外文翻译----空气污染的虚拟现实模型

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1、附录 A 译文 空气污染的虚拟现实模型 本文致力于通过 Matlab系统的虚拟现实语言及其工具箱来描述并建模。选用这个系统（ Matlab系统和虚拟现实建模语言系统）可以通过可视化的二维插补法来显示出空气污染的数据。 1 引言 近年来，三维数据信息在很多领域上（不仅仅在科技方面）被关注，它提供清晰且智能的信息编排在 3D模型中是非常必要的，例如医疗方面。而且它在不同领域上的使用也是越来越频繁。使用复杂的数学工具处理信息的结果是随之自然形成的三维图像模型。从虚拟建模语言被开发出来后，便可以观察或处理个人计算机上所有用户的三维空间的数据。目前最常用的互联网浏览器（微软的 IE浏览器和网景的领航员浏

2、览器）已经内置了浏览虚拟现实建模语言的插件。这里还有许多其它的免费的插入式模块的软件用于互联网，那些软件能够进入虚拟世界并观察它、甚至是很好的控 制它。多亏这些事实， 3D建模的应用领域按着预期发展。 这篇论文的目标是使用 Matlab系统来对捷克共和国空气污染等级的三维模型进行处理，并且使用虚拟现实建模语言作为最终的表现形式。 2 背景 虚拟现实场景的创建一般有两种途径：第 1种是采用 openGL， VRML， Direct3D等语言创建，对于非计算机专业的人员来说，利用 OpenGL编写出复杂的三维应用无疑是一个挑战。 VRML语言虽然本身编写起来非常简单，但这种语言功能较弱，而且在处理

3、复杂的进程方面显得力不从心，与其它高级语言的连接也不够方便。Direct3D是微软公司推出的三维图形编程 API，它主要应用于三维游戏的编程，需要编程人员具有较高的 C+等高级语言的编程功底，因而也难以普及。因此，通过这种途径创建虚拟现实场景需要有较好的编程能力，同时需要熟悉某种语言，适合于专业的开发人员；第 2种方法是采用某种虚拟现实环境创建工具来创建，这种工具基于某种语言和开发平台，为用户提供一个避开复杂编程过程和语言规范来创建虚拟现实场景的有效途径，这类工具目前已有一些试验系统被报告 “而且大多数是基于 VRML的。但无论基于哪种平台，从技术上看都还不成熟，尚有较多 问题需要解决。 3

4、现实数据的描述 捷克共和国的自动监控系统（ AIM）的大概 100多个测量站会定期提供被选中的大气的组成成分的测量数据，检验检测污染物质的浓度，每个站点每隔 30分钟检测一次，持续一年。通过这些数据，使用插值方法查看捷克共和国的全境的数据，就可以在某个准确的地点看到当地空气污染的等级。通过图表展现出插值的结果会比想象出来的更快且更清晰。他们也可被用来与 NOAA的卫星观测和粉尘在空气中的浓度平行进行对比。在这一年时间中的一系列代表着从观测站取得的污染物的浓度的结果由在布拉格的捷克水文研究所提供。 图 1地点的数据是通过对淘汰了的测量值进行补偿而得的。 4 二维插值方法 使用各种插值法都可以计算

5、出正交网上没有被测量的点的污染。对这些问题的描述和对比已经在图 4中表现出来了。它可以使用最简单的第 0序列 -最邻近的方式是插入并找到有相同值的附近的站点。 Voronoi图【 1】限制了范围边界。图 1里关于 Delaunay三角形方法被用在高阶插值中（双线性，立方体，线条）。一个被选的方式应用在正交网上经度和纬度上列出的计算的浓度值的结果。而 三维模型代表着这些结果的一个自然演示。 5 在 Matlab系统和虚拟现实建模语言环境下的三维模型 样条插值法已经应用到数据为 PM10（特殊材料到 10 u m）的测量，在一个特定的时间里的捷克共和国的自动监控系统。该算法意味着在 Matlab R12系统提供的空气污染的模型结果在图 2中被展示。 虚拟现实工具箱已经用来建立 VRML (.wrl)文件了。用任何文本编辑器编辑这个 VRML (.wrl) 的程序都必须谨慎的按照下面的要求来创建 VRML文件。 1. 坐标系统：无论是 Matlab系统还是虚拟建模语言都是用右侧的直角坐标系，但是是按照像 图 3一样的按 X轴旋转。 2.单位：虽然在 Matlab环境下有可能用任何的系统单位，但虚拟现实建模语言的长度值一般用米，角度一般用弧度，而时间一般用秒。 3.节点表识：只要使用 DEF关键字的节点便可连通那些来自 Matlab和它的虚拟工