基于Web3D的虛擬五金商城的設計與實現

摘要： 現有的五金制品的電子商務平臺僅限于平面的二維網頁技術，即通過幾張不同角度的照片來展示商品。這種展示方式無法直觀地把商品呈現給用戶，購物場景缺乏真實感。本文利用Web3D設計了一個基于Web3D的虛擬五金商城系統。該商城系統改變了傳統的二維的網絡店鋪場景和產品展示模式，強化了商業過程中的視覺作用。實際的應用表明，該商場系統具有良好的五金制品購物仿真環境和3D視覺效果。

關鍵詞： 五金制品； 虛擬技術； 電子商務； 設計

中圖分類號：TP393.4 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)10-42-03

目前，經過多年的發展，國內五金電子網站發展迅速，涌現出了一批五金商務網站，比如中國五金網、中國五金商城和大陸五金網等。但大多數五金電子商務網站的技術平臺仍然是2D頁面模式，商品的展示僅限于2D頁面的圖片和文字等，缺乏良好的視覺和交互效果。

對于現代消費者來說，購物不僅僅是一項消費行為，而且應該是一種生活享受和休閑方式。Web3D結合了虛擬現實技術的電子商務將大大地改善電子商務發展的現狀，提高企業的網上營銷能力，改進客戶的購物行為方式。本文利用cult3d設計和實現了一個基于Web3D的虛擬五金商場網站。該網站是一個商業化的以五金制品為主題的B2C[1]購物平臺，為廣大消費者提供一個具有真實感的3D虛擬仿真網購體驗平臺，使得客戶通過結合3D視覺效果，能更好地了解五金制品商品的外形和樣式。實踐證明，該商務網站具有良好的應用價值和社會性。

1 Web3D技術介紹

Web3D技術與多媒體、網絡技術并稱為三大前景最好的計算機技術。自1962年美國青年(MortonHeilig)發明了實感全景仿真機開始，Web3D技術越來越受到大眾的關注。以三個“I”，即“Immersion”沉浸感、“Interaction”交互性、“Imagination”思維構想性，作為虛擬現實技術最本質的特點[2]。以下對Web3D技術作一具體描述。

⑴ VRML[3]：VRML融合了其他先進技術。在國際互聯網發展迅猛的今天，具有廣泛的應用前景。VRML支持MPEG，MOV，AVI等視頻文件，RM等流媒體文件，MP3等多種音頻文件，Flash動畫文件，多種材質效果，支持NURBS曲線，粒子效果，霧化效果；支持多人的交互環境，VR眼鏡等硬件設備。在娛樂、電子商務等領域都有成功的應用。

⑵ ViewPoint：ViewPoint技術是由真正的3D模型建立的，它具有完全的互動功能，可以真實地還原現實中的物體功能?？梢詣摻ㄕ掌壵鎸嵉?D影像，并且可以和其他高端媒體(RichMedia)綜合使用。

⑶ Cult3D：Cult3D是一種嶄新3D網絡技術，并不是在新的語言上有所創新，而是利用了現有的技術。Cult3D由兩部分組成，一部分編寫3D素材，另一部分用于解讀3D素材，將最終結果無縫地嵌入到Html中。它能把質量高、速度快并有實時交互的物體送到所有的因特網用戶手上。利用Cult3D技術制作出來的3D立體產品交互能力強，采用流的形式，文件較小，效果較好。對于一般的瀏覽器只需安裝一個插件，即可即時瀏覽。

⑷ Java3D：Java3D技術產品通過JavaBean的封裝，可在瀏覽器上直接瀏覽，不需要任何插件。

綜合以上所述及分析，本文選擇Cult3D作為Web3D技術平臺。

2 系統分析和建模

2.1 系統功能架構

該網站是一個商業化的三維五金商城購物平臺。該網站的主要目的是讓客戶在虛擬的3D購物場景中，通過使用鼠標改變角度，全面地了解商品3D信息。同時，3D虛擬環境使得購物過程具有一定娛樂性，讓客戶體驗身臨其境的現實感覺，極大地吸引客戶的眼球，潛在地促進購買欲望。系統按照功能的性質，分為前臺服務系統和后臺管理系統。

⑴ 前臺服務系統：主要提供給用戶三維的商品展示、購物等方面的各種服務，并且考慮網站注冊會員的相關功能、游客的功能等等。網站的前臺具有用戶注冊、用戶登錄、商品瀏覽、資料管理、訂單管理等功能。用戶在網站前臺可根據自身的需求選擇相應的服務功能，如圖1所示。

⑵ 后臺管理系統：網站管理的后臺系統主要是為管理者提供一個可視的數據庫數據操作界面，方便對相關信息進行及時有效的更新、維護、整理等操作，包括用戶管理、商品管理、商品類別管理、訂單管理等，如圖2所示。

2.2 系統活動狀態分析

UML是一種功能強大的、面向對象的可視化系統分析建模語言，具有一套成熟的建模技術，廣泛應用于復雜模型的建立[4]。UML豐富的模型增強了系統的理解，便于建立可靠、完整的系統模型。通過對該系統的各個模塊的具體分析，得到了系統的活動狀態分析圖。在本系統中，主要有買方購物活動和賣方管理商品活動。

⑴ 買方購物活動如圖3所示。

2.3 3D虛擬場景建模

3D虛擬場景[5]是由三維幾何物體、場景的控制和交互組件組成。三維場景漫游系統的建立，首先需要對數據、圖像進行采集，并建立相應的三維模型，然后進行紋理映射以及圖像的融合和配準，最后就是在所用軟件中實現漫游。由于在虛擬現實系統中，不僅僅要對三維圖形的繪制，還需要提供漫游能力和種種交互操作，包括接觸物體、移動物體、測量角度、改變燈光、聲學反應等等。

3D虛擬場景的建模主要包括以下幾部分。

⑴ 幾何建模

幾何建模是指虛擬場景中可見的三維物體空間形狀以及各種附屬性質的描述。幾何建模描述了虛擬場景的三維造型(多邊形、三角形和頂點)、外觀(紋理、表面反射系數、顏色等)。

⑵ 物理建模

虛擬對象的物理建模包括對象的質量、重量、表面紋理(光滑或粗糙)、硬度、形狀改變模式等，這些特性與幾何建模和行為規則結合起來，形成更真實的虛擬物理模型。

⑶ 行為建模

行為建模是指動態實體的活動、變化以及與周圍環境和其他動態實體之間的動態關系，它們不受用戶的輸入控制(即用戶不與之交互)，體現了虛擬現實的自主性的特性。

⑷ 運動建模

在虛擬場景中，只是簡單地說明一個對象的“靜態”3D幾何體是不夠的，必須考慮虛擬場景隨著位置改變、碰撞、捕獲、縮放和表面變形變化而動態產生的變化，即運動建模。

2.4 3D虛擬商品建模

3D虛擬商品模型是商品的外觀信息、商務信息以及與客戶的交互信息的有機結合體，是商品的商務性，交互性和形象性的體現。我們首先需要對這三種信息源進行建模，然后對模型進行交互功能設計，最后在展示的時候，通過訪問數據庫的方式，輸出需要的商務數據到瀏覽器，最后通過瀏覽器和用戶完成交互操作，其應用流程如圖5所示。

3 主要模塊分析和設計

3.1 用戶登錄注冊模塊

用戶可以在網站首頁的登錄框中輸入用戶名和密碼進行登錄，當輸入的用戶名和密碼正確則可成功登錄，否則將提示登錄失敗，可重新登錄。用戶登錄注冊時序圖如圖6所示。

3.2 會員信息管理模塊

游客進入網站首頁登陸后，點擊“會員中心”，即可進入“會員中心”頁面。這里為用戶提供了用戶注冊信息的查看和修改，提供了用戶密碼的修改，購物車的查看，訂單的查看。會員信息管理時序3.3 商品購物模塊

用戶注冊后可以在網站上的導購區瀏覽各類商品，可將喜歡的物品放入購物車，并進行下訂單以及支付操作，滿足游客的購物樂趣。當用戶購物后，網站將對訂單進行審核并根據用戶填寫的訂單，在短期內將商品寄出，同時用戶在下訂單后可進入自己的個人中心對訂單的處理情況進行實時查詢。購物時序圖如圖8所示。

3.4 商品管理模塊

賣方可以登錄商品管理模塊，可以對自己鋪下的商品進行管理。商品管理時序圖如圖9所示。

4 結束語

本文設計了一個三維的五金商城的商務網站，討論了利用Web3D并融于系統的架構角色設計方案，詳細分析了系統流程并進行了相應的建模分析。該系統的設計方案參與了2012年浙江省第7屆電子商務網站設計競賽并獲得二等獎。下一步，我們將深入研究網上支付的多樣性、安全性以及加強可視化技術的應用。