VRML 简介

一些基本的硬件介绍（5种）
1．图像生成器 2．3D鼠标 目前市场上已有了3D和6D的鼠标、跟踪球和游戏杆。由于 增加了按键和轮子，从而在用光标表示X，Y，Z坐标的同 时，还可以表示三个方向上的旋转。 3. 数据手套（Data Glove) 这种手套的手指装有传感器，整个手套装有位置／方向跟 踪器。手套的概念已经扩展到身体的其他部位。 4．头盔 大多数头盔采用双显示器产生立体景像。 5．声音发生器 声音发生器能将虚拟现实系统中的声音的改变实时地传送 到使用者的耳朵中，使他能够准确、及时地判断出声音的 出处并做出相应的反应。
7. 节点的概念
抽象地讲，VRML是一种“对象”进行对自身读写的过程。 理论上，“对象”可以指一切事物——三维几何形体、 声音或图像数据等等。VRML定义了一系列用来生成和修 饰三维形体的对象，这些对象称为节点（Node）。
8. 节点的特征
一般地，一个节点可以有以下四种特征： 节点的类型（objecttype）
五. VRML的基本概念 VRML的基本概念
1. VRML的坐标空间 VRML的坐标空间
VRML采用笛卡儿坐标系，空间上的每一个点都可 以用X，Y，Z三个坐标来表示。当面对屏幕，空间 坐标系的正X方向是向右的，正Y方向是向上的， 正Z方向是向着观察者的。
2. VRML的单位 VRML的单位
VRML的单位用来描述VRML空间环境中的大小及 距离。多数VRML作者以国际单位制来定义，如m， m/s等等。这样使得你创建的造型更容易地和其它 作者的造型相结合，创建出更大，更复杂的空间。 同时，各种浏览器的默认单位也是国际单位制。
1.3 实时操纵的软件实现
由于输出设备(显示器)是二维平面的，所以必须用二维来 模拟三维，即用不同的大小、不同的光线效果把一幅平面 图形“虚拟”成三维效果。当鼠标点中一个或远或近的物 体时，系统将鼠标所在位置都转化成为虚拟现实系统中的 三维坐标，这样就实现了用鼠标来定位一个三维坐标。
2. 硬件实现
1.2 实时移动的实现
一个场景一般说来都是由若干三维物体组成，也就是说存 在大量的点。视点的每次改变，需要对所有的点进行坐标 变换，这就需要极其大量的计算。 视点的改变往往是连续的，所以要使这个过程始终给使用 者以连续的感觉，则必须迅速而又准确地计算出每一个点 的新坐标值，让使用者不能够感觉到稍微的跳跃。因此， 要实现实时移动，需要较高性能的硬件支持。
三. 虚拟现实的实现
1．软件实现
1.1 三维物体的软件生成
在三维系统中，三维物体是用三维坐标来表示的。 三维物体用坐标生成后，还要决定一个当前视点，也 就是使用者在什么方位，方向来观察这个三维物体。 另外，对整个场景来说还必须加入光线效果，即要设 置一个发光点，以及它所覆盖的范围，以模拟日常生 活中的各种情景，如日光、点光源等。 此外，还必须考虑到的一个因素就是透视效果。简单 的说也就是远小近大的效果，这需要虚拟现实处理软 件根据不同物体的不同坐标点离当前观点的距离来决 定其所显示的大小，并实时地显示出来。
总的来说，要用硬件来实现一个虚拟现实系统， 应该能够实现以下功能：
景像是以人的头部为中心来建立的，即景像能够随头部 的运动而改变，而且是要实时的。 能够根据人的动作来改变系统的状态。比如，手应该在 想拿物体时，能够感觉将这个物体拿起并能感觉其形状 与重量。手、脚的其他动作也是类似。 声音能够随人的行为的改变而变化。靠近或远离一个发 声的物体时，人应该感觉出声音渐大或渐小，同时须加 上立体声的感觉。 其他的一些附属功能，如冷、热、动、静的感觉，以及 有关作用力的触觉反馈等。
在VRML 2.0中共有54个节点，这54个节点可以分成外观节 点、几何体属性节点和组节点等九大类。每一类中又包含 了若干个不同的类型，每一种类型有着不同的功能。
节点所包含的域（field）
我们可以把VRML 2.0中的节点理解为 C语言中的结构体。 “域”可以完全地对应为结构中的变量，它有数据类型， 有域名，当一个节点生成时也必须给定域值。VRML所有节 点的域都有一个缺省值，当不特别指明域值时，浏览器就 用域的缺省值来生成物体。一个节点可以包含许多个域， 但也可以一个域也没有。
VRML发展的大事年表： VRML发展的大事年表：
1993.12 l994.03 1994.O6 l994.10 Parisi和Pesce开始开发第一个VRML浏览器 首届WWW大会在日内瓦召开，提出VRML 开始VRML邮件列表 产生了基于SGI的Open Inventor文件格式的 VRML 1.O第一稿 1996.03 VRML结构组通过 Moving Worlds，并就 VRML 2.0标准进行投票； 1996.08 通过VRML 2.0标准。
3. 购物
这里所说的购物不只是简单的电子交易，而是有 更为深刻的含义。 利用虚拟现实技术，可以做到足不出户便可以逛 商场，选购所喜欢的东西；可以在一个虚拟的三 维商场中任意地走动、上楼、下楼（即结合虚拟 游览的功能），浏览琳琅满目的商品，并可以对 每一种商品从外观、色泽等不同方面进行观察， 而不必担心售货员的催促。 如果再配合网上电子交易，那么这样的购物，就 是完全意义上的个人购物，不会受一时心情、环 境的影响而盲目购物。
四. VRML简介及发展 VRML简介及发展
VRML（Virtual Reality Modeling Language）是 HTML的 3D模拟，它使用 VRML浏览器能读懂 的ASCII文本格式来描述世界和链接。VRML既 可以用来建立真实世界场景的模型，也可以建立 虚构的三维世界。 VRML提供了 6＋l度的自由，你可以沿着三个 方向移动，也可以沿着三个方位旋转，同时还可 以建立与其他3D空间的超链接。因此VRML是超 空间的。 VRML使用场景图（Scenes Graph）数据结构 来建立 3D实境，这是一种是以 SGI公司的Open Inventor 3D 工具包为基础的数据格式。
2．第一人称感觉
所谓第一人称感觉，就是用户能够在场景中体会 到一种与现实生活一样的感觉。 对于软件系统来说，应该像目前十分流行的 “DOOM Ⅱ”游戏中那样。在游戏过程中，视点的 设置就好像用户在亲身经历前进、后退、转弯、 钻隧道。这里要特别注意的是，这是在一组您能 够在其中随意走动的三维物体所组成的场景中。 这种感觉是至关重要的，只有拥有了这种感觉， 用户才能够真正体会到亲身参与，而不只是简单 地看见自己操纵的一个小人上蹦下跳。
3. UTF-8字符集 UTFUTF-8字符集包含了任何计算机键盘上能找到的 字符，也支持朝鲜语，日语和阿拉伯语的字符。 UTF-8是英文USC Transform Format的缩写。其中 USC是Universal Character Set的缩写。UTF-8由国 际标准化组织的ISO 10646-1:1993标准定义。 VRML的UTF-8也可以使用pDAM1-5规范，以支 持最近的朝鲜jamo语的变化。
4. 游戏
虚拟现实的游戏提供给您的不再仅仅是一片枯燥 的数据、呆板的画面，而是一种实实在在的参与， 外部环境的变化都会通过各种方式反馈给游戏者。 象前面所提到的“虚拟现实”游戏，虽然不能完 全达到虚拟现实的要求，但总的来说还是不错的。 可以说，只有基于虚拟现实的游戏才是最真实的， 是最刺激和最吸引人的。 虚拟现实的这些应用除具有巨大的实用性、真实 性以外，同时也具有很大的市场潜力。可以说以 后商业的很大的一个发展方向就是努力朝着虚拟 现实方向发展。只有给人一种真实的感觉，人们 的兴趣才会越大。
3．实时地操纵和改变用户所进入的虚拟境界
在实际生活中，我们身边的事物、环境时刻都会 受到我们动作的影响而改变。我们在做决定改变 周围环境的过程中，总是不停地对身边的物体进 行操作。 同样地，在一个真正的虚拟现实系统中，我们也 必须具备相同的能力。虚拟现实是由人按照人的 思维创造出现的，除了可以实现同现实生活中一 样的操作之外，我们还可以按照自己的意愿决定 哪些物体是可操作的，哪些是不可操作的。 最后要提醒一点，这种对虚拟境界的操作能力必 须能够实时实现。
VRML最初代表的含义是 Virtual Reality Markup Language， 只是在后来由于为了反映三维世界的建立而将Markup改为了 Modeling，缩写仍为VRML。
VRML 1.0 与VRML 2.0
VRML 1.0在设计时考虑了以下因素： (1) 操作平台无关性； (2) 可扩展性； (3) 在低带宽上良好的运行能力。 VRML 2.0标准对 VRML 1.O标准的扩展主 要针对下面四点: (l) 增强的三维建模能力； (2) 声音与动画； (3) 交互性能力； (4) 编程能力。
虚拟现实建模语言
——VRML ——VRML简介
2000.05.01
一. 虚拟现实的基本知识
虚拟现实（VR——Virtual Reality）是目前一个 十分流行的词。特别是VRML这一基于WWW上虚拟 现实建模语言的出现，更将关于虚拟现实的讨论引向 了高潮。那么，究竟什么是虚拟现实？ 按照当今国际上流行的定义，一个能够在真正意 义上实现虚拟现实的系统应当具有以下三个基本要素 1．能够给用户以三维立体的虚拟境界； 2．应当给使用者以第一人称的感觉，并有实时任 意活动的自由； 3．用户能够通过一些控制装置实时地操纵和改变 用户所进入的虚拟境界。
二. 虚拟现实的应用
l．虚拟测试
用虚拟现实系统作为现实的替代，来测试一些系 统的性能或训练、测试有关人员的水准。 虚拟测试具有的真实性、更大的灵活性、可降低 成本等特点，使之成统来随意漫步在名胜古迹 中，可以按照您的要求行走任意的路线，看您喜 欢的景色，做您喜欢的事，可以对感兴趣的景物 做详细的了解又不受时间、空间的限制，就像身 临其境一样。并且，没有危险和旅途的劳累。
一个VRML文件还可以包括下列条目： 注释 节点域和域值 定义的节点名 使用的节点名 并不是所有的文件都包含这些要素，唯一必须的 是VRML文件头，如下行所示： #VRML V2.0 utf8 任何VRML文件都必须有该行。它必须是文件的 第一行。VRML的注释以符号#开始，结束于该 行。浏览器将跳过VRML文件中的空格，逗号和 空行。不过，它并不忽略大小写。