VRML虚拟现实开发文档(含源代码).
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VRML什么是 VRML?VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一种用于描述3D图形和多媒体的编程语言。
它是一种基于文本的标记语言,用于创建虚拟现实(VR)环境,使用户能够在计算机中沉浸式地体验3D场景。
VRML最初由Silicon Graphics公司于1994年推出,被定义为ISO标准(ISO/IEC 14772)。
它的目标是向Web浏览器添加3D图形功能,以便人们可以通过互联网访问和交互式地浏览虚拟3D环境。
VRML的特点和功能•描述三维图形和交互性:VRML可以用于描述物体的形状、纹理、材质和位置等,以及用户与物体之间的交互行为,例如单击、拖动、旋转等。
•可移植性:VRML文件可以在多个平台和设备上运行,并且与不同的Web浏览器兼容。
这使得用户可以轻松地在不同的操作系统和设备上获取相同的虚拟现实体验。
•开放性和扩展性:VRML是一个开放标准,可以通过扩展来支持新的功能和技术。
用户可以自定义节点、传感器和动画等,以创建更复杂的3D场景和交互效果。
•轻量级和高效性:与其他3D图形格式相比,VRML 文件相对较小,加载速度快。
这对于在互联网上传输和浏览大规模3D场景非常重要。
VRML文件结构VRML文件由一系列的节点组成,每个节点都有一个节点类型和一组字段。
节点类型定义了节点的功能和属性,而字段用于存储节点的值。
以下是一个简单的VRML文件示例:#VRML V2.0 utf8#声明一个场景节点DEF SCENE Scene {#声明一个转换节点Transform {#定义平移变换属性translation 0 0 -2#定义旋转变换属性rotation 0 1 0 0#定义缩放变换属性scale 1 1 1#声明一个形状节点Shape {#定义外观属性appearance Appearance {#定义材质属性material Material {diffuseColor 1 0 0}}#定义几何体属性geometry Box {size 1 1 1}}}}在上面的示例中,SCENE是场景节点,Transform是转换节点,Shape是形状节点,Appearance是外观节点,Material是材质节点,Box是几何体节点。
虚拟现实技术――VRML篇一、VRML介绍1.什么是VRML?VRML是“Virtual Reality Modeling Language”的缩写形式,意思是“虚拟现实造型语言”。
第一代Web是以HTML为核心的二维扫瞄技术,受HTML语言的局限性,VRML之前的网页只能是简单的平面结构,而且实现环境与参与者的动态交互是特不烦琐的。
第二代Web是以VRML 为核心的三维扫瞄技术。
第二代Web把VRML与HTML、Java、媒体信息流等技术有机地结合起来,形成一种新的三维超媒体Web。
VRML是用来描述三维物体及其行为的,能够构建虚拟境地(Virtural World), 能够集成文本、图像、音响、MPEG影像等多种媒体类型,还能够内嵌用Java、ECMAScript等语言编写的程序代码。
以VRML为核心构建的虚拟世界中用户如身处真实世界,能够和虚拟物体交互,人们能够以适应的自然方式访问各种场所,在虚拟社区中“直接”交谈和交往。
事实上,目前采纳VRML技术取得成功的案例差不多专门多,例如探路者到达火星后的信息确实是利用VRML在因特网上即时公布的,网络用户能够以三维方式随探路者探究火星。
2.VRML的工作原理VRML定义了一种把3D图形和多媒体集成在一起的文件格式。
从语法角度看,VRML文件是显式地定义和组织起来的3D多媒体对象集合;从语义角度看,VRML文件描述的是基于时刻的交互式3D多媒体信息的抽象功能行为。
VRML文件描述的基于时刻的3D空间称为虚拟境地(Virtual World),简称境地,所包含的图形对象和听觉对象可通过多种机制动态修改。
VRML文件能够包含对其他标准格式文件的引用。
能够把JPEG、PNG和MPEG文件用于对象纹理映射,把WAV和MIDI文件用于在境地中播放的声音。
另外,还能够引用包含Java或ECMAScript代码的文件,从而实现对象的编程行为。
VRML使用场景图(Scene Graph)数据结构来建立3D实境,VRML的场景图是一种代表所有3D世界静态特征的节点等级:几何关系、质材、纹理、几何转换、光线、视点以及嵌套结构。
3DMAX 与虚拟现实Vrml2007年05月07日星期一 20:383D Studio MAX 是 Autodesk 公司在 Windows 95/NT 环境下全面重新开发的一个动画制作产品,它具有一流的三维建模和动画制作功能,使用它可以在 PC 机上得到真正的工作站动画软件的性能和图像质量,因而深受广大用户的喜爱。
2. 2 VRML 2.0 Helpers有 VRML 编程经验的读者知道,用 VRML 建立复杂三维模型是相当繁难的,而且毫无直观性可言,而 3D Studio MAX 因其强大的三维建模和动画制作功能恰好可以弥补 VRML 这方面的不足。
为了更好地、更全面地支持 VRML 2.0,3D Studio MAX 还提供了 VRML 2.0Helpers 以帮助建立 VRML 世界,它包含了几乎全部的 VRML 特有造型,极大地方便了 VRML 世界的建立。
启动 3D Studio MAX 后,单击命令面板中的 Create,再单击次级面板中的Helpers,在下拉式组合框中选取 VRML 2.0,这时命令面板上出现了 12 种 VRML 特有造型。
1) Anchor。
Anchor 用来创建虚拟空间中的一个锚点造型,它用于 VRML 世界之间的链接。
点击锚点造型将引导 VRML 浏览器顺着链接检索出该链接所连的 VRML 文件。
这样当你漫步于 Internet时,你可以很方便地从一个虚拟空间跨入另一个虚拟空间。
2) TouchSensor。
TouchSensor 用来创建虚拟空间中的一个接触传感器造型,它用于检测参与者的动作并将其转化为适当的输出以触发一段动画。
这样当你将鼠标移到该造型或从该造型上移开时,就会开始或停止一段动画。
3) ProxSensor。
ProxSensor用来创建虚拟空间中的一块不可见的长方形区域,该区域可以感知参与者的进入、离开以及参与者在该长方形区域中移动的时间等,以此来触发一段动画或声音。
vrml虚拟现实-实验指导书《VRML虚拟现实技术》实验指导书实验⼀造型定位和旋转、缩放⼀、实验内容:1.熟悉VrmlPad编辑器的安装和使⽤2.熟悉Cortonaplayer浏览器的安装和使⽤3.掌握虚拟造型的基本操作。
⼆、实验环境:1.硬件环境计算机⼀台2.软件环境WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer浏览器三、实验步骤:完成第四章例4-1代码:Shape {appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0.9 0.1 0.05}}geometry Sphere {radius 0.85}}Shape {appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0.8 0.9 0.1}}Geometry Cylinder {radius 0.3height 2.0bottom FALSE}截图:实验⼆三维⽴体造型的设计与实现(需交实验报告)⼀、实验内容1.熟悉各种⽴体造型的设计2.学会利⽤各种不同的⽴体造型组合实现复杂的造型⼆、实验环境1.硬件环境计算机⼀台2.软件环境WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer浏览器三、实验步骤:1.制作⼀个烟囱的⽴体造型,⾸先以原点为中⼼⽣成⼀个半径为1、⾼度为2的圆柱体,然后以(0,0,1.5)为坐标变换节点的新原点⽣成⼀个底⾯半径为2,⾼度为1的圆锥体。
2.建⽴⼀个带刻度的钟表造型:⾸先⽣成钟表⾯box造型,然后在钟表⾯上利⽤球体sphere造型⽣成各个刻度,利⽤圆柱体cylinder造型⽣成时针、分针等造型。
其中利⽤Transform坐标变换节点对各个造型进⾏平移、缩放以及旋转操作。
3.设计⼀个⽂本造型。
4、完成书中第四章的例4-2 、4-3和4-4。
1)4-2代码:Transform {translation -2 0 0rotation 0 0 1 0.5children [DEF leg Shape {appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0.3 0.3 0.3ambientIntensity 0.3specularColor 0.7 0.7 0.7shininess 0.1}geometry Box {size 2 0.2 4}}]}Transform{translation 2 0 0 rotation 0 0 1 -0.5 children [USE leg]}Transform {translation 0 0.52 0 scale 1.5 1 1children [Shape {appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0.5 0.3 0.2 transparency 0.15}}geometry Cylinder { radius 3height 0.1}}]}截图:2)4-3代码:Shape {appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1.0 0 0}}geometry Text {string [ "Happy" "new" "Year!"]fontStyle FontStyle { style "BOLDITALIC"size 0.8justify "MIDDLE"}}Transform {translation -3 -0.5 0 scale 1.2 1.2 1.2 children [Inline {url "1-1.wrl"}]}Transform {translation 3 -0.5 0scale 1.2 1.2 1.2 children [Inline {url "1-1.wrl"}]}截图:3)4-4代码:Shape {appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 0}geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate {point [0.00 -0.05 -1, 0.35 -0.10 -1, 0.53 -0.26 -1, 0.63 -0.50 -1,0.79 -0.71 -1, 1.00 -0.87 -1,1.24 -0.97 -1, 1.50 -1.00 -1,1.76 -0.97 -1,2.00 -0.90 -1,0.00 -0.05 -1, 0.35 -0.10 1, 0.53 -0.26 -1, 0.63 -0.50 1,0.79 -0.71 -1, 1.00 -0.87 1,1.24 -0.97 -1, 1.50 -1.00 1,1.76 -0.97 -1,2.00 -0.90 1,]}coordIndex [0 10 11 1 -1,1 11 12 2 -1,2 12 13 3 -1,3 13 14 4 -1,4 14 15 5 -1,5 15 16 6 -1,6 16 17 7 -1,7 17 18 8 -1,8 18 19 9 -1]solid FALSEcreaseAngle 0.875}}Shape {appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0.3 0.3 0.3ambientIntensity 0.3specularColor 0.7 0.7 0.8shininess 0.1}}geometry Extrusion {crossSection [ ]spine [1.8 -1.0 0.75,1.8 -1.5 0.75,0.6 -1.5 0.75,0.6 -1.5 -0.75,0.6 -1.5 -0.75,1.8 -1.5 -0.75,1.8 -1.0 -0.75scale [0.03 0.05]}}截图:实验三造型的空间变换以及编程技术应⽤⼀、实验内容1. 熟悉Transform空间变换节点的运⽤2. 熟悉Group编组造型节点的运⽤3. 熟悉DEF、USE、Inline、Anchor、PROTO等节点的运⽤⼆、实验环境1. 硬件环境计算机⼀台2. 软件环境VrmlPad编辑器和CortonaPlayer浏览器三、实验步骤1. 利⽤Transform空间变换节点和Group编组节点来设计⽣成4个⽶字造型,多个造型之间从前到后依次排列。
虚拟现实开发文档罗维03091350 1.功能概述运用vrml语言构造了一个虚拟现实世界。
运动物体包括气球,火车,汽车,交通灯等,静止物体包括山脉,树林,房屋,人物,花草,电话亭,国旗,座椅,广告牌,雨伞等,另外还包含背景和声音。
2.使用说明广告牌截图:程序:#VRML utf8Transform {translation #背景颜色children [Transform {translation 0children [#创建广告牌造型Shape {appearance Appearance{material Material {diffuseColor}}geometry Box { #广告牌size 12}}]}Transform {translationchildren [Shape {appearance Appearance{texture ImageTexture {url ""}material Material {diffuseColor}}geometry Box {size 11 #广告屏幕}}]}]}DEF leg Transform{ #广告柱子translation 5 -4scalechildren[Shape { # Shape 模型节点appearance Appearance{material Material { #空间物体造型外观diffuseColor #一种材料的漫反射颜色}}geometry Cylinder { #柱体节点radius #圆柱体半径height #圆柱体高top TRUE #圆柱体有顶#bottom TRUE #圆柱体有底bottom FALSEside TRUE #圆柱体有曲面}}]}Transform{ #椅子腿translation -10 0 0children USE leg}热气球截图:程序:#VRML utf8Group {children [Background{skyColor[]}#创建月球造型Transform{translation 0 0scale 1 1 1children[Shape { #银白颜色appearance Appearance{texture ImageTexture {url ""}material Material { #空间物体造型外观diffuseColor #一种材料的漫反射颜色ambientIntensity #多少环境光被该表面反射specularColor #物体镜面反射光线的颜色shininess #造型外观材料的亮度}}geometry Sphere { #球体radius 4}}]}]}Transform{translation 0 -4scale 1children[Shape {appearance Appearance{texture ImageTexture {url ""}material Material { #空间物体造型外观diffuseColor #一种材料的漫反射颜色ambientIntensity #多少环境光被该表面反射specularColor #物体镜面反射光线的颜色shininess #造型外观材料的亮度}}geometry Cylinder { #潜艇舰桥(嘹望塔)radiusheightside TRUEtop TRUEbottom TRUE}}]}热气球运动程序:#VRML utf8DEF fly1 Transform { #引入月球造型children Inline {url ""}}DEF Time1 TimeSensor { #时间传感器cycleInterval 32loop TRUE}DEF flyinter1 PositionInterpolator { #移动位置节点key [ #相对时间的逻辑值,,,,,,,,,,,,]keyValue [ #空间坐标的位置值与相对时间的逻辑值0 0 -20,0 -15,0 -9,20 0 0,0 9,0 150 0 200 150 9-20 0 00 -90 -150 0 -20]}ROUTE TOROUTE TO国旗截图:程序:#VRML utf8Group {children [Transform {translation -22 -3 22scalechildren [Transform{children [Shape {appearance Appearance {texture ImageTexture {url ""}}geometry Box {size 27 27 }}]}Transform {translation 0 15 0children [Shape {appearance Appearance {texture ImageTexture {url ""}}geometry Cylinder {radiusbottom TRUEtop TRUEheight 30side TRUE}}]}Transform {children [Shape {appearance Appearance {texture ImageTexture {url ""}}geometry Cylinder {radiusbottom TRUEtop TRUEheightside TRUE}}]}Transform {translation 4 28 0scale 2 2 2children [Shape {appearance Appearance {texture ImageTexture {url ""}}geometry Box {size }}]}]}]}Viewpoint {orientation 0 1 0position -15 -2 25}公共汽车截图:程序:#VRML utf8DEF Bus Transform {children [DEF body Shape {appearance Appearance {material DEF LtGray_Color Material {ambientIntensitydiffuseColor}texture ImageTexture {url ""}}geometry IndexedFaceSet {coord C oordinate {point [ 0 ,0 ,,,,,0 ,0 ,,,,]}coordIndex [ 0, 5, 4, 2, -1, 0, 2, 1,-1, 4, 3, 2, -1, 11, 6, 7,8, -1, 9, 10, 11, 8, -1 ]texCoord TextureCoordinate {point [ ,,,,,,,,,,,]}}}DEF front01 Shape {appearance Appearance {material USE LtGray_Colortexture ImageTexture {url ""}}geometry IndexedFaceSet {coord C oordinate {point [ 0 ,,,0 ,,]}coordIndex [ 3, 0, 1, 4, -1, 4, 1, 2,5, -1 ]texCoord TextureCoordinate {point [ ,,,,,]}}}DEF top01 Shape {appearance Appearance {material USE LtGray_Color}geometry IndexedFaceSet {coord C oordinate {point [ ,,,]}coordIndex [ 2, 0, 1, 3, -1 ]}}DEF back01 Shape {appearance Appearance {material USE LtGray_Color}geometry IndexedFaceSet {coord C oordinate {point [ 0 ,,,0 ,,]}coordIndex [ 4, 1, 2, 5, -1, 5, 2, 0,3, -1 ]}}]translation 0}汽车截图:程序:#VRML utf8Background{ #空间背景中,空中无颜色,即黑色。
基于虚拟现实(WEB3D或VRML或X3D)的三维漫游系统1.1 项目简要介绍一直以来,我们查看的地图都是传统的平面地图,这种地图没有一种直观的作用,往往起不到导向的作用,对于没有方向感的人来说几乎毫无作用,而且在环境复杂的情况下,就算方向感很好的人,有时也是无法顺利地找到目的地。
另一方面,传统的平面地图虽然标明了各种各样的数据,但这些数据不能转化为具体的形像信息,从而使这些数据失去了意义,达不到本来的目的。
再者,在最短、最佳路线的选择上,传统的平面地图就无法胜任了。
因此,交互式三维数字地图应运而生,在感观上最大的满足用户的需求。
交互式三维数字地图是虚拟现实的具体应用,因而具有虚拟现实的“3I”特性:交互性(interactivity)、沉浸感(Illusion of Immersion)和构想性(imagination)。
交互式三维数字地图在三维虚拟环境下再现现实的场景,用户以第一人称视角观看模拟的场景,以达到接近真实的临场感,浏览过程可以用键盘、鼠标等设备自由漫游,可以任意改变视点和视线方向、行进速度等。
交互式三维数字地图可以使用户对一处陌生环境有身临其境般的感受,立体再现道路、河流、桥梁等显性信息,高低不平的道路、繁华的街道、高大建筑物、茂密的树木等都会如实景般的栩栩如生。
交互式三维数字地图具有可视化导航与操作、可视化查询等功能,用户能方便的熟悉地形,轻松获得在某个区域的交通信息、服务信息以及其他有用的信息。
交互式三维数字地图作为一种更加人性化更加具有吸引力的新型工具,可以成为一个地区的一个美丽景观,更加是城市、园区等形象工程建设的一个非常独特的而且廉价的组件!可以想象,比起一张普通的平面地图,大屏幕上的完全三维的动态模拟场景可以产生的吸引力是多么的大!这些吸引力足以吸引用户的眼球,勾起使用的欲望。
此外,虚拟现实在大众传播中起着各种各样的作用,它可以规避现场危险,延伸感觉器官,弥补缺失信息;可以打破时空限制,建立娱乐社区,增强交互功能;可以重构事物原型,夸张表现世界,提供直观体验;可以重现历史事件,再现历史人物,参与历史进程;可以建构故事情节,塑造人物角色,再造影视样式;搭建购物平台,综合多种业务,创新个性服务。