的信息对于情景的3D显示很重要。各CTransform 32对象表现在3D画面的位置，存入的全部要素以此位置为基准被移动(坐标变换)、显示。
下面，说明图4(a)的各情景要素类。
Interpolator 33具有情景图像要素内的关于一类值间的写入的信息。内插器类具有在这些值间滑动，逐渐使情景要素的属性变化的方法。具有内插器的情景要素是CShape 31及CTransform 32。图形(形状)使用内插器，形成图形。修改(坐标变换)使用内插器，进行移动旋转。这样，Java小应用程序引擎运行3D动画。动画再现中，内插器在一类值之间“滑动”，变更情景要素的属性(用于移动的修改的位置属性或用于形成图形的形状坐标等)。动画在情景内再现时，利用CScene 36对象具有的工作中的内插器的列表，播放各画面，产生情景内的变化即动画效果。内插器要掌握时间，为了进度掌握好需要多少时间。由此，控制动画的长短(动画时间)。
CLight 34用于定义情景图形的光照。光源具有定义光的颜色及亮度的彩色属性。有具有位置信息的全部光源和具有方向信息的运动光源2种光源。光源位于CTransform 32对象内。当移动具有光源要素的修改时，光源也移动，情景图形的照明方法变化。CShape31对象使用隐藏对象(I3dobject 40类)被绘画在画面上，隐藏对象确认全部的情景光源的位置、方向及颜色，能用正确的光照绘画图形。
CCamera 35定义视点，各CCamera 35对象具有位置及方向信息。该信息与照相机中的修改的位置组合，表示能绘画3D情景的视点。CController 59对象具有给工作中的照相机的参照，这是作为情景的视点当前被使用的照相机。每当情景图像被绘画时，全部的3D信息被变更为工作中的照相机的坐标空间，工作中的照相机成为画面的坐标原点(0，0，0)。这由CScene 36对象进行。然后，坐标变更了的情景被绘画，3D情景从照相机的视点看很清楚。
图4(b)部分的全部类称为隐藏，是关于3D对象的添加阴影的对象(Java小应用程序类)。全部的隐藏具有I3dobject 40表现的共同的特色，还有，全部的隐藏继承该类。隐藏具有CShape 31对象。隐藏起到进行具有的CShape 31的光栅化(2D位图图像的形成)的作用。各隐藏的绘画使隐藏具有的图形(形状)不同。隐藏考虑情景光源、图形彩色信息、图形纹理信息等，进行使其形状光栅化所需的工作。使用此信息的各隐藏可以使用不同的方法，或者，忽视其中的几个信息。图形的隐藏由3D情景的形成者定义的“隐藏类型”属性定义。例如，有形成纹理图形的隐藏，也有形成圆滑的阴影的隐藏。
下面，说明图4(b)的各隐藏类。
CWire 41类与别的隐藏不同，此隐藏类通过隐藏图形构成的多边形，不显示图形。此隐藏绘画图形的线图。这是多边形连接被绘画的全部的点，形成图形的线图的线的意思。具有此隐藏的CShape31的颜色信息被作为线图用的颜色。
CFlat 42绘画平面阴影部分的图形。平面阴影是各图形的多边形接受基于图形的颜色及情景内的光源的固定颜色的算法。
CGoureud 43绘画立体阴影的图形。立体阴影是图形的各多边形的3点的颜色按照图形的颜色及情景内的光源计算的算法。然后，这些颜色沿多边形直线填充，图形被圆滑地添加阴影。
CEnvironment 44绘画纹理图的图形。纹理绘图算法根据具有绘画的CShape 31的CTransform 32对象的方向性形成图信息。被此隐藏使用的算法与删除图信息源被CTextureMap 45隐藏使用的算法相同。图信息在这里依赖于图形的方向，所以，能看见旋转的图形是否反映周围或光源。此幻影能用于实现使用现实的外观的反映及单纯的纹理绘图算法的光照。
CTextureMap 45绘画底纹图的图形。底纹绘图算法使用纳入具有隐藏对象的CShape 31对象的图信息，在图形上绘制底纹位图。由此，图形被绘画成具有某底纹或被绘画的图像。
CTextureGur 46进行立体绘图(Cgouraud 43等)及纹理绘图(CTextureMap 45)，绘画图形的多边形。由此，得到纹理绘图及圆滑地隐藏的对象。
CTextureEnv 47进行具有两个不同的纹理图像和不同类的绘图坐标的两个纹理绘图的操作，然后使用混合算法组合图像。被运行的两个绘图操作与执行CTextureMap 45的绘画算法，并把其结果与CEnvironment 44的绘画算法组合相同。此隐藏用于向图形添加纹理图像和反射/照明效果。
图4(c)部分具有3DA形成的Java(R)引擎使用的其他的核心类。这些类具有3D引擎所需的信息，执行与此信息相关的功能。例如，Clipper 57帮助光栅化，MyPixelGrabber 51帮助图像文件的加载，CController 59起到按照用户的输入变更信息的作用，...等。
下面，说明图4(c)部分的各核心类。
作为核心类的必要的YOE3types 50类具有只被CScene 36使用的常数，所以不运行任何函数，也不需要接受任何数据。
加载3DA情景文件时，情景文件的构造具有表现情景要素的节点或一般的情景文件。各节点具有子节点及数据字段。不同的节点类型及数据字段类型由在文件内位于前部的id号码确定。这个类具有表示各种可能性的数据节点及节点字段的id号码的常数。情景加载器(用CScene 36类运行)遇到此类内没有的id时，跳过节点或属于此节点的数据字段。
MyPixelGrabber 51由Java小应用程序使用，加载在情景(图形纹理、背景图像等)内使用的图像。还有，与运行MyImageObserver52的界面的类组合使用。结束图像的加载后，MyPixelGrabber 51对象读回其次级服务器对象，通知图像已准备。实际例子记载于MyImageObserver 52类的说明。
MyImageObserver 52定义为用于图像结束加载调用的函数的界面。几个类运行MyImageObserver 52界面，通知申请了加载的图像结束加载。Java小应用程序的图像的实际的加载使用MyPixelGrabber 51对象进行。MyPixelGrabber 51对象一结束图像的加载，就把它转到MyImageObserver 52对象。此种情况的例子如Java小应用程序加载新的背景图像时。Applet3da 56类调用Yoe3d 53类内的程序(定义为对象工作的手续)，设置新的背景图像。运行MyImageObserver 52界面的Yoe3d 53加载图像，然后形成调用次级服务器(这里的Yoe3d 53)内的函数(功能)的MyPixelGrabber 51对象。Yoe3d 53具有加载的图像数据，利用它设置Java小应用程序背景。
Yoe3d 53具有用于实现3D几何学功能、图像处理及混合功能、光栅化功能等的各种函数。例如，隐藏类在画面上绘画2D多边形之前，必须使用透视投影算法把各图形的多边形3D坐标转换成2D坐标值。进行此转换的函数由Yoe3d 53运行。还有，此类具有3D情景的光栅化中使用的变量。例如，为了正确显示重叠的3D对象，称为Z-Buffering的算法在把2D多边形隐藏在显示的位图图像内的过程中由隐藏类运行。Z-Buffering算法需要用于隐藏从各绘画象素的视点信息获得的距离的大的内存缓冲区。此内存缓冲区位于Yoe3d 53类内。Java小应用程序具有位于Applet3da 56对象内的一个整体的Yoe3d 53对象。
Applet3da 56类的上一级的I3daPainter 54是SuperBase 55类的上级类。I3daPainter 54只是界面，不具有实际的运行，运行I3daPainter 54的其他的类继承别的类。这样，SuperBase 55也是如此，其继承作为在可配置Java(R)的任何系统上都能利用的标准Java(R)程序库类的Java小应用程序类。
I3daPainter 54具有处理情景内的事件的界面。此处的事件包括如，图形上或工具栏按钮上的单击。这些事件在之后相应地得到处理。当为Applet3da 56时，这些事件通过由集合Java小应用程序的HTML页的作者写的外部Java(R)脚本函数的调用而产生。
SuperBase 55继承任何能配置Java(R)的系统的标准Java(R)程序库类的Java小应用程序类。此类的基本功能按照Applet3da 56类的说明。
下面，详述Applet3da 56类。
Applet3da 56是主要的Java小应用程序类，继承Java(R)小应用程序超级类。Java小应用程序类提供Java小应用程序与其环境间的Java(R)工作的全部在Web浏览器能使用的标准界面，作为标准Java(R)类程序库的一部分被运行。在Web页上显示的全部Java(R)小应用程序必须是继承Java小应用程序类，运行重要界面的类。此界面具有利用使用鼠标及键盘等的事件的Java小应用程序区域的方法，对于Java小应用程序处理用户输入的方法，以及输出在类中运行的一般功能的方法，使一般功能通过浏览器运行的Java脚本调用。
通过把Java小应用程序类再分类，定义新的种类的Java小应用程序的是3DA Java小应用程序。Applet3da 56并不直接继承Java小应用程序类。而是继承由Java小应用程序类继承的SuperBase 55类。
Applet3da类由Web浏览器6加载，Web浏览器6调用Applet3da56运行的标准Java小应用程序界面功能。
1)首先，init函数(功能)被调用。此函数使Applet3da 56内部数据初始化，把情景信息加载到Applet3da 56的内部数据构成中。
2)然后，start函数被浏览器调用。由此，Applet3da 56处理Java小应用程序接受的鼠标移动及键盘输入等事件。这些事件，由Applet3da 56具有的CController 59对象处理。Applet3da 56输入确认是否具有绘画3D情景的理由(绘画后如何变更)的循环。如果是，则继续绘画。通过接收的事件、由浏览器调用的API功能引起的变更、运行中的动画及对象移动，调用其后的CController 59，更新情景信息。此项过程由循环进行到Java小应用程序关闭。此项循环如下。
(a)来自最终帧的变更？
(b)为更新情景信息调用控制。
(c)对于当前视点进行全画面的3D变换。(通过对纳入Applet3da 56的CScene 36对象的访问进行)
(d)绘画情景图像。循环返回(a)。
3)Web浏览器6一关闭Java小应用程序，就调用Applet3da 56的stop/destroy函数，该函数释放了在Applet3da 56中建立、保存的情景信息。
因为通过由Web浏览器加载的HTML文件内的Java小应用程序标签被指定，所以Web浏览器6知道如何运行Applet3da 56。
Java小应用程序标签如图5的201～206所示，表述为
<applet code＝”Applet3da.class”codebase＝
”../”width＝”360”height＝”240”id＝”Apple
t1”ARCHIVE＝”3danywhere.zip”MAYSCRIPT>
    <param name＝”source”value＝”example.
3da”>
    ：
    ：
</applet>
Java小应用程序标签的“code＝”部分指定Applet3da 56类文件。这是Java小应用程序插入HTML页的标准方法。
作为图5的202～205示出的Java小应用程序标签的参数，如图6所示，备有与背景色、特征、纹理等的加载方法、去假信号等的显示有关的Display 61，与工具栏、鼠标操作照相机控制、3D对象的旋转轴操作、坐标移动、形状等操作有关的Mouse&UI(62)，设置照相机的移动速度、移动坐标、图形选择、3D对象等初始状态的Default selections(63)，以及指定事件功能的选择和鼠标事件的无效/有效等的Miscelleous部分等。
图7示出了3DAJava小应用程序内具有的Java(R)脚本API(Application Programming Interface)的功能对象，是为实现与用户的交互的3D图像显示，而用于HTML页内表述的交互3D情景显示的独自的Java(R)脚本的界面部分说明图。
Java(R)脚本内容如图5的301～305所表述。其中一例为，通过302的My3daEventFunction(itype，Param1，Param2)，选择的修改(itype＝2时)变化产生事件。
Java脚本API如图7所示，具有Shape 71(形状)、Shape属性72(属性)、Transform 73(坐标变换)、Transform属性74、Object 75(对象)、Camera 76(照相机)、User interface 77(用户界面)、Display78(画面显示)、Animation 79(动画)、及Miscellaneous 80(其他)等。
与各功能相关的说明，按照关于上述3DA Java小应用程序的说明及下面记载的说明。
下面详细说明Java(R)脚本API。
Java(R)脚本API函数(功能)全部是在Applet3da 56类或SuperBase 55类运行的共用函数。各3DA Java小应用程序各具有一个Applet3da 56类的实例(实例化：意味着由类构成的对象)。此程序是全部的Java(R)小应用程序被Web浏览器运行的方法，是被Web浏览器加载运行的主要的Java小应用程序类。由于SuperBase 55类没有实例(实体)，Applet3da 56继承SuperBase 55类，所以全部的Java(R)脚本API函数在Applet3da 56内运行。
API函数访问Applet3da 56函数的一部分，在Java小应用程序中进行各种工作。举例如下(没有图示)。
1)setBGColor()函数对SuperBase 55类的“yoe3d.m_gbColor”部分访问，设置其值。此值作为Java小应用程序的背景色使用。然后，调用Applet3da 56的RedrawAfterAct()方法重绘Java小应用程序。
2)setPos()函数用于设置3D情景中的修改位置。这通过对控制对象、即SuperBase 55类的一部分访问，确认特定的3D修改当前是否选择来进行。然后，使用控制照相机的程序，把达到其功能的位置转换成具有选择的修改的坐标系。然后，选择的“翻译”可变部分被设置为新的位置，Applet3da 56的RedrawAfterAct()方法重绘Java小应用程序。
上述例中，表示Applet3da 56类具有管理Java小应用程序的不同面的部分对象。(控制器具有与选择的情景要素有关的信息，yoe3d 53具有Java小应用程序背景色等一般信息。)这些对象被不同的API函数访问，然后Java小应用程序情景被绘画，显示该访问的效果。这些对象理解API函数并不是只为了访问才存在的事情很重要。这些是具有情景信息，用于绘画情景的对象。例如，通过与Java小应用程序的用户对话产生事件。这些事件又在Applet3da 56类中处理，通过事件的处理对对象进行访问。
被3DA Java小应用程序取出的3D情景信息成为图8示出的文件内容，由Header 81(标题)、Shape 82(形状)、Transform 83(坐标变换)、Light 84(光源)、Camera 85(照相机)等构成，作为二进制数据保存在一个文件中。各3D情景信息的说明如上所述。
图9是示出了进行许可信息管理的构成的概略图。
如图1的第1实施方式所示，从服务器下载3DA Java小应用程序等，在用户的Web浏览器上进行3D图像显示时，能显示许可信息，所以能起到防止非法使用的作用。
首先，在第2实施方式示出的图2的S209保存3DA Java小应用程序时，把域名WWW.xxx.com等域名信息嵌入3D Java小应用程序的数据内。此项处理是图3示出的(A)部分的S300的处理。
另外，第2实施方式示出了保存在本地存储装置的情况，3DAJava小应用程序也取代图2的S205的保存处理，保存在该服务器中。
然后，在Web浏览器显示3D情景图像时，取代图2示出的加载3DA Java小应用程序的处理S210及显示处理S211，转向图3示出(B)的S301以后的处理。
从Web服务器下载3DA Java小应用程序等，运行3DA Java小应用程序(S301)，通过3DA Java小应用程序的运行进行伴随许可信息的处理。
这在(A)通过核对嵌入3DA Java小应用程序数据内的域名和实际的域名来实施(S302)。
两域名一致时，不显示许可代码110而进行正常的3D显示处理(S303)。
域名不一致时，显示许可代码110，并警告(S304)。用户要是确认了标识显示，单击许可代码110，访问管理许可的公司的主页，获得许可手续(S305)。
具体的如图9所示，Web浏览器2取得从Web服务器6下载①的3DA Java小应用程序数据的域名和实际下载源的域名②，对双方进行核对③，当双方的域名不同时，在Web浏览器2的3D情景的绘画区域名内显示许可代码110，并警告。
Web浏览器2的阅览者单击许可代码110转向管理许可的公司的主页，按照许可的取得方法或办理方法等的显示取得许可，进行3DA情景的显示。
通过此项处理，公布3DA Java小应用程序的数据时，能防止非法复制3DA Java小应用程序数据，在多个域名登载。
最后，参照图10，说明第3实施方式的Web 3D图像显示系统。
图10的Web3D图像显示系统是作为一个商用模式构成上述功能及构成的，在系统中心1使基于3DA设计的开发工具和通过3DA设计生成的3DA文件等的各3DA信息的文件数据库化，由用户(客户机2)从系统中心1的Web服务器6下载3DA信息，由客户机2的Web浏览器显示交互的3D图像。
另外，系统中心1内的Web服务器6或3DA设计、及客户机2的Web浏览器安装在市场上出售的PC(个人计算机)或工作站上就能工作，关于构成PC或工作站的CPU(中央控制装置)、内存或硬盘等存储装置、显示图像或文本等的显示装置、键盘或鼠标等输入装置、以及与通信线路连接的输入输出装置等的计算机装置，它们的构成图及说明在此省略。
还有，在此省略对上述处理步骤重复的说明。
图10中，1是系统中心，2是Web浏览器(客户机A)。3是互联网，4是其他客户机B，5是其他的不确定多数的客户机n。
6是系统中心1内的Web服务器，利用互联网3，对客户机A、B...n配置3DA文件等。7是管理3DA文件等的传输的FTP服务器，在从外部对系统中心访问时使用，这里，不涉及其应用程序。8是管理数据库的访问的数据库服务器。9是许可信息添加装置，在Web浏览器2上显示3D图像时显示核对域名的许可信息。
10是3D对象形成装置，生成“3ds”等各种3D软件的3D对象。11是VRML文件形成装置，把生成的3D对象转换成VRML格式。
12是3DA定制装置，13是3DA文件生成装置，利用3DA设计，从VRML文件取出情景信息，添加定制信息，作为一个压缩文件形成3DA文件保存必要的情景信息。14是3DA Java小应用程序生成装置，其利用3DA设计生成进行交互的3D图像显示的3DAJava小应用程序。显示3D情景所需的各3DA Java小应用程序类被保存为一个压缩文件。
15是HTML文件形成装置，利用3DA设计，自动生成具有Java小应用程序标签的Web页用的HTML文件，把Java(R)脚本程序追加到生成的HTML文件，运行选择申请的追加手续，编辑形成HTML文件。装置10-15中的每一个装置均通过3D信息存储装置16和数据库服务器8，将每一个已创建的文件或者定制的文件存到3D数据库17中。不同的3D数据包括3D部分、3D图像文件以及其他类似的文件，这些数据均存储在3D数据库17中。
另一方面，各Web浏览器具有HTML、Java(R)Java小应用程序、Java(R)脚本的处理功能，21是3DA Java小应用程序申请装置，向Web服务器6申请3DA Java小应用程序的下载。22是3DA文件申请装置，由下载的3DA Java小应用程序运行。23是3DA Java小应用程序运行装置，下载3DA文件进行3D图像显示。24是界面显示处理装置，Web浏览器能单独进行3D显示画面的编辑操作。25是许可信息处理装置，核对域名，进行关于许可信息的处理。
如此，按照本发明，使用由现有的3D软件输入的VRML文件时，以往Web浏览器如果不插入特别的浏览器插件，就不能显示3D情景，但利用本发明的3DA系统，能使用通常的Web浏览器，没有插件也能显示交互的3D情景。
还有，通过3DA Java小应用程序的3D情景的显示方式和3DA文件的压缩处理，传输数据量下降到平均的动画文件的1/10左右，所以，即使不使用宽带，用通常的互联网也能流畅地进行3D图像显示。
还有，在Web浏览器2下载3DA文件、3DA Java小应用程序、选择对象后，不用服务器就能进行交互显示，所以与由Web浏览器依赖服务器进行编辑加工处理，利用服务器的服务器程序进行3D对象的编辑加工处理的现有方式相比，能实现更迅速的交互的3D情景显示处理。
还有，如果把本发明用于电子商务等，用3D图像在Web浏览器上显示汽车样品，用户用鼠标旋转车体，下部机构部分、车内的座席的状态、颜色等看起来都和现实一样，自己可以用指定颜色涂改车体，发送订单。还有，在不动产业等，用3D图像展示模型时，用户可以用鼠标移动家具的位置，还可以用指定颜色涂改家具的颜色，还可以订货，在家里不出门就能实现这些。
其他，也能用于创作在线游戏，也能用于其他的所有的图像显示。
产业上的应用可能性
如上所述，按照本发明，在利用Web浏览器显示3D图像的双向的3D图像显示系统中，从利用各种现有的3D模拟软件程序生成的VRML等标准的Web 3D文件读取3D情景信息，编辑、加工、生成3D压缩文件，保存在Web服务器，从Web服务器下载3D Java小应用程序和3D要素文件，在Web浏览器的Java(R)VM(假想设备)上显示3D情景，接收全部信息后，不通过Web服务器，Web浏览器单独运行3D Java小应用程序，持续进行3D情景的显示，使与用户的交互成为可能，所以不需要特别的浏览器插件，即使不使用宽带也能进行3D情景的流畅显示，Web浏览器单独的3D情景的编辑加工操作成为可能。并且，通过利用许可代码的显示能限制不正当使用。

Claims (9)

1.一种Web 3D图像显示系统，其是加载保存在存储装置的3D图像文件，在Web浏览器上显示3D图像的计算机系统，其特征在于包括：
Web 3D文件形成装置，其使用各种3D模拟软件程序生成3D对象，把生成的对象或3D情景全部转换成用标准的Web用3D图形表述语言表述的文件格式；
3D情景定制装置，其以形成的所述Web 3D文件为基础进行3D情景定制，添加用于在所述Web浏览器上显示3D情景的信息；
3D压缩文件生成装置，其压缩由所述3D情景定制装置得到的3D情景信息，生成3D压缩文件；
3D java小应用程序生成装置，其以所述3D压缩文件的3D情景信息为基础，生成用于在所述Web浏览器上运行实时的3D成图及移动算法，并显示3D情景的3D java小应用程序；
Web页形成装置，其形成具有调用所述3D java小应用程序的java小应用程序标签的超文本的Web页；
3D信息保存装置，其把显示3D信息所需的所述3D压缩文件、所述3D java小应用程序、所述Web页、纹理文件、以及选择的工具栏文件保存在存储装置中；
3D java小应用程序运行装置，其利用Web浏览器，申请保存在所述存储装置中的所述3D java小应用程序，加载保存在所述存储装置中的3D信息文件，运行所述3D java小应用程序；以及
交互显示处理装置，其通过所述3D java小应用程序的运行，进行与使用者交互的3D情景显示。
2.根据权利要求1所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：
所述3D压缩文件、所述3D java小应用程序、所述Web页、纹理文件、以及选择的工具栏文件保存在通过通信线路连接的服务器内的存储装置中，，
所述Web浏览器包括：
3D java小应用程序申请装置，其通过与所述服务器的通信向所述服务器申请、下载3D java小应用程序；
3D压缩文件申请装置，其运行所述3D java小应用程序，向所述服务器申请、下载所述3D压缩文件；
选择信息申请装置，其向所述服务器申请、下载情景背景图像、图形纹理及选择信息；
3D java小应用程序运行装置，其在结束下载，收取全部信息后，不依靠所述服务器，在Web浏览器上单独运行所述3D java小应用程序；
3D情景显示装置，其利用3D java小应用程序运行装置，在Web浏览器上单独运行实时的3D成图及移动算法，持续进行3D情景的显示；以及
交互显示处理装置，其在显示所述3D情景的同时，使用户和所述3D情景进行交互成为可能。
3.根据权利要求1或2所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：所述交互显示处理装置，通过把对已经加载的工具栏及情景对象进行移动、变更操作的用户事件的输入传输给所述3Djava小应用程序，并运行，由此使在Web浏览器上单独进行3D情景的编辑、加工操作成为可能。
4.根据权利要求2所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于包括许可信息处理装置，所述许可信息处理装置在所述Web浏览器从所述服务器下载所述3D java小应用程序，显示3D情景时，核对所述服务器自身的域名和嵌入所述3D java小应用程序内的域名信息。
5.根据权利要求4所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：能核对所述2个域名，当域名不同时，在3D情景的绘画区内显示许可信息标志并警告。
6.根据权利要求1或2所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：所述3D java小应用程序由多个java小应用程序类构成，从各类中选择显示3D情景所需的有关类，并且作为一个压缩文件保存，所述各类包括至少具备形状、坐标变换、光源、照相机的情景要素的各类，具备线框、平面底纹、立体底纹的隐藏类，以及用于显示3D图像的各种核心类。
7.根据权利要求1或2所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：所述3D java小应用程序具备利用Web页的Java脚本代码，使与使用者的交互操作成为可能的独自的Java脚本界面。
8.根据权利要求7所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：所述Java脚本界面，至少具备与对象、形状、坐标、照相机、动画、图像显示、及用户界面有关的信息，以显示可与使用者交互操作的3D图像。
9.根据权利要求1或2所述的Web 3D图像显示系统，其特征在于：所述3D压缩文件由被所述3D java小应用程序调用的、至少具备形状、坐标变换、光源、照相机信息的3D情景信息构成，以二进制数据保存在一个文件里。
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