虚拟现实基础与VRML编程_10_2002

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虚拟现实vrml程序设计

差别，物体间有相对位置的不同，并且造型还
会有旋转、移动等运动。这就涉及到物体的空
间坐标系、相应的长度、角度及颜色等。在
VRML中，采用空间直角坐标系确定造型的位
置，并且用特定的计量单位定量表示长度。
• 1.VRML空间坐标系
• 在VRML场景中，空间直角坐标满足右手螺旋法
则，就是说，右手四指从X方向转到Y方向，则
•域
• 可理解为其他高级语言中的“变量”。 • 分为两种：普通域，公共域。如上例中radius
是普通域，diffuseColor，cycleInterval，loop，
key，keyValue为公共域，children也为公共域。
• VRML的空间坐标与计量单位
• 在构建虚拟场景中，构成场景的造型有大小的
• 在VRML中的每一个节点内部有些域被定义为“暴露域”，
即指它能够接收事件，也能输出事件。事件的调用是临时的，事件的值不会被写入VRML中。
• 2.路由
• 路由的功能是连接一个节点的“入事
件”eventIn和另外一个节点的“出事件”eventOut。通过简单的语法结构，建立两个节点之间的时间传送的路径。路由的说明可以在VRML顶部，也可以在文件节点的某个域中。路由的出现，可使虚拟空间具有
1.2 虚拟现实建模语言VRML
• VRML2.0标准被称为第二代Web语言
• VRML的特点
• （1）与其它Web技术语言相比，其语法简单、易懂，编辑操作方便，学习相对容易。
• （2）VRML具有创建三维造型与场景，并可以实现很好的交互效果。而且可以嵌入Java、JavaScript等程序实现人机交互，从而极大的扩充其表现能力，形成更为逼真的虚拟环境。

虚拟现实VRML(与“虚拟现实”有关的文档共7张)

计算机的诞生使虚拟现实成为可能，奠定了虚拟现实的基础
1998年1月，获得iso批准，成为虚拟现实行业的国际标准
第五页，共7页。
1998年 VRML组织改名为web3D组织 1999年 VRML 整合 XML JAVA 流技术的X3D草案发
布 2004年 X3D国际规格标准正式通过。
第六页，共7页。
第一页，共7页。
什么是虚拟现实
虚拟现实技术的发展历史
VRML的发展和特点
第二页，共7页。
虚拟现实是从英文“Vitual Reality”（简称）翻译而来的。虚拟现实主要依靠计算机技术，同时借助于其他输入输出设备，生成逼真动人的三维虚拟场景，模仿一个客观存在的真实世界，或者模仿一个人们想象中的梦幻之境。这项技术涉及硬件技术和软件技术。比如，硬件技术中的虚拟现实系统的数据采集设备，尤其是其中的传感器技术；如何产生身临其境的人性化的试、听、触效果；如何收集真实动物的形体动作等等。软件技术设计三维空间的形成和控制，目前流行的三维软件3DMAX、MaYa等是很好的三维软件，但三维空间中的人机交互、行为控制、场景控制，包括互联网环境下的文件规模约束都是虚拟现实中必
1996年，公布VRML2.
第Vrm一l讲的含虚义拟为现1虚实9拟技9现术6实年概建述，模语公言布VRML2.0，增加交互、动画、变成、原形定义等多项功能
文件容量小，适用于网络传输
1并9具94有年沉3月浸在性日1（内9im瓦9m召7er开s年io的n，)第、V一交R届互Mw性wL（w作（Int互为er联a国c网tiv国际ity际）标）准大会正上式，首发次布提出VRML
语言简单易学，容易掌握，给开发提供了方便
11999978年年，VRVMRML1组L9作织9为改4国年名际为3标w月e准b正在3D式组日发织布内瓦召开的第一届www（互联网国际）大会上，首次提出VRML

虚拟现实与VRML-第三章虚拟现实的计算机技术

Fire板的集成就是用跨接线设定板的存储地址。每个板必须有不同的地址，而且选择的地址必须在VGA板选用的最高存储地址以上。于是，Fire GDCINST布局软件被用于设定板的口地址，和双板工作方式。板的输出视频分辨率是用 Fire 860MODE软件设置的。两个板的输出用上述的 Harmonic Research转换器转换为NTSC。使用的跟踪球是Spaceball Technologies Inc.的 "Spaceball 2003"。它连接到PC串行口COM2。Sense8 WorldToolKit通讯驱动器支持这个跟踪球，它只需要用串行口COM1和COM2。集成Fastrack跟踪器，是通过设置接收器的号码和串行口波特率。用接口单元前面的开关，设置接收器的号码为1。串行口波特率被设置为9600波特，这是用接口单元后面的开关。然后把它连到串行口COM4。与HMD并行工作，用于使仿真可视化的监视器，在 Fastrack"初始化"时应该断开，以便减少磁干扰
1．有Action Media图形加速器的486-PC Pimentel和Teixeira［1993］介绍了基于486 PC的虚拟现实机器，它用两个Intel ActionMedia II图形板。为了减少CPU的计算，并减少在慢速的8-MHz的PC总线上的通讯，两个图形板是必要的。图形命令以"压缩"形式由CPU 送给ActionMedia板，它为两只眼绘制两个图像。在并行工作时，每个板可以绘制约3000-5000个多边形/秒，而且实际的能力会降低约20%。于是，有效的绘制率是4000个多边形/秒。如果更新率是30个画面/秒，得到的场景复杂性仅 133个多边形/画面/眼。如果更新率仅有10个画面/秒，则虚拟场景可以有400个多边形。图形加速器的输出"红-绿-蓝"（RGB）格式，不能直接由 Flight Helmet HMD显示。于是需要两个RGB-NTSC转换器，每个图形输出一个。NTSC信号之一接到一台监视器，允许与 HMD同时分别观察。Logitech跟踪器连到PC的串行口，传送头部位置数据。"Beachtron"3-D声音卡插到PC的母板上，输出虚拟声音到头盔的耳机

虚拟现实基础教程

虚拟现实基础教程虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种模拟现实场景和交互体验的计算机技术，通过感知设备、计算机生成的图像和声音，将用户沉浸于一个虚拟的三维环境中。

本教程将介绍虚拟现实的基础知识、应用领域和使用方法，帮助读者更好地了解和体验虚拟现实技术。

一、虚拟现实的基础知识1.1 虚拟现实的定义虚拟现实是一种通过计算机技术模拟现实场景的交互体验，使用户感觉自己身临其境，并能够与虚拟环境进行实时互动。

1.2 虚拟现实的原理虚拟现实技术主要借助计算机图形学、感知设备和交互设备实现。

计算机图形学负责生成逼真的虚拟场景，感知设备用于感知用户的动作和位置，交互设备让用户与虚拟环境进行互动。

1.3 虚拟现实的特点虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和多感官体验的特点。

用户可以身临其境地感受虚拟环境，与虚拟对象进行实时互动，通过视觉、听觉和触觉等多种感官获得真实的体验。

二、虚拟现实的应用领域2.1 游戏和娱乐虚拟现实技术在游戏和娱乐行业得到广泛应用。

用户可以通过虚拟现实设备体验沉浸式的游戏、电影和音乐等娱乐内容，获得更加真实和激动人心的体验。

2.2 教育和培训虚拟现实技术在教育和培训领域发挥着重要作用。

通过虚拟场景的模拟，学生可以进行虚拟实验、参观远程景点、体验特殊环境，提高学习效果和兴趣。

2.3 医疗和康复虚拟现实技术在医疗和康复领域具有广阔的应用前景。

医生可以利用虚拟环境进行手术模拟和病例演示，患者可以通过虚拟现实设备进行康复训练和心理疗法，提高治疗效果。

2.4 建筑和设计虚拟现实技术在建筑和设计领域有着广泛的应用。

设计师可以通过虚拟现实设备进行建筑模型的演示和调整，用户可以在虚拟环境中感受到未来建筑的样貌和氛围。

三、如何使用虚拟现实设备3.1 选择虚拟现实设备目前市场上有多种虚拟现实设备可供选择，如头戴式设备、手持设备和全息投影设备等。

根据使用需求和预算情况，选择适合自己的设备。

3.2 安装和设置设备根据设备的使用说明，正确安装设备并进行相应的设置。

VR虚拟现实VRML虚拟现实开发文档含源代码

（VR虚拟现实）VRML虚拟现实开发文档(含源代码)虚拟现实开发文档罗维030913501.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2.1广告牌截图：程序：#VRMLV2.0utf8Transform{translation0.00.00.0#背景颜色children[Transform{translation0.00.00children[#创建广告牌造型Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor0.20.30.3}}geometryBox{#广告牌size126.50.2}}]}Transform{translation0.00.0-0.02children[Shape{ appearanceAppearance{ textureImageT exture{ url"advertisement.png"}materialMaterial{diffuseColor0.00.00.0}}geometryBox{size115.60.4#广告屏幕}}]}]}DEFlegTransform{#广告柱子translation5-40.1scale0.040.040.04children[Shape{#Shape模型节点appearanceAppearance{ materialMaterial{#空间物体造型外观diffuseColor0.20.30.3#一种材料的漫反射颜色}}geometryCylinder{#柱体节点radius2.0#圆柱体半径height100.0#圆柱体高topTRUE#圆柱体有顶#bottomTRUE#圆柱体有底bottomFALSEsideTRUE#圆柱体有曲面}}]}Transform{#椅子腿translation-1000childrenUSEleg}2.2热气球截图：程序：#VRMLV2.0utf8Group{children[Background{skyColor[0.20.50.6]}#创建月球造型Transform{translation000.0scale111children[Shape{#银白颜色appearanceAppearance{textureImageT exture{url"balloon.png"}materialMaterial{#空间物体造型外观diffuseColor0.50.50.7#一种材料的漫反射颜色ambientIntensity0.4#多少环境光被该表面反射specularColor0.80.80.9#物体镜面反射光线的颜色shininess0.20#造型外观材料的亮度}}geometrySphere{#球体radius4}}]}]}Transform{translation0-40.0scale10.60.6children[Shape{appearanceAppearance{textureImageT exture{url"color.png"}materialMaterial{#空间物体造型外观diffuseColor0.30.20.0#一种材料的漫反射颜色ambientIntensity0.4#多少环境光被该表面反射specularColor0.70.70.6#物体镜面反射光线的颜色shininess0.2#造型外观材料的亮度}}geometryCylinder{#潜艇舰桥（嘹望塔）radius1.0height3.0sideTRUEtopTRUEbottomTRUE}}]}热气球运动程序：#VRMLV2.0utf8DEFfly1Transform{#引入月球造型childrenInline{url"balloon.wrl"}}DEFTime1TimeSensor{#时间传感器cycleInterval32loopTRUE}DEFflyinter1PositionInterpolator{#移动位置节点key[#相对时间的逻辑值0.0,0.083,0.166,0.252,0.332,0.412,0.496,0.581,0.664,0.747,0.83,0.913,1.0]keyValue[#空间坐标的位置值与相对时间的逻辑值00-20,6.60-15,13.20-9,2000,13.209,6.60150020-6.6015-13.209-2000-13.20-9-6.60-1500-20]}ROUTETime1.fraction_changedTOflyinter1.set_fractionROUTEflyinter1.value_changedTOfly1.set_translation2.3国旗截图：程序：#VRMLV2.0utf8Group{children[Transform{ translation-22-322 scale0.10.10.1 children[Transform{children[Shape{ appearanceAppearance{ textureImageT exture{ url"flag.gif"}} geometryBox{size270.127}}]}Transform{ translation0150 children[Shape{ appearanceAppearance{ textureImageT exture{ url"flagbase.gif"}} geometryCylinder{ radius0.2 bottomTRUE topTRUEheight30 sideTRUE}}}Transform{children[Shape{ appearanceAppearance{ textureImageT exture{ url"flagbase.gif"}} geometryCylinder{ radius2.0 bottomTRUE topTRUEheight1.0 sideTRUE}}]}Transform{ translation4280scale222children[Shape{ appearanceAppearance{ textureImageT exture{ url"china.gif"}} geometryBox{size4.02.00.01}}]]}]}Viewpoint{orientation0101.2position-15-225}2.4公共汽车截图：程序：#VRMLV2.0utf8DEFBusTransform{children[DEFbodyShape{appearanceAppearance{materialDEFLtGray_ColorMaterial{ambientIntensity0.25diffuseColor0.702130.702130.70213}textureImageT exture{url"bus_side.jpg"}}geometryIndexedFaceSet{coordCoordinate{point[1.79090-7.67,1.790907.6904,1.79091.9827.6904,1.79093.9647.1949,1.79093.964-7.1745,1.79093.4685-7.67,-1.80150-7.67,-1.801507.6904,-1.80151.9827.6904,-1.80153.9647.1949,-1.80153.964-7.1745,-1.80153.4685-7.67]}coordIndex[0,5,4,2,-1,0,2,1, -1,4,3,2,-1,11,6,7,8,-1,9,10,11,8,-1] texCoordT extureCoordinate{ point[0.00770660.017324, 0.997410.017324,0.997410.49809,0.965490.97886,0.0396330.97886,0.00770660.85867,0.00770660.017324,0.997410.017324,0.997410.49809,0.965490.97886,0.0396330.97886,0.00770660.85867]}}}DEFfront01Shape{ appearanceAppearance{ materialUSELtGray_Color textureImageT exture{ url"bus_front.jpg"}} geometryIndexedFaceSet{ coordCoordinate{point[1.790907.6904,1.79091.9827.6904,1.79093.9647.1949,-1.801507.6904,-1.80151.9827.6904,-1.80153.9647.1949]}coordIndex[3,0,1,4,-1,4,1,2, 5,-1]texCoordT extureCoordinate{ point[0.936140.018577, 0.936140.48085,0.936140.97202,0.0724810.018577,0.0724810.48085,0.0724810.97202]}}}DEFtop01Shape{ appearanceAppearance{materialUSELtGray_Color } geometryIndexedFaceSet{ coordCoordinate{point[1.79093.9647.1949, 1.79093.964-7.1745,-1.80153.9647.1949,-1.80153.964-7.1745]}coordIndex[2,0,1,3,-1]}}DEFback01Shape{ appearanceAppearance{ materialUSELtGray_Color } geometryIndexedFaceSet{ coordCoordinate{point[1.79090-7.67,1.79093.964-7.1745,1.79093.4685-7.67,-1.80150-7.67,-1.80153.964-7.1745,-1.80153.4685-7.67]}coordIndex[4,1,2,5,-1,5,2,0, 3,-1]}}]translation0.005320-0.01021}2.5汽车截图：程序：#VRMLV2.0utf8Background{#空间背景中，空中无颜色，即黑色。

虚拟现实与VRML-VRML编程

a) 节点种类 : 如Box、Cone、Cylinder 等一共有60种节点。
b) 域(Fields) : 节点可以有零或多个域值。 c) 节点名称 : VRML中的节点不一定要指定
名称但若指定名称则必须唯一。
d) 子节点 : 节点与节点之间可以有阶层式的从属关系。具有子节点的节点称为「父节点」；父节点可以有零或多个子节点。
1. 坐标系统：VRML采用的是卡氏右手立体坐标系统 (Cartesian Right-Handed dimensional System)，测量长度和距离的基本单位是公尺，而测量角度的基本单位是弧度。
2. 节点(Nodes) : VRML以节点为基础，每个节点都具有以下四项特性。
Appearance 节点描述外观
-- 可通过Material 节点控制材料属性，如颜色、高
4. 域 (Fields) 所含域的数目分为两类 : 只含单一的「单值」与含多个值的「多值」，分別以“SF” 与 “MF”为名称的开头。 SF开头的数值只是一个单一的数或数组，而MF开头的是一个数或数组的列表。各有11个和7个种类。
例）SFBool : 开关值 SFFloat/MFFloat : 浮点值 SFString/MFString : 字符串
基本体素的建立
-- Shape节点 -- 形状几何由几何节点描述，如Box, Cone,
Cylinder等。
几何形状的建立（续1.1）
复杂形状的建立
-- 动物、植物、地表、机械零件，等等... -- 可借助点、线、面来构建 -- 对于地表等，甚至有特定的节点描述，如
ElevationGrid节点
几何形状的建立（续2.1）
Extrusion

VR虚拟现实技术入门教程

VR虚拟现实技术入门教程第一章：概述虚拟现实技术（200字）虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机生成的仿真环境，使用户能够沉浸在其中，并与虚拟世界进行交互。

它利用计算机图形学、传感器技术、人机接口等多种技术手段，为用户提供逼真的虚拟体验。

虚拟现实技术已在游戏、娱乐、教育、医疗等领域得到广泛应用。

第二章：虚拟现实技术的基本原理（300字）虚拟现实技术的基本原理可以分为三个方面：虚拟环境的建立、用户感知与交互、沉浸感的实现。

首先，在虚拟环境建立方面，需要通过计算机图形学技术来生成逼真的3D场景，并结合声音、触觉等多种感知方式。

其次，用户感知与交互是虚拟现实技术的核心。

通过头戴式显示器、手柄等设备，用户可以看到虚拟世界，同时利用手势、语音等方式进行交互。

最后，为了提升用户的沉浸感，还需要利用空间定位、物体碰撞等技术手段来实现身临其境的感觉。

第三章：虚拟现实技术的应用领域（400字）虚拟现实技术已经在多个领域中得到应用。

在游戏领域，VR技术使玩家能够身临其境地参与游戏，增加了游戏的乐趣和刺激感。

在娱乐领域，VR技术可以用于虚拟旅游、虚拟电影院等，为用户带来全新的娱乐体验。

在教育领域，虚拟现实技术可以用于模拟实验、虚拟课堂等，提供更直观、生动的教学方式。

在医疗领域，VR技术可以帮助医生进行手术模拟训练、精确定位等，提高了手术成功率。

第四章：虚拟现实技术的发展趋势（300字）虚拟现实技术正处于快速发展阶段，未来有望在各行各业得到更广泛的应用。

首先，随着硬件设备的更新换代，VR设备将变得更加小巧轻便，降低了使用的门槛。

其次，随着5G技术的逐渐普及，VR技术将能够实现更低的延迟和更高的传输速度，提供更流畅的体验。

另外，虚拟现实技术与其他技术的深度融合也将带来更广阔的发展空间，如与人工智能、物联网等结合，可以实现更智能化、更互动性强的虚拟现实体验。

结语（100字）虚拟现实技术作为一项新兴的技术，正在改变人们的生活方式，给我们带来了全新的体验和感受。

虚拟现实的编程技术

虚拟现实的编程技术一、虚拟现实技术的发展历程虚拟现实（VR）技术是一种模拟现实环境的计算机技术，通过模拟多种感官，如视觉、听觉、触觉等，使用户感觉到仿佛身临其境。

虚拟现实技术可以追溯到20世纪60年代，随着计算机硬件和软件技术的飞速发展，VR技术也逐渐走向成熟。

二、虚拟现实的编程基础1. 编程语言在虚拟现实技术的开发中，常用的编程语言包括C++、C#、Python等。

这些语言具有高效性、灵活性和易用性，可以帮助开发人员快速构建虚拟现实应用程序。

2. 图形学基础虚拟现实技术的核心是实时图形渲染，开发人员需要掌握图形学基础知识，如三维建模、光照、纹理映射等，以实现逼真的虚拟环境。

三、虚拟现实的编程技术1. Unity3DUnity3D是一款跨平台的游戏引擎，也广泛用于虚拟现实应用的开发。

开发人员可以使用Unity3D构建虚拟环境、添加交互元素，并在不同平台上部署应用。

2. Unreal EngineUnreal Engine是另一款知名的游戏引擎，也支持虚拟现实开发。

开发人员可以利用Unreal Engine的强大功能和易用的编辑工具，实现复杂的虚拟现实场景。

3. WebVRWebVR是一种基于Web技术的虚拟现实技术，通过浏览器即可实现虚拟现实体验。

开发人员可以使用HTML、CSS、JavaScript等前端技术构建WebVR应用，通过各种设备实现虚拟现实交互。

四、未来发展趋势虚拟现实技术在游戏、教育、医疗等领域有广泛的应用前景，随着硬件设备的不断普及和技术的进步，虚拟现实技术将会逐渐走进日常生活。

未来，随着人工智能、物联网等新技术的融合，虚拟现实的交互方式将变得更加智能化和个性化。

五、总结虚拟现实的编程技术是一门具有挑战性和发展潜力的领域，在学习和掌握虚拟现实技术的同时，开发人员也需要不断关注技术的最新发展动态，不断提升自身的技能水平。

希望本文能够对读者对虚拟现实的编程技术有所启发，为其在该领域的学习和应用提供帮助。

(VRML课件)虚拟现实基础与VRML编程_3

节点类型颜色插补位置插补方向插补标量插补坐标插补法向量插补
2020/5/22
江西农业大学计算机与信息工程学院第 6 页
2.VRML文件基本内容(续)
节点类型
传感器节点
节点层次性
TimeSensor TouchSensor PlaneSensor SphereSensor CylinderSensor VisibilitySensor ProximitySensor Collision
➢ 2.VRML空间计量单位。VRML造型大小、方位均使用VRML空间计量单位。空间计量单位又分为长度计量单位和角度计量单位两种。
➢ 长度计量单位也之为VRML单位，用来度量造型的空间位置及大小尺寸。
2020/5/22
江西农业大学计算机与信息工程学院第 11 页
3. VRML空间(续)
➢ 角度单位用以计量VRML空间变换坐标系的旋转角度。VRML 的角度使用常规的弧度计量单位比例。
4.VRML关键字(续)
关键字 EXTERNPROTO
Route
TO IS
2020/5/22
典型格式
语法说明
EXTERNPROTO 引用节点名
外部原型引用
[
域的自定义
事件的自定义
]
外部原型节点资源定位
Route fromNode. fromEvent TO fromNode为事件的节点名称
toNode.toEvent
5.Shape节点
➢ 任何一个VRML虚拟场景中的空间造型都必须使用Shape节点加以创建，场景造型包括基本几何造型(立方体、球体、圆柱体、圆锥体)，文本造型以及点、线、面方式构造的任意几何造型。

2.第2章虚拟现实建模语言——VRML

例 2.1 #VRML V2.0 utf8 Shape { appearance Appearance { material Material {} } geometry Box {} } 例 2.2 #VRML V2.0 utf8 Shape { appearance Appearance { } geometry Box {} }
造出来。例如：
Shape{ appearance Appearance{ material Material{} } geometry Cylinder{ radius 0.5 height 6.0 } }
上述的一段VRML文档描述了一个圆柱体的造型，其中 Shape、Appearance、Material以及Cylinder等等都是节点。
第2章虚拟现实建模语言—— VRML
本章各小节目录
2பைடு நூலகம்1 VRML的基本概念 2.2 VRML文件的基本要素 2.3 VRML的通用语法结构 2.4 VRML的空间计量单位 2.5 VRML场景的编辑与浏览本章小结
通过前面章节的学习，对于虚拟现实技术有了一定的了解。本章主要学习在网络上实现虚拟现实场景建模的技术术——虚拟现实建模语言 (Virtual Reality Modeling Language)，该技术专门用来在网络上实现三维虚拟场景。
⑥ SFNode和MFNode 单域值节点型和多域值节点型。取值为一个或者多个节点，用来更进一步描述该域的特征。例如：表示材质属性的域material其域值是构建材质的节点 Material，该节点带有一些域，用来表述造型的材质。 ⑦ SFImage 单域值图像型。取值为一些描述图像特性的数值，可以绘制造型表面的纹理图像。比如在纹理贴图中的像素贴图。 ⑧ SFRotation和MFRotation 单域值旋转型和多域值旋转型。取值为4个浮点数构成的一组数值，前三个确定旋转轴，第四个指定绕轴旋转的角度。用来描述对象的旋转特征。

vrml虚拟现实-实验指导书

}
}
Transform {
translation0 0 0.4
children [
Shape {
appearance Appearance {
material Material {}
textureImageTexture {
url "bookcase.jpg"
}
}
geometry Box {
size 2 2.4 0.01
《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
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,
2.利用PROTO原型节点，设计生成四个带刻度的钟表面，四个带刻度钟表面的位置、大小以及颜色均有不同。首先，利用PROTO原型节点定义钟表面，同时将其定义的参数铜鼓IS关键字传给Transform空间变换节点的translation域、Material节点里面的diffusecolor域、box节点里面的size域来改变造型的空间位置、颜色和大小。

虚拟现实技术与VRML(一)

虚拟现实技术与VRML(一)摘要：虚拟现实技术是利用计算机的图形环境和电子技术外设产生逼真的视、听、触、力等伪物质三维感觉环境。

VRML是面向实时漫游的虚拟现实造型语言。

本文简要介绍了虚拟现实技术的概念、技术特征、应用及VRML的概念、发展与构造，并讨论了VRML在虚拟现实技术应用中重要地位。

关键词：计算机；虚拟现实；VRML1虚拟现实技术1．1虚拟现实技术的概念虚拟现实(ViamalReality)技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，是一种新的人一机界面形式。

它追求的是将传统的计算机从一种需要人用键盘、鼠标对其进行操作的设备变成了人处于计算机创造的人工环境中。

用户借助物定装备(如数据手套、头盔等)以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响，从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。

1．2虚拟现实技术的发展过程虚拟现实技术的起源可以追溯到1970年，任IvanSutherLand领导下研制成功了第一个头盔显示器。

人们戴上头盔显示器，可以看到一个边长5厘米的立方体线框图飘浮在自己眼前。

当实验者转动头部时，可以看见这个发光的立方体的不同侧面，可以像真实世界中那样来确定这个物体的形状和位置。

1972年Nolan·Bushnell发明了电子游戏rorh；1985年，Apple公司的Macintosh开始研制Sinmet，1989年Sinmet完成。

NASA的Ames研究中心利用Radioshaek 公司的袖珍式液晶显示电视的屏幕研制成为头戴式虚拟现实眼镜，并研制成第一台商用虚拟现实硬／软件，美国空军的Supemoelwit飞行模拟器。

虚拟现实这个名词已成为平常生活话题。

1．3虚拟现实技术的特征虚拟现实技术具有以下三个基本特征：(1)沉浸性。

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。

虚拟现实技术——VRML篇

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为核心的二维浏览技术，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非常烦琐的。

第二代Web是以VRML为核心的三维浏览技术。

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，可以构建虚拟境界（Virtural World), 可以集成文本、图像、音响、MPEG影像等多种媒体类型，还可以内嵌用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，可以和虚拟物体交互，人们可以以习惯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，目前采用VRML技术取得成功的案例已经很多，例如探路者到达火星后的信息就是利用VRML在因特网上即时发布的，网络用户可以以三维方式随探路者探索火星。

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间的交互式3D多媒体信息的抽象功能行为。

VRML文件描述的基于时间的3D空间称为虚拟境界(Virtual World)，简称境界，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文件可以包含对其他标准格式文件的引用。

可以把JPEG、PNG和MPEG 文件用于对象纹理映射，把WAV和MIDI文件用于在境界中播放的声音。

另外，还可以引用包含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。

虚拟现实与增强现实编程入门

虚拟现实与增强现实编程入门虚拟现实（VR）和增强现实（AR）是当今科技领域最具前景的技术之一。

它们的出现引领了一股新的潮流，改变了人们与世界互动的方式。

而作为开发者，学习虚拟现实和增强现实的编程技术成为了一项必备技能。

本文将介绍虚拟现实与增强现实编程的入门知识。

一、虚拟现实编程入门1. 硬件设备要开始虚拟现实编程，首先需要了解所需的硬件设备。

最重要的设备是VR头戴式显示器，通常由头戴式设备和手柄组成。

同时，还需要一台高性能的计算机来运行VR应用程序。

一些流行的VR设备有Oculus Rift、HTC Vive等。

2. 编程语言在虚拟现实编程领域，最常用的编程语言是C#和C++。

C#是Unity 游戏引擎的首选编程语言，而C++则常用于开发VR应用程序的核心部分。

掌握这两种编程语言，对于成为一名出色的虚拟现实开发者至关重要。

3. 开发平台了解和熟悉VR开发平台也是进入虚拟现实编程的关键。

Unity是最受欢迎的VR开发平台，它提供了丰富的工具和资源，使开发者可以轻松创建虚拟现实应用程序。

另外，Unreal Engine也是一种常用的VR开发平台。

4. 应用程序设计了解虚拟现实应用程序的设计原则和最佳实践是非常重要的。

VR应用程序与传统应用程序有很大的区别，需要注意用户体验和交互方式。

熟悉虚拟空间的设计原则，如导航、3D建模和碰撞检测，能够帮助开发者打造出更出色的VR应用程序。

二、增强现实编程入门1. 硬件设备与虚拟现实相比，增强现实更注重于用户与物理世界的交互。

目前，最常用的增强现实设备是智能手机和平板电脑。

同时，还出现了一些专用的AR头盔和眼镜，如Microsoft的HoloLens。

2. 编程语言在增强现实编程中，常用的编程语言与虚拟现实编程相似，包括C#和C++。

开发者可以使用Unity或Unreal Engine等引擎来编写增强现实应用程序。

3. 开发平台与虚拟现实一样，Unity也是最受欢迎的增强现实开发平台。

《VRML和虚拟现实技术》实验大纲

《VRML与虚拟现实技术》实验教学大纲实验课程名称：VRML与虚拟现实技术英文名称：VRML & Virtual Reality Technology实验课程性质：非独立设课应开实验学期：6课程编码：1303075 实验学时数：10适用专业：计算机科学与技术一、实验教学目的和要求实验教学目的：使用VRML语言进行实验是本课程的重要教学环节。

通过实验，使学生加深对虚拟现实技术的理解，巩固课堂教学内容，初步掌握通过VRML语言进行虚拟现实场景的设计和实现，并在此基础上强化学生的实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。

实验教学要求：（1）学生实验前必须预习实验内容，弄清实验目的和实验步骤。

（2）由任课教师讲清实验的内容、方法及要求。

（3）实验小组为单独一人一台计算机，每次均为2学时。

（4）要求学生掌握各实验所需知识、程序设计方法，记录实验中所遇到的问题，并写出详细的实验报告。

实验报告按照学校的统一格式。

二、主要仪器设备（所开实验的主要设备和软件）1、计算机；2、vrmlpad编辑器和cortonaplayer浏览器四、实验课考核方式1.实验报告：学生根据所做试验写出实验报告,内容包含实验内容、设计思路、实验结果和实验结论（总结）以及程序清单。

2.考核方式2.1.实验课的考核方式：任课教师对每人实验结果检查和记录，并审阅每个学生的实验报告，任课教师根据实验完成情况和报告给出相应成绩。

2.2实验课考核成绩确定：每次试验100分制评定，实验课成绩占课程总成绩的30%。

五、实验指导书及主要参考书1. 刘怡《虚拟现实VRML程序设计》，南开大学出版社,20072. 张金钊《VRML编程实训教程》，北方交通大学出版社，2008。

虚拟现实与VRML-第一章虚拟现实的基本概念

1989年，美国VPL Research公司创始人Jaron Lanier提出了 "Virtual Reality"（虚拟现实）的概念。在这里，"Reality"的含义是现实的世界，或现实的环境。所以，"Virtual Reality" （虚拟现实）的另一个名称是"Virtual Environment"（虚拟环境）。"Virtual"说明，这个世界或环境是虚拟的，不是真实的。这个世界或环境是人工构造的，是存在于计算机内部的。用户应该能够"进入"这个虚拟的环境中。所谓"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（包括感知环境并干预环境），从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，身临其境的感觉。 "Virtual Reality"（虚拟现实）或"Virtual Environment" （虚拟环境）是人工构造的，存在于计算机内部的环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互（包括感知环境并干预环境），从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，沉浸感，身临其境的感觉。

1967年，美国的北卡罗来纳大学的弗雷德里克.布鲁克斯研究了力反馈问题，使用户能感到虚拟环境中计算机仿真物体和环境中的力的作用。 1972年，诺兰.布什内尔开发出第一种交互式电子游戏。 1969年4月，美国威斯康星大学的迈伦.克鲁格与一个艺术家小组合作，建立了一个交互的演示系统，用户一走进一间屋子，就和计算机生成的图像发生相互作用。到1975年，他们一共建立了三个这样的系统。 1981年，美国加州大学的博士研究生迈克尔.麦格里威为美国航空和航天局研究了晶体显示头盔显示器。 1986年，美国航空和航天局终于建立了一个虚拟环境，第一个计算机虚拟环境世界终于诞生了。

虚拟现实技术之VRML简介课件

在航空航天发射中，也可以制造一个“模拟航天器”，模拟整个航天器的生产、发射、运行和回收的全过程，从而可以节约大量的经费。
虚拟现实技术还可以应用于工业、农业、商业、教学、娱乐和科研等方面
应用前景非常广阔。虚拟现实建模语言VRML是21世纪计算机网络、多媒体及人工智能为一体的最为优秀的开发工具和手段。虚拟现实技术之VRML简介 11
1.3 VRML的发展前景
虚拟现实建模语言VRML设计源于虚拟现实技术。 I. 虚拟现实技术是20世纪末发展起来的涉及众多学科的高新技术，它是集计算机、仿真、微电子、传感与测量技术于一体的高新科技的融合。
II. 而虚拟现实建模语言VRML正是利用虚拟现实技术在计算机中创建一种虚拟环境，通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉及生理反映等感知器，使用户产生一种与现实生活相同的感受，有身临其境的感觉，甚至生理感觉，可实现用户与虚拟现实环境直接进行交互。
虚拟现实技术之VRML简介 16
什么是事件？每一个节点一般都有两种事件，即一个“入事件”和一个 “出事件”。在多数情况下，事件只是一个要改变域值的请求:
1. “入事件”请求节点改变自己某个域的值 2. “出事件” 则是请求别的节点改变它的某个域值。
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什么是原型？
虚拟现实技术之VRML简介 6
VRML主要为了在网页中实现三维动画效果及基于三维对象用户的交互。由于HTML网页不支持三维图像和立体声音文本的显示，因而只能停留在平面设计阶段，更不要说动态交互了。 VRML改变了原来WWW上的单调、交互性差的弱点，将人的行为作为浏览器的主体， VRML创造的是一个可进入、可参与的世界。你可以在计算机网络上看到生动活泼、逼真的三维立体世界，并可以自由地在网络上遨游、驰骋。