VRML虚拟现实开发文档(含源代码).
虚拟现实建模语言VRML
VRML虚拟现实建模语言的功能特征
存在感 动态显示 立体感的视觉效果 动态显示与网络无关 多重使用者
4.2VRML概述
VRML定义了一种把三维图形和多媒体集 成在一起的文件格式。它与HTML一样,是 以文本或者ASCII形式编写的。一个完整的 VRML文件由五部分组成:文件头、脚本、 场景图、原型和事件路由。
节点类型可以分为基本类型和用户自定义 类型两大类,基本类型由系统提供,自定 义类型由用户在基本类型的基础上通过原 型机制构造,它们都是对虚拟世界的某些 共性的提炼。如Appearance节点描述实体 的外观、Material节点描述对象的材质、 VRML97定义了54种基本节点类型。54种 内部节点大致可以划分为以下几种类型。
VRML特殊节点
VRML97在原有节点基础上,增加了三种 类型节点,分别是传感器(Sensors)、脚 本(Scripts)和声音(Sound)。
4.3VRML场景生成器Cosmo Worlds
用VRML描述性语言来写出虚拟景象,给一般设 计人员的感觉是缺乏直观性,于是VRML虚拟空 间生成系统可以使用户通过可视化的拖拽方式, 人机交互的生成VRML虚拟空间,并保存下来, 且不需要用户掌握VRML的语法和规则。目前这 类工具最优秀的就是SGI公司的Cosmo Worlds、 Platinum Technology公司的VCRreator2.0、 Paragraph International公司的Virtual Home Space Builder(VHSB)等。
例: #VRML V2.0 utf8 Group { children [ Shape { geometry Box {}
} ]
}
场景图
第1章 VRML(虚拟现实建模语音)概述
1.1 VRML简介
7、用户定义对象-通过创建用户定义的数据类型,可以扩展浏览器 的功能 8、脚本-通过程序或脚本语言,可以动态的改变场景 9、网络-可以用网络上的资源组成一个单一的X3D场景;可以通过 超链接对象连接到其他场景或网络上的其他资源 10、物理模拟-人性化动画;地理化数据集;分布交互模拟 (Distributed Interactive Simulation-DIS)协议整合。 从1994年的VRML开始到2004年的X3D,VRML/X3D联盟一直致力于建立一 种统一各种Web3D格式,容纳各种新技术的三维格式标准。相信X3D 将会在交互三维领域取得一定的地位。 虽然X3D是个发展趋势,但目前应用不多。
1.2 VRML2.0的功能和应用
4. 交互性 新增加的对三维对象的行为描述使得进行实时完全仿真成为可能。 碰撞检测 (collision detection) 节点包括了碰撞检测信息,这样 就避免了穿墙而过的现象发生;感知器 (sensors)节点等待一个特 定事件的发生,然后做出响应。例如,可以设计一个感知器完成当 门被打开时就自动开灯的功能。 5. 增强的静态场景 VRML2.0中一些新增的特征使得场景看上去更加真实。例如,声 音(sound)节点允许为场景加上背景音乐、动作声响、对话等等; 背景(background)节点允许为场景加一幅背景图画;雾(fog)节点 能产生逼真的雾化大气效果。
1.1 VRML简介
VRML(Virtual Reality Modeling Language)的翻译为中文就是虚拟现实 建模语言。它用来建立真实世界中各种场景的模型,当然,它也可 以建立一个与真实世界无关的虚拟世界,就像许多游戏中的一样。 VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届 WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥 召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.O标准。它是经过许多 人共同合作的结果,其中最主要的是SGI公司的工作。SGI公司同意 无偿提供这种新的文件格式并放弃对其的所有权。 VRML1.0 在设计时采用了面向对象的思想,因此由其构造的虚拟现 实模型与所用的操作平台无关,并且其程序还具有可扩展性。 VRML1.O 可以创建静态的3D 景物,但没有声音和动画,你可以在它 们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有 一个可以探索的静态世界。除此之外,没有其他的功能。
2.第2章 虚拟现实建模语言——VRML
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络所能传播的信息有了越来越高的要求。不再仅仅满足 于文字表达的信息以及传统的平面和三维技术带来的 信息表达方式,更希望以接近于现实的甚至是身临其 境的感觉交流信息。这样,以虚拟现实为特征的网络 3D 技术的出现和发展势在必行的。而 VRML就是网络 3D 的核心技术。
1994 年 5 月,第一届因特网国际会议上,有关专家发表 的在网络上运行三维立体世界的研究引起了广泛的讨 论。短短的几个月,1994 年 10 月,VRML 1.0规范正 式发布。
路由的功能是连接一个节点的接收事件eventIns和另外 一个节点的发送事件eventouts。通过简单的语法结 构,建立两个节点之间事件传送的通道。当有事件 发生时,沿着这条通道传送事件。
借助于事件和路由,可以创建动画效果以及浏览者和场 景的交互,使得所建立的虚拟场景更接近于现实。
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1996 年,VRML 2.0规范正式确定。到 1998 年1 月被ISO 正式批准为国际标准,这就是现在我们常说的 VRML 97。从此 VRML的发展更为迅速,更为成熟。
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2.2 VRML 文件的基本要素
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2.2.1 节点(node)和域(field)
VRML文件的扩展名为wrl,文件中最为重要的两个基本 要素是节点和域。
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出信号,颜色改变了,可以表示为:Color_changed。这 些是事件的通常用法,随情况的不同,表达也会有 些差别。事件有两种:入事件EventIn,表示接收事 件;出事件EventOut,表示发送事件。输入事件 EventIn和输出事件EventOut表示节点之间的联系方 式,也就是一种接口。许多节点中域的接口类型是 exposed field,通称为可见域,以后在具体讨论事件 和路由时再详细说明。
VRML基础教程(Green)
3、第一个虚拟境界
按照惯例,我们以"Hello,World!"作为我们的第一个虚拟境界,它由立 方体、圆锥和球体组成。VRML 文件的第一行文字是: #VRML V2.0 utf8 这是 VRML 文件的标志,所有 2.0 版本的 VRML 文件都以这行文字开 头,VRML97 是由 VRML2.0 版修订而成的,符合 VRML97 规范的 VRML 2
2、坐标系统和显示
在 VRML 的场景中设置物体需要有明确的坐标,在同一个场景中,有 一个统一的坐标系。这个坐标系是一个右手坐标系,在初始时(即观察者没 有移动位置和改变视角) ,该坐标系的 X 轴为沿屏幕水平向右,Y 轴为沿屏 幕垂直向上,Z 轴为从屏幕指向用户。 VRML 的几何对象参照这个坐标系,使用三维坐标系统描述点的位置。 在初始状态下, VRML 的几何对象 (除了文本) 都被定位在空间坐标(0, 0, 0) 点上,且高度以 Y 轴正方向表示。文本从缺省位置左端开始,沿 X 轴正方 向放置每个连续orld!" 1、VRML 的度量单位
VRML 的度量单位是标准化了的,角度以弧度表示,长度单位则是米。 例如你定义一个长、宽、高均为一个单位的盒子,它代表了一个边长 1 米的 立方体。如果立方体放在地板上,你把它旋转 45 度角,从一个顶点观察它, 那么在 Y 轴上它转动了л/4 或 0.785 弧度。
文件也以这行文字开头。其中“#”表示这是一个注释。而 utf8 表示此文件 采用的是 utf8 编码方案,这在 VRML 标准中有详细说明。 先加入一个 Group 节点(组节点) : Group { 组节点花括号之内的所有内容视为一个整体, 利用组节点可以把虚拟场 景组织成条理清晰的树形分支结构。 下面定义组节点的 children 域 (孩子域) : children [ 在 children 后的方括号内定义 Group 节点的所有孩子对象, 第一个孩子 是一个 Shape 节点(形态节点) ,它描述一个几何形状及其颜色等特征: Shape { 在 Shape 节点内定义一个几何体 Box(方盒节点) : geometry Box {} 注意,我们没有为 Box 定义任何域,这意味着它的尺寸和坐标位置等 特性取缺省值(单位立方体) 。随后补齐每个右括号: } ] } 至此,我们已经成功地制作了第一个虚拟境界,把它保存为 “HelloWorld1.wrl” ,下面是完整的文件: #VRML V2.0 utf8 Group { children [ Shape { geometry Box {} } ] } 用浏览器打开这个文件,你会看到一个灰色的立方体,尽管不太好看, 但你还是可以通过改变视点位置从不同方位观察它,初步体验“三维交互” 的感觉。 下面定义立方体的外观, 这只需改变 Shape 节点的 appearance 域 (外观) , appearance 域是一个 Appearance 节点, 此 Appearance 节点的 material 域 (材 质)定义为一个 Material 节点: appearance Appearance{ material Material {} } 这样,上面的 Shape 节点变成了: 3
vrml文档
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
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。
虚拟现实基础与VRML编程_6
2020/7/2
江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 3 页
1.Transfrom节点(续)
➢ Transform编组节点语法格式如下: Transform{
children [] translation 0.0 0.0 0.0 rotation 0.0 0.0 1.0 0.0 scale 1.0 1.0 1.0 scaleOrientation 0.0 0.0 1.0 0.0 center 0.0 0.0 0.0 bboxCenter 0.0 0.0 0.0 bboxSize -1.0 -1.0 -1.0 addChildren #eventIn MFNode removeChildren #eventIn MFNode }
2.空间坐标系平移变换
➢ 一个VRML场景通常设置有多个空间造型,如果不进行空间 坐标系平移,则所有造型均基于系统初始空间坐标系加以 创建,其后果是所有造型的中心点均为初始坐标系的原点, 视觉上的感受则是所有造型重叠在一起,既无法明确区分, 也缺少了环境和层次感。使用Transform节点中的transla tion域进行空间坐标系平移变换,而后基于变换坐标系创 建造型,就可以满足场景建设的实际需求。
➢ 举例说明: ➢ 1.跳棋造型 ➢ 2.三球相切 ➢ 3.楼梯造型
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江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 7 页
3.空间坐标系旋转变换
➢ VRML空间坐标系不仅可以进行平移变换以改变空间位置, 而且可以进行旋转变换以改变空间朝向。
➢ 使用Transform节点中的rotation域和center域可以进行 空间坐标系的旋转变换。
➢ 实例1.立体鼠标 ➢ 实例2.旋转嵌套 ➢ 实例3.宇宙 ➢ 实例4.绕中心点旋转 ➢ 实例5.哑铃
虚拟现实vrml程序设计
右为正;Y坐标向上为正;而Z坐标指向观察者,
如图所示。
• 2.VRML长度单位
• 长度及坐标的计量单位采用VRML单位计量,在三维空
间中,它是统一的,简称为单位。需要注意的是,这
里表示的单位和实际环境中的计量没有任何可比性,
和一些三维建模软件如3DSMAX的计量单位也没有可 比性。在VRML场景中,只有物体间的大小和相对位置 都用VRML单位计量,才能模拟出真实的现实。
域值三维浮点型,取值为三个浮点数值,可用来确定一个 三维坐标。
• 事件和路由
• 在现实环境中,事物往往随着时间会有相应的变化。比如,
物体的颜色随着时间发生变化。在VRML中借助事件和路 由的概念反映这种现实。
• 1.事件
• 在VRML中,每一个节点一般都有两种事件,“入事
件”(eventIn)和“出事件”(eventOut),每个节点通过这些
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
3DMAX+与虚拟现实Vrml
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。
虚拟现实VRML简明教程
Untitled Document
(桌面色)。作为节点类型,TwoColorTable的用法和其它内部节点类型一样,例如下面的语句定义一个 TwoColorTable类型的节点,它的桌腿为红色,桌面为绿色:
TwoColor Table { legColor 1 0 0 topColor 0 1 0 }
file://F:\三维设计\3D软件\三维自然景观的建模创作-Vue 5 Infinite\三维景观设计软件Vue5Esprit世界浏览器\Vue 5 Esprit物体创建... 2008-3-25
#VRML V2.0 utf8 PROTO TwoColorTable [
field SFColor legColor 0.8 0.4 0.7 field SFColor topColor 0.6 0.6 0.1 ]{ Transform {
children [ Transform { #桌面 translation 0.0 0.6 0.0 children [ Transform { appearance Appearance { material Material { diffuseColor IS topColor } } geometry Box { size 1.2 0.2 1.2 } } ] } Transform { #一条桌腿 translation -0.5 0 -0.5 children [ DEF Leg Shape { appearance Appearance { diffuseColor IS legColor } } geometry Cylinder { height 1 radius 0.1 } ] } Transform { #另一条桌腿 translation 0.5 0 -0.5 children USE Leg } Transform { #另一条桌腿 translation -0.5 0 0.5 children USE Leg } Transform { #另一条桌腿 translation 0.5 0 0.5 children USE Leg } ]#根节点Transform的儿子结束
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虚拟现实开发文档(含源代码)
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。
第13章 VRML(虚拟现实建模语音)其他虚拟现实开发技术和软件介绍
三 与其他虚拟现实开发语言的比较
Java 3D
Java 3D是在OpenGL三维图形库的基础上发展而来的,Java3D API (Java Three-Dimension Application Programming Interface)是用于实现基于 Web的三维图形显示和应用程序开发的Java编程接口,它具备了从网络设备 编程到三维几何图形编程等各方面的功能。 Java3D继承了OpenGL的层次结构,并兼有Java语言结构的较完美形式, 使其具有以下一些的特点:(1)Java 3D结合了高层次的场景图(Scene Graph)模型,使得程序员不必花费时间和精力来设计具体的几何形体和编写 描绘代码,只需集中精力于场景图中各个对象和组成元素。(2)Java3D继 承了Java的平台无关性,采用了几何形体的压缩技术,加快了三维模型的网 络传输速度,适合于开发基于Intranet/Internet的应用。(3)它支持多 种文件输入格式,能实现对3D图示数据的高性能处理,实现对于挑选、删除 等操作的优化处理。(4)Java3D把OpenGL和DirectX这些底层技术包装在 Java接口中,这种全新的设计使3D技术变得不再繁琐并且可以加入到J2SE、 J2EE的整套架构,这些特性保证了Java3D技术强大的扩展性。
最适合应 用领域 网上三维 显示 三维设计 软件 三维游戏 网上虚拟 现实
三 与其他虚拟现实开发语言的比较
DIRECT3D DIRECT3D是Microsoft公司推出的三维图形编程API,是DirectX的成 员之一。顾名思义,他是DirectX中负责实现3D图形绘制的部分,它主 要应用于三维游戏的编程。众多优秀的三维游戏都是由这个接口实现 。与OpenGL一样,Direct3D的实现主要使用C++语言。
基于VRML的交互式虚拟场景设计开发
路由就是节点之间的相互关联 , 也可以看作节点 之间相互通讯 的路径。节点通过这样的路径传送给 第2 个节点的信息叫作事件。事件包含 1 个值。当 1 个节点接收到 1 个事件时 , 它将根据节点的特征开始 动画或者其它事情。通过绑定多个节点, 用户可以创 建许多路 由, 这样就会使空间更加具有动感 。 算结果也具有足够 的计算精度。这为其他类似结构 设计提供 了新 的方法。
4 结语
1 )本文通过对某型导弹起竖臂 的有 限元动力
学 模型 的模 态分析 , 出 了起 竖 臂 的 前 四阶 固有 频 算
[ 参考文献 ]
[ ]孙江 宏 , 小龙 , 1 黄 罗坤 . r/ N IE R Wi fe虚拟 设 Po E G N E li dr 计与装配 [ . M] 北京 : 中国铁道 出版社 ,04 20 . [ ]倪栋 , 2 段进 . N Y 7 0基础教程与实例详解 [ . A S S. M] 北京 :
发射 系统仿真与 自动检测 。
收稿 日 20 年 l 1 期: 6 o月 艺》・ 数字设计与数字制造 20 0 7年
第4 期
维普资讯
网上 免 费下 载 。
VM R L自身特点决定 的, 因为它同时涉及多媒体 、 因
特 网 和 虚 拟 现 实 这 3个 最 被 看 好 的 发 展 方 向。 V ML可 以应 用在 网络 远程 教育 、 R 工程 技 术 、 品设 产
计展示 、 娱乐游戏 、 建筑 、 电子商务和艺术等众多领 域 _ 。总之 , R 2 ] V ML具 有分 布 式 、 维 、 三 交互 性 和 多 媒体集成等众多优越的特性 , 更重要的是 , 虽然创建 复杂虚拟场景需要对 V M R L深入掌握 , 而且往往还 需要其他软件的协助, 但学 习 V M R L语言只需要 有 限的计算机 图形学 知识 及初 步 的编 程能 力 , 这是
(VRML课件)虚拟现实基础与VRML编程_1633
2021/3/28
江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 20 页
4.虚拟现实研究内容
虚拟现实的研究内容大致可分为虚拟现实技术及虚拟现实应 用两大类。
虚拟现实技术 ➢ 人机自然交互技术 ➢ 基于图形学的研究 ➢ 基于图像的建模和渲染 ➢ 碰撞技术 ➢ 基于Internet的研究 ➢ 声音技术。
2021/3/28
➢ TouchSensor节点可以作为任何编组节点的子节点使用, 并感知用户对该编组节点中所有造型的指点动作。
➢ TouchSensor传感器本身并不创建任何几何造型或其他可 视对象。
2021/3/28
江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 3 页
1.接触传感器(续)
➢ TouchSensor节点语法格式如下: TouchSensor {
enabled TRUE offset 0.0 1.0 0.0 0.0 autoOffset TRUE isActive trace_changed rotation_changed }
2021/3/28
江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 9 页
2.环境传感器(续)
➢ CylinderSensor节点语法格式如下: CylinderSensor {
2021/3/28
江西农业大学 计算机与信息工程学院 第 16 页
3.虚拟现实系统硬件组成(续)
虚拟境界生成设备的主要功能如下: ➢ (1)视觉通道信号的生成与显示。 ➢ (2)听觉通道信号的生成与展示。 ➢ (3)触觉与力觉通道信号。 ➢ (4)支持实时人机交互操作,包括3维空间定位、碰撞检测
、语音识别以及人与环境实时对话环境。
点以及CylinderSensor传感节点。 ➢ 感知传感器:VisibilitySensor传感节点和
基于VRML的在线虚拟现实场景设计与实现
很少的数据 , 可 以在 WE 就 B上实 现三维 虚拟 场景 浏览 成 为可
1 引 言
在基 于 WE B的虚拟现实技术方面 , R V ML的研 究 已经达 到 了实用的程度 , R L在基 于 WE V M B的虚拟 现实 技术 取得 的广 泛 的应用。本文试 图对 V ML结合 A P技 术 的在线 虚拟 现实 技 R S 术 进行探讨 , 提出构造有 V M R L特性 的场 景 的数 据库并 能进行
在 线虚拟现实的场景环境原型 , 通过结合 V R技 术和 A P技术 实现 了一个在 It t S ne 上表 现 的、 me 能和用 户交互 的、 由用户设 计的、 可 可扩展 的平 台, 让用 户能够按 照 自己的意愿设置 的虚 拟现 实场景 应用 系统。 关键词 虚拟现实 场景 V ML A P R S
s e emo ei g a d i p l ain wi ep e e t d B sn c n d l n s a p i t l b r s ne . y u ig VRML t c n lg , n o l e vr a c n ’ man s e e h e n d sg e ,u - n t c o l e h o o a n i i u ls e eS y n t i c n a b e e i n d f r s n v o n l e fm l t e , c o a i d b h P VR h r a c mp n e y t e AS / ML t c n lg , n ie e t n il s rit rc ie p afr h st r e no r a i . t sa pa o lw e h oo y a o l x e sb e u e - e a t l t m a u d i t e z I i lt r a o s n n
基于虚拟现实(WEB3D或VRML或X3D)的三维漫游系统毕业设计
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。
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material Material {
diffuseColor 0.0 0.0 0.0
}
}
geometry Box {
size 11 5.6 0.4 #广告屏幕
}
}
]
}
]
}
DEF leg Transform{#广告柱子
translation 5 -4 0.1
scale 0.04 0.04 0.04
height 100.0 #圆柱体高
top TRUE #圆柱体有顶
#bottom TRUE #圆柱体有底
bottom FALSE
side TRUE #圆柱体有曲面
}
}
]
}
Transform{ #椅子腿
translation -10 0 0
children USE leg
}
2.2热气球
截图:
程序:
#VRML V2.0 utf8
Transform{
children [
Shape{
appearance Appearance{
texture ImageTexture {
url "flag.gif"}}
geometry Box {
size 27 0.1 27 }
}
]
}
Transform {
translation 0 15 0
children [
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
2.1广告牌
截图:
程序:
#VRML V2.0 utf8
Transform {
ROUTE flyinter1.value_changed TOfly1.set_translation
2.3国旗
截图:
程序:
#VRML V2.0 utf8
Group {
children [
Transform {
translation -22 -3 22
scale 0.10.10.1
children [
url"balloon.png"
}
material Material { #空间物体造型外观
diffuseColor 0.5 0.5 0.7 #一种材料的漫反射颜色
ambientIntensity 0.4 #多少环境光被该表面反射
specularColor 0.8 0.8 0.9 #物体镜面反射光线的颜色
children[
Shape { # Shape模型节点
appearance Appearance{
material Material { #空间物体造型外观
diffuseColor 0.2 0.3 0.3#一种材料的漫反射颜色
}
}
geometry Cylinder { #柱体节点
radius 2.0 #圆柱体半径
Shape{
appearance Appearance{
texture ImageTexture {
Group {
children [
Background{
skyColor[
0.2 0.5 0.6
]
}
#创建月球造型
Transform{
translation 0 0 0.0
scale 1 1 1
children[
Shape { #银白颜色
appearance Appearance{
textureImageTexture {
]
keyValue [ #空间坐标的位置值与相对时间的逻辑值
0 0 -20,
6.6 0 -15,
13.2 0 -9,
20 0 0,
13.2 0 9,
6.6 0 15
0 0 20
-6.6 0 15
-13.2 0 9
-20 0 0
-13.2 0 -9
-6.6 0 -15
0 0 -20
]
}
ROUTE Time1.fraction_changedTO flyinter1.set_fraction
shininess 0.20 #造型外观材料的亮度
}
}
geometry Sphere { #球体
radБайду номын сангаасus 4
}
}
]
}
]
}
Transform{
translation 0 -4 0.0
scale 1 0.6 0.6
children[
Shape {
appearance Appearance{
textureImageTexture {
url"color.png"
}
material Material { #空间物体造型外观
diffuseColor 0.3 0.2 0.0 #一种材料的漫反射颜色
ambientIntensity 0.4 #多少环境光被该表面反射
specularColor 0.7 0.7 0.6 #物体镜面反射光线的颜色
translation0.0 0.0 0.0 #背景颜色
children [
Transform {
translation0.0 0.0 0
children [
#创建广告牌造型
Shape {
appearance Appearance{
material Material {
diffuseColor 0.2 0.3 0.3
children Inline{url "balloon.wrl"}
}
DEFTime1 TimeSensor{ #时间传感器
cycleInterval 32
loop TRUE
}
DEFflyinter1 PositionInterpolator { #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
}
}
geometry Box { #广告牌
size 12 6.5 0.2
}
}
]
}
Transform {
translation0.0 0.0 -0.02
children [
Shape {
appearance Appearance{
textureImageTexture {
url"advertisement.png"
shininess 0.2 #造型外观材料的亮度
}
}
geometry Cylinder { #潜艇舰桥(嘹望塔)
radius 1.0
height 3.0
side TRUE
topTRUE
bottom TRUE
}
}
]
}
热气球运动程序:
#VRML V2.0 utf8
DEFfly1 Transform { #引入月球造型