VRML动画与交互功能的设计与实现三
VRML虚拟场景中实时交互动画的实现
Imp lem en tation of R eal tim e In teractive An im ation in VRM L Scene
Gao Jianhong, H u Zh ihua
( Suzhou U n ivers ity of S cien ce and Technology, Su zhou 215011, Ch ina)
* 收稿日期: 2008- 06- 29 作者简介: 高建洪 ( 1969- ), 男, 讲师, 主要研究方向为计算机辅助设计、虚拟 现实。
第 6期
高建洪, 胡志华: VRM L 虚拟场景中实时交互动画的实现
37
利用 EA I类包提供的 B row ser和 Node类, 可以完全不用 Script节点和 Scr ipt类以及路由等方式而直接由
1. 2 基于 EA I的交互
基于 SA I的交互动画都是在 VRM L 世界内部实现的, 对于一些要
实现 VRML 世界与外部环境实时交互的应用, VRML 提供了一组接口
EA I。通过 EA I类, 可以为 VRM L与外部世界建立一个通信接口, 使用 户真正成为 VRM L的一个参与者。
图 1 S cr ip t节点的工作机制
trans= ( EventInSFVec3f) node1. getEventIn( " set_translat ion" ) ;
...... } / /事件处理函数, 拖动某个滚动条, 相当于改变了场景中两圆柱轴线间距离、夹角或者改变了绿色圆柱 的透明度、半径。
pub lic boo lean hand leEvent( Event e) { .... .. trans. setV alue( val1) / / 向节点 node1( 即节点 cy linder02) 的可见域 translation赋值。
用VRML实现模型交互演示的方法
、
Ｖ ＭＬ简 介 Ｒ
１模 型 交 互 演 示 的 制 作 ． 为 使制 作 过程 条理 清晰 ，主要采 用分 离模 块设 计 。其 制作构 思 如图 １ ： 示
ＶＲＭＬ Ｖｉ ｕ ｌＲｅ ｌｙＭｏ ｅｉｇ Ｌ ｎ ｕ ｇ （ ｒ ａ ａｉ ｄ ｌ ａ ｇ ａｅ） 虚 拟 现 ｔ ｔ ｎ
一
标 点取 这条直 线 ， 击 “ ｆ ， 点取 平面圆角矩形 ， 点 ｏ ” Ｌｔ 再 这 样 就 可 以看 到 平 面 物 体 被 添 加 到 了 直 线 上 。 切 换 成 实 物 显 示 方 式 ，可 以 看 到 空 间 中 产 生 了 一 个 截 面 为 圆角 矩 形 的 柱 体 。 再 次 选 中 直 线 ， 击 “ ｆ ， 同 点 ｏ ” Ｌｔ 用 样 的 方 法 也 将 圆 加 到 直 线 上 ， 井 调 整 圆 或 矩 形 在 直 线 上 的 位 置 比 例 。 这 就 产 生 了 由矩 形 到 圆 的 渐 变 效
维普资讯
２０ ０ ２年 ８月 第 ４期
广 西 高教 研 究
Ｇｕ ｎ ｘ ｇ ｅ ｄ ｃ ｔ ｎ Ｒ ｓ ａ ｃ ａ ｇ ｉＨｉｈ ｒＥ ｕ ａｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ａ ｇ２ ０ ．ｏ ４ ｕ ．０ ２ Ｎ ．
用 Ｖ ＭＬ实 现 模 型 交 互演 示 的方 法 Ｒ
实 建 模 语 言 是 一 种 以 Ａ ＣＩ 为 基 础 ， 来 描 述 建 立 ＳＩ码 用 ３ 虚 拟 现 实 世 界 的语 言 。 ＭＬ与 通 常 所 指 的 ３ Ｄ ＶＲ Ｄ立 体 图 或 立 体 动 画 是 不 一 样 的 。 大 不 同 点 在 于 Ｖ ＭＬ 最 Ｒ 是 一 种 描 述 性 程 序 语 言 。 用 Ｖ ＭＬ描 述 而 产 生 的 虚 Ｒ 拟 立 体 世 界 ，测 览 者 可 以 利 用 鼠标 在 虚 拟 世 界 中 漫 游， ３ 而 Ｄ立 体 动 画 并 不 能 让 浏 览 者 进 入 虚 拟 世 界 里 自由 随 意 地 浏 览 。 Ｖ ＭＬ也 是 一 种 描 述 多 参 与 者 交 Ｒ 谈 式 模 拟 的 语 言 ， 虚 拟 世 界 通 过 Ｉｔ ｔ 连 在 一 ｎｅ ｍｅ 相 起 。 利 用 虚拟 世 界 来 展 示 产 品 ， 行 交 谈 ， 是 做 国 进 或
第11章 VRML(虚拟现实建模语音)交互与动画效果的实现
11.1.2 控制动画的插补器
插补器(Interpolator)节点是为线性关键帧动画而设计的。其采用一组 关键数值，且每个关键值对应一种状态。这个状态允许以各种形式表 示，如SFVec3f或SFVecColor。浏览器会根据这些关键状态生成连续 的动画。一般来说，浏览器在两个相邻关键帧之间生成的连续帧是线 性的。 插补器节点根据其所插值的类型不同而分为6种：颜色插补器 (ColorInterpolator)、坐标插补器(CoordinateInterpolator)、法线插补 器(NorMalInterpolator)、朝向插补器(OrientationInterpolator)、位置 插补器(PositionInterpolator)、标量插补器(ScalarInterpolator)。
VR虚拟现实-虚拟现实毕业论文52 精品
虚拟现实在超市及餐厅中的控制学校：河北工业大学系部：机械工程学院专业：机械工程年级：机研136 学生姓名：赵占勇学号： 20XX3120402 指导教师：高春艳目录目录 (2)摘要 (V)关键词 (V)Abstract (VI)Key words (VI)前言 (VII)第1章虚拟现实技术 (1)1.1 虚拟现实技术简介 (1)1.1.1 虚拟现实技术的概念 (1)1.1.2 虚拟现实技术的关键技术 (1)1.2 VRML概述 (1)1.2.1 VRML简介 (1)1.2.2 VRML应用和展望 (2)第2章其它技术支持——3ds max与JavaScript (3)2.1 3ds max概述 (3)2.1.1 3ds max简介 (3)2.1.2 3ds max的特点 (3)2.1.3 3ds max的应用领域 (4)2.2 JavaScript概述 (4)2.2.1 JavaScript简介 (4)第3章使用3ds max技术构建模型 (6)3.1 3ds max构建模型的准则 (6)3.2 3ds max构建模型的基本方法 (6)3.2.1 基本体建模 (6)3.2.2 二维线形建模 (6)3.2.3 三维修改器建模 (7)3.3 利用3D制作动画 (7)第4章使用VRML技术构建动画与交互功能 (9)4.1 使用VRML构建动画与交互功能的基本语法 (9)4.1.1 使用VRML构建动画的基本插补器类型 (9)4.1.2 使用VRML构建交互功能的基本传感器类型 (9)4.2 使用VRML构建动画 (10)4.2.1 使用VRML构建马桶盖的开启 (10)4.2.2 使用VRML构建压力锅的烟雾及开启 (11)4.2.3 使用VRML构建天空 (12)4.3 使用VRML构建交互功能 (13)4.3.1 使用VRML构建冰柜门开启的交互功能 (13)4.3.2 使用VRML构建超市收银的交互功能 (14)4.3.3 使用VRML构建超市点击收获物品的交互功能 (15)4.3.4 使用VRML构建超市大门伸缩开启的交互功能 (16)4.3.5 使用VRML构建油烟机声音的交互功能 (17)4.4 使用VRML构建视点、灯光 (18)4.4.1 使用VRML构建固定视点 (18)4.4.2 使用VRML构建跟随视点 (19)第5章使用JavaScript构建动态场景的交互 (21)5.1 使用JavaScript构建动态场景交互功能的实现 (21)5.1.1 利用 JavaScript创建微波炉旋转加热动画 (22)5.1.2 利用JavaScript构建洗手池水龙头的的交互功能 (23)5.1.3 利用JavaScript构建燃气灶开关和火焰大小的交互功能255.1.4 利用JavaScript实现购物车收获物品和收银之间切换的交互功能 (27)结论 (30)总结与体会 (31)谢辞 ......................................... 错误!未定义书签。
虚拟现实(VR)彩色动画的交互性设计分析
虚拟现实（VR）彩色动画的交互性设计分析摘要：虚拟现实技术的主要特点是其本身就有一定的交互性以及沉浸感，在虚拟现实技术与动画技术相融合时这一点尤为重要，这也直接表达了虚拟现实技术与动画交互的意义。
关键词：虚拟现实〔VR〕动画交互性设计在虚拟现实技术不断开展的过程中，其已经渗透到了我国的不同行业与领域，包括游戏、教育、医学、影视、动画等。
目前虚拟现实技术与游戏和动画的融合层出不穷，本文简要分析虚拟现实〔VR〕动画的交互性设计。
一、VR动画关键技术〔一〕VR动画的交互性节点设计在虚拟现实〔VR〕动画设计中，所有的人物运动、状态、运动节奏等内容的制作效果对最终动画的效果有着十分直接且密切的影响。
为了确保所有的虚拟现实技术的应用效果优异，同时保证所有的动作自然且生动，需要根据角色自身的剧情需要，严格按照要求去标定动画的节点坐标。
为了进一步分析虚拟现实〔VR〕设计效果，需要假设〔u，v〕和〔某w，Yw，Zw〕分别为点Pl在场景图像中，其中分别对应着虚拟现实〔VR〕动画设计中的亚像素坐标、单世界三维坐标。
通过下述算式将动画场景中的亚像素坐标来获得径向和切向畸变中摄像机坐标的归一化坐标。
{某d〔1〕}={a某0u0}{u}{某d〔2〕}={0ayv0}{v}{1}={001}{1}分析上述的算式可以得出，在虛拟现实〔VR〕动画设计的过程中，利用某d〔1〕、某d〔2〕作为归一化的动画场景。
在虚拟现实〔VR〕动画设计中某、y轴向左边点;而其中的u0、v0那么表示为动画场景中的中心像素坐标。
在经过某d〔1〕、某d〔2〕的归一化处理后，分析当下的动画场景，可以在动画中将某n作为图像坐标，并且利用图像和坐标通过屡次的迭代，其目的是实现某d〔1〕、某d〔2〕的径向和切向畸变补偿，当虚拟现实〔VR〕动画设计中的某n其所对应的初始估计值为某d。
为此，在进行计算的过程中，应该利用算式：通过某n=[某y]=某d〔1〕某d〔2〕来表示某n，利用式{某d〔1〕}={a某0u0}{u}{某d〔2〕}={0ayv0}{v}{1}={001}{1}联合求解，得到归一化处理后的动态坐标某n，可以将其表示为：某n=[某y=〔某d〔1〕-δ〔1〕〕/kradial][〔某d〔2〕-δ〔2〕〕/kradial]。
基于VRML的交互式虚拟实验室设计与实现
基于VRML的交互式虚拟实验室设计与实现VRML（虚拟现实建模语言）是一种用于描述交互式3D图形和虚拟现实世界的编程语言。
基于VRML的虚拟实验室是一种利用虚拟现实技术模拟实验室实验环境的系统，通过VRML可以实现虚拟实验室的设计和实现。
本文将介绍基于VRML的交互式虚拟实验室的设计和实现方法。
一、虚拟实验室的概念和应用虚拟实验室是一种利用虚拟现实技术搭建的模拟实验环境，可以实现实验室实验的模拟和展示。
虚拟实验室可以广泛应用于教育、训练、科研等领域，为学生和研究人员提供一个安全、方便、实时的实验环境。
虚拟实验室可以大大提高实验效率和降低实验成本，是21世纪教育和科研的重要工具。
二、基于VRML的虚拟实验室设计1.需求分析：首先需要明确虚拟实验室的功能和特点，确定虚拟实验室的实验项目和内容。
对虚拟实验室的用户进行分析，了解用户的需求和使用习惯。
2.场景设计：根据实验项目和内容设计虚拟实验室的场景，包括实验设备、实验器材、实验内容等。
虚拟实验室的场景应该栩栩如生，能够给用户带来身临其境的感觉。
3.交互设计：设计虚拟实验室的交互方式，包括用户界面设计、操作方式等。
用户可以通过交互方式在虚拟实验室中进行实验操作，并获得实时反馈和结果。
4.功能实现：使用VRML语言编写虚拟实验室的代码，实现虚拟实验室的功能和交互效果。
代码应该简洁、高效，能够实现虚拟实验室的各种功能。
5.测试优化：对虚拟实验室进行测试和优化，确保虚拟实验室的稳定性和性能。
根据用户的反馈意见对虚拟实验室进行优化改进，提高用户体验。
三、基于VRML的虚拟实验室实现1.环境搭建：搭建VRML编程环境，选择适合的开发工具和软件。
常用的VRML开发工具包括Blender、Unity等。
2.模型建立：设计并建立虚拟实验室的模型，包括实验设备、实验器材、实验场景等。
模型应该细致入微，能够反映实验的真实性。
3.功能实现：使用VRML语言编写虚拟实验室的代码，实现虚拟实验室的各种交互功能。
基于VRML的交互技术及应用
基于VR ML的交互技术及应用凌 宇① 唐明浩② 摘 要 本文阐述了用Scri p t节点实现V RM L世界与Java平台之间的交互技术和实现方法。
根据该原理可以实现用户与V RM L空间的互动。
最后以虚拟人体的变形为例,介绍了V RM L互动技术的应用。
关键词 虚拟现实 交互技术随着In ternet的普及和计算机性能的提高,二维的、平面的h tm l式的虚拟空间已经渐渐不能满足人们的要求,人们希望能够通过一种语言三维的、立体的表现现实世界,V RM L (V irtual R eality M odeling L anguage)技术是人们实现这一目的的一种良好工具。
V RM L为三维空间——一个与现实一致或完全想象概念上的场景描述——提供了详细的说明。
通过V RM L技术,人们可以建立丰富的三维场景。
但是V RM L本身并没有直接和用户进行交互的能力,它需要与其他语言结合才能实现三维场景和用户交互的要求。
Java语言提供了这种可能性: V RM L能够构造网点所必须的三维结构模块,Java则使三维场景具备交互能力,更加生动,更加丰富多彩。
本文主要论述了V RM L与外部世界的交互方式以及它在三维人体变形当中的应用。
一、VR ML简介V RM L定义了一种包含三维图像和多媒体的文件格式。
从概念上讲,每一个V RM L文件都是一个包含可以通过不同机制进行改变的图像和声音对象的基于时间的三维空间。
每个V RM L文件都应该具备以下特点:隐式创建一个包括文件中定义的所有物体的三维空间;显式定义和包括一系列的三维和多媒体对象,创建到其他文件或项目的超级连接;能够定义对象行为,内联其它V RM L文件等。
V RM L是一个三维造型和渲染的图形描述性语言,它把一个“虚拟世界”看作一个“场景”,而场景中的一切都看作“对象”(也就是“结点”),对每一个对像的描述就构成了W RL文件;V RM L的图形渲染是“实时”的;V RM L是面向网络的,它是为网络而生的,并随网络而发展的,它的巧妙之处在于避免了在网上传输无限容量的一帧帧视频图像,而传输的是有限容量的W RL文件,即只传送描述场景的模型,而把动画帧的生成放在本地。
(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。
vrml虚拟现实-实验指导书
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。
VRML虚拟场景中实时交互动画的实现
２０ ０ ８年 ｌ ２（ 工
科
版）
Ｖｏ． ８ Ｎ ． ｜ ２ ｏ ６ Ｄ１ ． ０ ８ ２ ２Ｈ １ ３ ０
Ｊ Ｕ ＮＡ Ｆ Ｓ Ｚ Ｏ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ（ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｄ Ｔ Ｏ Ｏ Ｒ Ｌ Ｏ Ｕ Ｈ Ｕ Ｕ Ｉ Ｅ Ｓ Ｔ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ ＩＩ Ｎ）
Ｓ Ｉ和外部 编程接 口（ ｘ ｒａ Ａ ｔｏｉｇＩｔ ｆ ｅＥ Ｉ ， 别从浏 览器 的 内部 和外部 与浏 览器 进行 通信 从 而 Ａ） Ｅｔｎ ｌ ｕｈｒ ｅ ａ ，Ａ ）分 ｅ ｎ ｎ ｒｃ 达 到控制虚拟 场景 的 目的。
１ Ｊｖ ａ ａ程序 和 Ｖ ＲＭＬ场 景 的通 信
关 键词 ： Ｒ ；ａａ Ｅ Ｉ交互性 Ｖ ＭＬ Ｊｖ ； Ａ ； 中图分 类号 ： Ｐ ９ Ｔ ３１ 文献标 识码 ：Ａ
０
．
引 言
虚拟现实建模语言（ ｉｕｌ ｅｌｙ ｏｅｎ ａｇａｅＶ Ｍ ） Ｖｒ ａ Ｒ ａｔ Ｍ ｄｌ ｇ ｎｕｇ ，Ｒ Ｌ 是一种在网络上使用 的三维形体和交互环 ｔ ｉ ｉ Ｌ 境 的场 景描述 性语 言 。Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ把“ 虚拟 世界 ” 看成一个 “ 场景 ” 而把场 景 中的一切都 看做 “ 象” 它使用 场景 ， 对 ， 图数据结构来建立 ３ Ｄ实境。通过使用 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ提供 的传感器节点和内插器节点， 并借助路 由语句 ， 可实现简 单 的三维动 画。但要 实现 复杂 的动画 ， 得 比较局 限 ， 显 这个 时 候 ， 就要 将外 部 程序 ， Ｊｖ 如 ａａ引入 到 Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ中 ， 以增 强 Ｖ ＭＬ的交 互 性 和动 画 效 果 Ｊ Ｒ 。针 对 Ｊｖ， Ｒ ａａ Ｖ ＭＬ提 供 了脚 本 编 程接 Ｅ（ ｃｉ ｕ ｏ ｎ ｎｅｆ ｅ ｌ Ｓｒ ｔＡ ｔ ｒ ｇＩｔｒｃ ， ｐ ｈｉ ａ
vrml动画课程设计
vrml动画课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解VRML的基本概念，掌握VRML文件的构成和基本语法。
2. 学生能运用VRML语言创建简单的三维动画场景，并了解动画原理。
3. 学生能掌握VRML中的常用传感器及其功能，实现对动画的交互控制。
技能目标：1. 学生能运用VRML软件进行三维建模，培养学生的空间想象能力和创新思维。
2. 学生能通过编写VRML代码实现动画效果，提高编程实践能力。
3. 学生能运用VRML动画进行作品展示，提升表达和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习VRML动画制作，培养对虚拟现实技术的兴趣和热情。
2. 学生在创作过程中，培养团队协作和解决问题的能力，增强自信心。
3. 学生通过VRML动画创作，关注现实生活，提高对美的鉴赏能力。
课程性质：本课程为信息技术课程，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的创新能力和实践能力。
学生特点：六年级学生具有一定的信息技术基础，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。
教学要求：课程设计要注重启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
教学过程中，注重分层教学，关注每一个学生的成长。
二、教学内容1. VRML基本概念与文件结构- 理解VRML的概念及其在虚拟现实中的应用。
- 学习VRML文件的构成，掌握基本节点和字段的使用。
2. 三维建模与动画原理- 运用VRML软件进行基础三维建模。
- 学习动画原理，实现简单动画效果。
3. VRML传感器与交互控制- 介绍VRML中常用的传感器类型及其功能。
- 实现动画的交互控制，提高作品的互动性。
4. 编程实践与作品创作- 编写VRML代码，实现复杂的三维场景和动画效果。
- 结合实际案例，指导学生进行VRML动画作品的创作。
5. 作品展示与评价- 学生展示自己的VRML动画作品，进行交流与评价。
- 分析作品的优缺点，提出改进措施。
教学内容依据教材章节进行安排，确保学生能够循序渐进地掌握VRML动画制作的相关知识。
基于VRML的三维交互式网页的设计
６பைடு நூலகம்・ ９
Ｖ ＭＬ浏 览 器 发 出 的请 求 ， 将 处 理 结 果 发 送 给 Ｒ 并
Ｖ ＭＬ浏览器 。 Ｒ 三、 三维 交互式 网页特征
交互性得 到充分 体现 。
Ｖ Ｍ Ｒ Ｌ把“ 拟世界 ” 虚 看成 一个 “ 景 ” 场景 中 场 ，
的每个 元 素 都 被 看 作 “ 象 ” 也 称 为 节 点 ） ， 对 （ 】例
比较项 目
传统网页
三维交互式网页
页面 内容 文本、 图片及 动画 各种三维场景
传统 网页 的 内容 主 要 由文 本 、 片 及 Ｆａｈ动 图 ｌ ｓ
画等元 素组成 ， 它给 人 们 的互 联 网生 活带 来 了前 所 未有 的变化 。但是 ， 传统 网页都是 二维 页面 ， 已经 不 能满 足互联 网用 户 的需 求 ， 当用 户浏 览 诸 如 网上 购 物、 网上书店 、 车展 销 和 房屋 销 售 等 网 页 时 ， 汽 他们
［ 关
键
词］Ｒ ； Ｖ ＭＬ 传统 网页 ； 三维 交互式 网页
［ 献标 识 码 ］ 文 Ａ ［ 章 编 号 ］ ０９— ６ ７ ２ １ ）５— ０ ９— ３ 文 １０ ０ ５ （０ ０ ０ ０６ ０
［ 图分 类 号 ］ Ｐ ９ ．９ 中 Ｔ ３３ ０
一
、
什 么 是 三 维 交 互 式 网 页
效果 。
五、 三维 交互式 网页的 实例分 析
链接 ， 以及实现该 环境与外 部站点 的链接 。
第２ ４卷
；
第 ５期
－ 、蛤 ＼ ｌ ＼ － ＇ ＼
吉林 省经 济 管理 干部 学院 学报
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｉｎ Ｐ ｏ ｉｃ ｏ ｏ ｃＭａ ａ ｅ ｎ ａ ｒ ｏｌｇ ｏ ｒａ ｆＪｌ ｒｖｎ ｅＥｃ ｎ ｍｉ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔＣ ｄｅ Ｃ ｌ ｅ ｅ
基于VRML的虚拟校园中交互和动画的设计与实现
校 园系统更接近 真实 的校 园。 在虚拟校 园中， 览者可 以相对 自由 Ｖｉｂｌ ｙ ｅ ｓｒ 碰 撞 传 感 器 Ｃ ｌｓｏ 。 浏 ｓ ｉｔ Ｓ ｎ ｏ和 ｉ ｉ ｏｌｉｎ ｉ 另外 ， 还有一 种特殊的时钟传感器Ｔｉ Ｓ ｎｏ ， ｍｅ ｅｓｒ 利用它能创 建 地 浏览校 园风景 ， 并能在一些特殊场 景中进行 一定的人机交流 。 除 此之 外 ， 浏览者还可 以图文 并茂地查 询 自己各 方面感兴趣的信息 ，
应 用 研 究
基于 Ｖ ＭＬ的虚拟校园中交互和动画的 Ｒ 设计与实现
张 捷
（ 川建 筑职 业技 术 学 院 四川德 阳 ６８０） 四 １００
摘要： 虚拟校 园是 利 用虚 拟现 实技 术 ， 计 算机 中模 拟 再 现校 园的真 实场景 。 虚拟 校 园 中实现一 定 的 交互 和动 画是 非 常 必要 的 ， 在 在 交互 和 动 画可 以使 虚 拟校 园 系统 更接 近真 ＃４ －４园， 浏 览者如 亲 临校 园一般 。 ， 使 文章介 绍基 ｆＶ － ＲＭＬ ￣虚 拟现 实 交互和 动画 实现 的理论基 础及 实现 原理 ， 讨论 虚拟 校 园 中动 画和 交互 功能 的设 计和 实现 ， 以 自动 门和 喷泉 两个 例子 介 绍 了虚拟 校 园 中交互 和动 画 实现 的基本 思路 和 部分 实现代 码 。 并 关键 词 ： 拟校 园 Ｖ 虚 ＲＭＬ 动 画 交互
系统 更 具 真 实 感 ， 需 要 在虚 拟校 园某 些 特 殊 场景 的特 殊 部 分 实 现 分 别 是 ： 还 位置 插补 器 、 色插 补 器 、 向插 补 器 、 量 插 补器 、 标插 颜 朝 标 坐 定动 画和交互 。 比如在虚拟校园中某些重要设 施的大 门设置开关 补 器 、 向 量 插 补器 。 法 动画 ， 某特殊的办公室和教 室的灯设 置开 关效果 ， 些关键的地方 某 １２ ２利 用 ＶＲ ．． ＭＬ的 Ｓ ｒ ｔ 点 实 现 交互 ｃｉ 节 ｐ 术一 曼 出现介绍情 况的学生 ， 学生休 闲花园的喷泉水流 ， 教学楼 门 口文字 虚拟校 园中也有部分比较复杂的交互 ， 若仅依￣Ｖ ＭＬ 身的 Ｒ 本 图片变幻的通告牌 等等 。 节 点 是难 以实 现 的 。 使 用 一 个 或 者 多 个ｓ 啦 ） 需 Ｃ ｃ 节点 引入 Ｊｖ ｓｒ ｔ ａ ａｃｉ ｐ １ ． ２交互 和 动 画现 实的 理论 基础 编写 的脚本程序来实 现复 杂的动 画效果 ，ｃｉｔ Ｓ ｒｐ节点 为ＶＲＭＬ 中
基于虚拟现实技术的交互式动画设计与实现
基于虚拟现实技术的交互式动画设计与实现虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机生成的数字环境，能够模拟用户的各种感官体验，并实现交互式的沉浸式体验。
在近年来的发展中，虚拟现实技术已经广泛应用于游戏、教育、医疗等领域。
其中，基于虚拟现实技术的交互式动画设计与实现是一个新颖且具有巨大潜力的应用方向。
交互式动画设计与实现旨在通过虚拟现实技术，让用户能够在虚拟环境中与动画进行互动，并实现动画中场景、故事、人物的设计和表演。
通过虚拟现实技术的应用，用户可以身临其境地参与到动画的创作过程中，增强了用户的沉浸感和参与度。
在进行交互式动画设计与实现时，首先需要进行场景设计。
通过使用虚拟现实技术，设计师可以创建出精美细致的虚拟场景，包括建筑、自然环境、人物角色等。
这些场景可以不受现实空间的限制，设计师可以尽情发挥创意和想象力，为用户呈现出更加丰富多样的体验。
其次，交互式动画需要人物角色设计与表演。
通过虚拟现实技术，设计师可以创造出各种自由度高、灵活性强的虚拟人物角色。
这些角色可以根据用户的指令进行移动、说话、互动等动作，让用户与动画中的人物进行沟通和互动。
设计师还可以使用语音识别和动作捕捉技术，让虚拟人物能够根据用户的语音和动作进行智能化的反馈和表演。
在交互式动画设计与实现中，还需要考虑观众的体验感受。
设计师需要通过虚拟现实技术的应用，提供给用户最真实、逼真的视觉、听觉和触觉体验，让用户感受到身临其境的感觉。
为了增强观众的参与度和沉浸感，设计师还可以加入互动元素，如游戏化的任务和解谜，让用户参与到动画的情节中，成为故事的主角。
此外，交互式动画设计与实现还可以与其他技术结合，如人工智能、增强现实等。
通过与人工智能的结合，虚拟人物可以具备更加智能和自主的行为，能够与用户进行更加自然和智能化的互动。
通过与增强现实的结合，用户可以通过现实世界的感应设备与虚拟动画进行互动，进一步增强用户的沉浸感和参与度。
4VRML动画与交互
VRML动画与交互VMVM Demo: 运动的Box 时间传感器位置插补器路由几何建模VM VM TimerSensor 时间传感器节点TimerSensor 时间传感器节点用于创建一个虚拟时钟，并对动画插补器节点实施控制。
TimeSensor {enabled #打开或关闭cycleInterval #循环周期startTime #时间传感器开始输出事件的时间stopTime #时间传感器停止输出事件的时间Loop #时间传感器是否循环isActive #出事件，时间传感器是否被激活time #传感器运行时，不断输出绝对时间值cycleTime #传感器每次循环开始运行时的绝对时间fraction_changed #传感器运行时，输出0到1的浮点时刻}VM VM VRML 的时间概念¾绝对时间从格林威治时间1970年1月1日零时开始到当前的时间秒值¾相对时间指从时空的某一时刻开始作为计时的零点，用数值0表示，到时空的另一时刻作为计时的终点，用数值1表示。
VM VM 插补器节点颜色插补器（colorInterpolator ）朝向插补器（Orientationlnterpolator ）位置插补器（PositionInterpolator ）标量插补器（scalarlnterpolator ）坐标插补器（CoordinateInterpolator ） 法线插补器（NormalInterpolator ）{key #设定一组时间关键点的列表keyValue #与key 域关键点对应的一组关键值set_fraction#入事件，不断接收来自时间传感器发出的时刻比例数值value_changed #出事件，输出计算后的新值}VM VM 路由：ROUTE 语句在VRML 中，通过ROUTE 语句创建一个信息通道连通事件的出口和入口。
是用来节点间建立间建立事件通道的一种语法结构。
fromNode : 为发出事件的节点的名称。
VRML中交互功能的研究与实现
VRML中交互功能的研究与实现
杨安祺;乔海超;张杜娟;贾伟光;唐军
【期刊名称】《陕西科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(028)003
【摘要】针对目前三维建模语言种类繁多的情况,分析了常用的一些三维建模方式的特点,总结了VRML语言相对于其他三维建模语言在交互方面的优点,将VRML
中的几种交互方案按照编程复杂程度、内建或者引用予以分类,比较了传感器交互、脚本编程交互与其他交互方案的优劣,并给出了其适用的情况,分别对这几种交互方
式进行举例实现.最后,提出了综合多种交互手段以满足在VRML构建的虚拟场景中用户需求的方案.
【总页数】6页(P118-122,127)
【作者】杨安祺;乔海超;张杜娟;贾伟光;唐军
【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学
电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;西安医学院公共课部,陕西,西安,710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电气与信息工程
学院,陕西,西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.煤矿虚拟现实系统中人机交互功能的研究与实现 [J], 贾露;靳海亮;苗保亮;郑艳慧;李月华;贾英
2.采用VRML的虚拟校园交互功能的实现 [J], 施贵刚;程效军;谷川
3.基于VRML的三维造型交互功能的实现方法 [J], 王昊鹏;陈彬茹;付晓男
4.基于VRML的三维造型交互功能的实现方法 [J], 王昊鹏;陈彬茹;付晓男
5.Java3D扩展鼠标交互功能的研究与实现 [J], 邓文生;马王俊美
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基于VRML的交互式动画原理与实现
基于VRML的交互式动画原理与实现
莫建清
【期刊名称】《现代计算机（专业版）》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】探讨VRML当中交互式动画的构成要素和原理以及实现的方法,通过一个实例说明应用交互式动画原理实现复杂动画的过程.
【总页数】3页(P133-135)
【作者】莫建清
【作者单位】广东工业大学机电工程学院,广州,510006
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于VRML的计算机组成原理课件开发 [J], 买桂英;;
2.基于Flash AS2.0编程技术的交互式动画的实现 [J], 郝静静
3.基于VRML的计算机组成原理虚拟实验系统设计 [J], 胡丽芳;胡自凯
4.VRML与JavaScript结合实现交互式动画 [J], 汪晓华;李莹
5.基于VRML的化工原理虚拟实验室 [J], 廖孙启;张蕾;龚福忠
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华北水利水电学院虚拟现实技术实验报告2012～2013学年第一学期2011 级计算机科学与技术专业
班级：2011179 学号：2011179 ：
实验三VRML动画与交互功能的设计与实现
一、实验目的：
掌握VRML构建三维场景动画的原理与方法，在此基础上，实现浏览者与三维场景的交互功能。
重点掌握时间传感器、位置插补器、标量插补器、坐标插补器、触摸型检测器和感知性检查器的原理与使用方法。
二、试验容：
创建一个三维虚拟现实场景，实现三维场景的动画效果与交互功能。
要求：场景元素不限，但必须包括动画和交互的功能。
三、试验步骤：
1）构思复杂三维场景
设计一所房子house.wrl，房子里摆放一些生活物品，构思完成后准备好要使用的素材。
2）设计房子外观
1、设计好房子空间大小，以便能够放得下要摆放的物品。
2、建造房间门，即感应门，当观察者走近时自动开门。
3、门两侧分别做一面墙，材质与门框相同，同为金黄色。
用相同的方法做其余三面墙以及分隔房子的墙。
4、房子地板使用纹理材质，添加图片纹理，该图片是在网上下载的木质贴图。
天花板材质与墙壁相似，设置其透明度为0.2。
5、引用台阶造型文件台阶taijie.wrl，放于屋前。
3）制作客厅
1、客厅中摆放衣柜，该衣柜也是采用的纹理贴图法。
2、中间摆沙发和茶几，茶几上放着一瓶酒和三个装有酒的玻璃杯，这是使用引用基本造型文件到house.wrl中的方法实现的。
3、墙上安装会转动的米字型模型，引用的xingxing.wrl文件，改造型使用了朝向插补器OrientationInterpolatar，产生旋转效果。
4)制作卧室
1、卧室门口摆放书桌、桌上放电脑，旁边摆音响和凳子。
书桌使用的是上次实验做的模型，只是又为它添加了木质材质的贴图；电脑的制作过程主要是组合基本造型，另外，在电脑上设有锚节点Anchor,文本为“Watch TV”,当点击该文本时跳转到movie.wrl文件播放视频，当在改文件播放窗口中点击“back”文本后，又跳转到主场景house.wrl；音响使用了纹理贴图；凳子制作使用了纹理贴图，而且实现了与人
动最大位置做出了限制。
如图10、11所示。
2、床头柜子，其制作中使用了线集造型节点，使抽屉看起来更加真实；卧室的大柜子跟这个小柜子制作方法相似；
3、床头柜子上的艺术品使用了动画效果，使用了时间传感器TimeSensor、朝向插补器OrientationInterpolatar、颜色差补器ColorInterpolator,最终使上面的锥形型体Cone转动起来，并且能够发生颜色变化。
4、屋子里的所有照片包括窗户都是采用相同的方法制作的，即主要采用图像纹理贴图。
对相框设置适当的材质效果，让相框与相片结合起来后看起来更好看。
5）整体设计
1、在屋子里适当位置添加点光源。
让屋子亮起来。
2、为场景添加背景音乐，让观察者在欣赏的同时也能够欣赏到音乐。
四、试验结果：
图 1
图 3
图 4
图 5
图 7
图 8
图 9
图 11
图 12
五、小结（包括收获、心得体会、存在的问题及解决问题的方法、建议等）
注：容一律使用宋体五号字，单倍行间距。
本次实验容比前两次要复杂，难度较大，但是，与前两次实验相比，此次实验做的更加顺利，这是建立在完成前两次实验的基础上的。
通过对基本造型的准确把握，掌握了基本造型的做法，并且熟练掌握了通过对基本造型的重组来制作复杂型体方法，以及能够使用传感器、插补器来实现动画效果。
此次实验花费了较多的时间，大部分时间用在了对位置的设置上，由于房子中摆放的物品比较多，所以，必须一一制作，其大小也要与房子空间大小相匹配，这样看起来才会真实，才会让人感到舒服。
所以，运用的坐标变换节点最多，其translation值的设置最为细致，常常是要修改零点几的误差，而其rotation 也有较多的设置，根据事先的设计摆放物品，角度要调好就要设置正确旋转角度值。
通过本次实验收获很大，例如，设计造型更加熟练，对坐标的调整更加快速、准确，对各造型节点的各个域的意义掌握的更准确、全面。
以后，多加练习，理论与实践相结合，把VRML和虚拟现实学得更好，成绩更上一层楼。