随着虚拟现实技术在展会宣传、教学研究、游戏娱乐、城市规划等多领域的广泛应用与需求,场景漫游也随之成为一个热门话题,大规模场景的实时漫游则是其中的一个重要研究方向,其普遍性难点在于如何处理有限硬件条件下海量数据传输与场景实时渲染的矛盾。为此,本文结合WebGL技术,首先介绍了Web3D实时场景漫游系统的相关技术和研究现状。然后研究了Web浏览器中三维模型场景漫游技术的碰撞检测,帧数性能优化和数据传输。分析了Web3D应用场景中存在的问题,并提出了一种优化解决方案。这允许用户在Web浏览器中平滑地执行3D场景漫游交互。论文的主要研究内容为以下几个方面:(1)Web3D场景漫游的工作原理。首先对WebGL技术标准进行了研究,分析了WebGL中的基本原理、Three.js三维库中实现对象行为和交互功能的摄像机和场景的渲染器等。然后重点研究了WebGL中着色器的基本绘图机制以及WebGL中使用的坐标系统。(2)数据模型的管理策略。在场景模型加载前,先对数据进行预处理。针对3种不同层次的精度的数据进行划分,降低Web3D场景实时绘制的数据量。并根据Three.js引擎的文件管理方式,对节点的不同精度模型进行管理。针对模型数据不规则分块,利用一种图形方式的数据结构,能够根据视点的位置进行由近到远的检索,以减少数据的遍历量。(3)场景模型的动态加载。根据WebGL的数据加载方式,采用异步调用的方式对数据进行动态调度。提出了一种基于Web Worker模拟多线程的方式,对于Web Worker的进程实现进行了研究,给出了动态加载的策略方法,并探究了Web Worker与主线程之间的通信模式(4)三维场景漫游的算法和性能优化。介绍了WebGL中的三维加工算法并实现了圆弧形物体的网格构建。然后介绍了漫游中的碰撞检测算法,并且针对Web3D大规模场景模型加载时容易造成卡顿的现象进行了研究分析,提出了性能优化方法。(5)Web3D漫游系统的实现。通过建模软件将模型搭建好后,进一步将系统分为数据预处理、数据动态加载和交互子系统。在Web浏览器中平结合Three.js库对漫游系统进行实现,完成场景的绘制、漫游、碰撞检测,并通过系统性能对本文方法的可行性进行验证分析。实验证明,采用本文中的算法,能使系统进行流畅的运行。