[发明专利]一种应用于Web3D的数据处理装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种跨浏览器的Web3D装置和方法，特别是涉及不需要浏览器插件的Web3D装置和方法。

背景技术

如公众所知，以VRML(虚拟现实标记语言)为代表的3D图形技术随着互联网的发展，正在与网络技术融合，形成基于互联网的三维图形技术。互联网上的交互式3D图形技术(Web3D)正在脱离本地主机的3D图形，形成自己独立的框架，Web3D技术将在电子商务、联机娱乐休闲与游戏、科技与工程的可视化、教育、医学、地理信息、虚拟社区等领域有广泛应用。

但基于B/S模式(即浏览器和服务端架构)的Web3D应用发展存在一个非常严重的制约性因素，即对浏览器插件的依赖。

浏览器作为客户端，用户在此客户端上运行三维应用程序，需要OpenGL或微软的Direct3D(OpenGL和Direct3D都是专业的图形编程接口，最大区别在于Direct3D是微软Windows系统独有的，而OpenGL是跨编辑语言、跨系统平台的)技术支持，而目前基于浏览器应用都尚不具备与操作系统底层技术的直接访问操作能力，因为浏览器厂商认为互联网直接对客户端本地系统级别的操作是具有重大安全隐患的，所以Web3D应用的实施应用通常伴随着一个浏览器插件，这个插件作为浏览器与底层OpenGL或Direct3D的技术桥梁，负责解释并翻译实施场景模型文件的语法，实时渲染从服务器端传来的场景模型文件，在网页访问者的客户端逐帧、实时地显示3D图形。但浏览器插件的使用存在以下问题：

1、浏览器插件是Web3D应用程序在服务端已部署好的，通常插件程序的文件体积不会太小，用户在使用Web3D应用程序之前必须先花费几分钟甚至十几分钟以上的时间下载或升级插件程序，然后再像安装软件那样安装这个插件。由于插件程序要与浏览器进程捆绑式同时执行才会发挥作用，所以用户要在下载并安装插件程序以后关闭当前所有已打开的浏览器窗口，重新启动浏览器让插件生效才能正常使用Web3D应用程序，对用户体验造成严重的不良影响。

2、浏览器插件的稳定性较差，针对同一厂商但不同版本的浏览器，插件的兼容性不好。举例说明，如微软IE6版本与IE7、IE8版本的浏览器进行对比，IE7、IE8版本浏览器对操作系统的内存管理技术要比IE6优秀很多，如果开发者针对IE7、IE8版本浏览器开发的插件程序在IE6版本下运行，而IE6对动态内存回收不及时，极有可能因内存溢出问题而导致浏览器程序崩溃；如当前最新版本IE9浏览器与之前版本的浏览器进行对比，IE9提供最新的硬件加速技术，使用计算机的图形处理器(也称为GPU)来处理侧重图形的任务(如视频流或三维图形)，浏览器默认安装该硬件加速技术是开启状态，如果在IE9下运行针对之前浏览器版本开发的插件程序，对操作系统底层图形编程接口的调用将极有可能发生冲突，因并行访问同一内存地址问题而导致浏览器程序崩溃。因兼容性问题导致浏览器崩溃，将对Web3D应用程序的稳定性造成严重的不良影响。

3、插件实现没有一个标准规范，同一Web3D应用针对不同浏览器需要多个版本插件，无法做到跨浏览器应用。造成这一问题的根本原因在于，各浏览器厂商的核心技术即浏览器内核不同。通常所谓的浏览器内核也就是浏览器所采用的渲染引擎，渲染引擎决定了浏览器如何显示网页的内容以及浏览器为插件扩展程序提供的接口。几乎所有主流的浏览器厂商均使用各自独特的浏览器内核，如IE浏览器使用微软公司独有的内核，Chrome浏览器和Safari浏览器使用苹果公司的WebKit内核，FireFox浏览器使用Gecko内核，而Opera浏览器不同版本之间使用了Presto和Kestrel两种内核，不同的浏览器内核对插件扩展程序提供的接口不同，因此同一Web3D应用程序要做到互联网用户全覆盖，几乎针对所有主流浏览器都要单独进行开发和维护，为Web3D应用程序的推广实施造成极大的阻力。

Web3D应用对浏览器插件的过度依赖，严重制约了应用程序的用户群体发展，以及优秀Web3D应用的实施和推广。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种应用于Web3D的数据处理装置，解决Web3D应用需要浏览器插件的技术问题。

同时本发明的目的是提供一种利用上述装置实现OpenGL ES 2.0数据渲染的方法，解决三维数据在浏览器处理速度慢的问题。

本发明的应用于Web3D的数据处理装置，包括基础功能装置、消息通信装置、JSON场景图形控制装置、场景图形处理装置、注入和反转控制装置和OpenGL接口装置；