第4章 VRML-场景效果
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一个复杂的VRML场景的设计1. 前言未来信息社会的三大特征是:多媒体(Multimedia)、因特网(Internet)、和虚拟现实(VR,Virtual Reality)。
1995年,HTML(超文本标识语言,Hyper Text Marked Language)语言以其简单及跨平台特性,将全球处于十分分散的计算机连接起来,它以超链接为基础,把文本、图片、声音、动画、影像集成在一起,提供了基本的多媒体功能。
但是受HTML语言自身局限,网页只能是简单的平面结构,就算Java语言为WWW增色不少,也仅仅停留在平面设计阶段;即使CGI(通用网关接口,Common Gateway Interface)能使Wed有更强的交互功能,但也仅限于单调的文档及表格。
近几年出现的VRML(虚拟现实造型语言,Virtual Reality Modeling Language)彻底改变了WWW上单调、交互性差的弱点,它将用户的行为作为浏览主体,展现在用户面前的是一个三维、逼真的多媒体界面。
2. VRML的工作原理VRML的访问方式是基于客户/服务器模式,其中服务器提供VRML文件(后缀为.wRL)及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件,并通过本地平台上的VRML浏览器(Browse)交互式访问该文件描述的虚拟境界(V irtual World),因为浏览器是本地平台提供的,从而实现了和硬件平台的无关性。
VRML象HTML一样,是一种ASCII码描述语言,它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行(navigation)的指令,这些指令由再现器(Render)解释执行,再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。
由于VRML是一个三维造型和渲染的图形描述性语言,复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器,又由于其交互性强和跨平台性,使虚拟现实(VR,Virtual Reality)在Internet上有着广泛的应用,例如远程教育、商业宣传、娱乐等等,下面作者就一个大型复杂的VRML场景设计,做一些粗浅的分析,先介绍有关概念。
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。
虚拟现实目录第一章虚拟现实概念 (2)1.1虚拟环境 (2)1.2特点 (2)1.3三个I (2)1.4虚拟现实系统的主要应用领域 (2)1.5接口 (2)1.6视觉 (2)1.7VR建模 (2)1.8仿真 (2)1.9虚拟现实开发系统的方块图 (2)1.10视觉 (2)1.11听觉 (2)1.12身体感觉 (2)1.13飞行仿真 (2)第二章虚拟现实的接口设备 (2)2.1位姿传感器的要求 (2)2.2位姿跟踪和映射的基本传感系统 (3)2.3视觉接口 (3)2.4听觉接口 (3)2.5接触接口 (3)第三章 (3)第四章 VRML (3)4.1VRML (3)4.2VRML文件 (4)4.3原型 (4)4.4物体的造型 (4)4.5脚本 (4)4.6路由 (4)4.7事件体系 (4)4.8VRML文件语法 (4)4.9VRML文件 (4)4.10表示多域值的方法 (4)4.11定义节点 (4)4.12节点名的使用有如下规定 (4)4.13事件的命名规则 (4)4.14路由在绑定节点时的注意事项 (4)4.15各种节点 (4)4.16Shape节点 (5)4.17Material节点属性语法 (5)4.18shape实例 (5)4.19ElevationGrid海拔栅格节点 (6)4.20挤出造型节点 (6)4.21群节点 (7)4.22Transform (7)4.221对立方体进行旋转 (7)4.23飞碟造型 (7)4.24哑铃的造型 (8)4.25Group:路灯造型 (8)4.26Inline联节点 (9)4.27在公路模型中调用路灯 (9)4.28Switch开关节点 (9)4.29Billboard广告、警示牌、海报节点 (9)4.30Anchor锚节点即超级群节点 (9)4.31LOD细节层次节点 (9)第五章VRML场景效果节点编程设计 (9)5.1Fog雾化节点 (9)5.2纹理效果节点 (9)5.3ImageTexture图像纹理节点 (10)5.4PixelTexture节点 (10)5.5MovieTexture 影像纹理节点 (10)5.6TextureCoordinate纹理坐标节点 (10)5.7TextureTransform纹理变换节点 (10)5.8视点效果节点 (11)5.9导航 (11)5.10Viewpoint节点 (11)5.11NavigationInfo视点导航信息节点 (11)5.12光源 (11)5.13PointLight点光源节点 (11)5.14DirectionalLight定向光源节点 (11)5.15SpotLight聚光灯光源节点 (11)5.16音响效果节点 (12)5.17Sound (12)5.18MovieTexture节点 (12)第六章动态感知虚拟现实节点 (13)6.1TimeSenor时间传感器节点 (13)6.2插补器节点 (13)6.3PositionInterpolator位置插补器节点 (13)6.4飞碟由小变大 (13)6.50rientationInterpolator朝向插补器节点 (14)6.6ScalarInterpolator标量插补器节点 (14)6.7ColorInterpolator颜色插补器节点 (14)6.8CoordinateInterpolator坐标插补器节点 (14)6.9NormalInterpolator 法线插补器节点 (15)6.10TouchSensor触摸传感器节点 (16)6.11PlaneSensor平面检测器节点 (16)6.12CylinderSensor圆柱检测器节点 (16)6.13SphereSensor球面检测器节点 (17)6.14VisibilitySensor能见度传感器节点 (17)6.15ProximitySensor亲近度传感器节点 (17)6.16Collision碰撞传感器节点 (18)第七章 VRML通用接口节点 (18)7.1Script (18)7.2VrmlScript (19)7.3新节点 (20)7.4外部定义的新节点 (21)7.5Anchor实现直接上网 (21)7.6超文本标记语言 (21)虚拟现实复习资料第一章虚拟现实概念1.1虚拟环境:“进入”这个虚拟的环境中,是指用户以自然的方式与这个环境交互(是指用户通过视觉,听觉,触觉等感觉虚拟环境,通过在真实环境中的行为,去干预虚拟环境。
VRML工具使用说明一、浏览器使用说明1.常用快捷键Shift+鼠标前后托动:加速行走;ALT+鼠标托动:平移;CTRL+鼠标前后托动:抬头或低头2.导航工具栏二、VRML语法结构#VRML V2.0 utf8——文件头Group——主编组结点{Children——引出成员结点[Background——环境结点(FOG:大气效果;SOUND:声音结点;POINtlight\direction\spotlight:光照效果结点):空间背景(成员结点){skyAngle[1.308,1.570]——天空角(从X负向到Y正向到X正向)[天空角1,天空角2….]Y轴正向为0,X 正向为90度即水平面skyColor [0.5 0.1 0.9,0.0 0.5 1.0,1.0 0.5 6.0]——天空色[天空色0,….]groundAngle [1.308,1.570]——地面角(从X负向到Y负向到X正向)从Y负向开始groundColor [0.1 0.0 0.0,0.4 0.3 0.2,0.6 0.6 0.6]——颜色由R(红)G(绿)B(蓝)三色合成,数值范围从0.0—1.0,0.0最弱,1.0最强。
frontUrl []backUrl []leftUrl []rightUrl [] 此六个域用于为VRML虚拟空间分别添加前、后、左、右、上、下背景图像,以生成空topUrl [] 间立方体全景图像背景一般可不指定topUrl和bottomUrl从而使地面和天空透过全景显bottomUrl [] 示。
set_bind ——入事件,与isBound出事件用于进行VRML空间背景切换。
Ture\falseisBound——出事件,切换时为FALSE}}Fog——大气效果结点{Color r g b ——定义雾的颜色fogType type——密度类型,有两种值:“LINEAR”,“EXPONENTIAL”,默认为前者,在此中雾的浓度与浏览者观察物体的距离成正比,称线性雾;在后者中雾的浓度与之距离的平方成正比,也称指数雾。