VRML三维立体空间的着色
3VRML场景设计
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4.3 AudioClip 音响剪辑节点
AudioClip节点用于引入声源信息(.wav, .mid)
域 description loop pitch startTime stopTime url 域值 "" FALSE 1.0 0 0 [] 域值类型 # exposed field SFString # exposed field SFBool # exposed field SFFloat # exposed field SFTime # exposed field SFTime # exposed field MFString
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3、创建视点
VRML提供的视点(ViewPoint节点)就是在所浏览的场景 中,为用户预先设定观察的位置和方向,即观测点。 VRML允许创建多个视点,每个时刻只能选择其中一个视点,随着 时间的推移,视点时间可以切换: (1)跳跃式切换:定义重要观测点 (2)非跳跃式切换:定义随坐标系平滑转换连续变化的观测点。 VRML提供的相关节点: ViewPoint视点节点:用于设置用户的观察视点 NavigationInfo导航节点:用于设置视点的移动方式
MovieTexture电影纹理节点 AudioClip 音响剪辑节点
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声音传播的范围和传播的强度被限制在内外两个椭球体内。
声音传播区域示意图
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4.2 MovieTexture电影纹理节点
Appearance节点的texture域 Sound节点的source域
域 url speed loop startTime stopTime repeatS repeatT 域值 "" 1 FALSE 0 0 TRUE TRUE 域值类型 # exposed field MFSstring # exposed field SFFloat # exposed field SFBool # exposed field SFTime # exposed field SFTime # SFBool # SFBool
虚拟现实vrml程序设计1-2-3节资料
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。
• (3)具有强大的网络功能,文件容量小,适宜网络传输, 并可方便地创建立体网页与网站。
• (4)具有多媒体功能,在其程序中可方便地加入声音、图 像、动画等多媒体效果。
• (5)具有人工智能功能,在VRML中具有感知功能,可以 利用各种传感器节点来实现用户与虚拟场景之间的智能交 互。
• (6)在当前各种浏览器中还不能直接运行,必须安装 VRML相关插件才能看到其效果。
它们的颜色都是由红、绿、蓝(RGB)组合而成,它 们分别对应3个浮点数,其域值为0.0-1.0之间,由这三 原色组合成各种颜色。
• 节点和域
• 节点是VRML文档中最基本的组成单元,是
VRML的精髓与核心。VRML借助于节点描述对
象某一方面的特征,如各种形状、材质以及颜 色等等。VRML场景往往由一组具有一定层次
VRML 程序设计
一 、虚拟现实技术概述
Chapter 1
• 1.1 虚拟现实
• 概念 • 特点 • 系统基本构成 • 关键技术 • 应用
• 1.2 VRML
1.1 虚拟现实
• 虚拟现实的概念
• 虚拟现实是利用计算机生成一个逼真的视觉、
听觉、触觉以及嗅觉等的模拟环境(如飞机驾驶 舱、分子结构世界等),通过多种传感设备使用 户“投入”到该环境中,用户可通过其感官与 这一生成的虚拟实体进行交互沟通,如同与真 实的环境直接进行自然交互的技术。这里所谓 的“模拟环境”一般是指用计算机生成的有立 体感的图形,它可以是某一特定现实环境的表 现,也可以是纯粹构想的世界。虚拟现实技术 实现的是人所感受到的虚拟幻境,所以钱学森 建议把Virtual Reality的技术叫做“灵境技术”, 由它构成的信息处理环境称作“灵境” 。
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三维立体空间的着色
VRML三维立体空间着色一、VRML三维立体空间的着色,无论是立体空间背景,光线的颜色,还是立体空间中的各种物体,它们的颜色都是由3种基本颜色红、绿、蓝(RGB)组合而成。
红、绿、蓝(RGB)3种基本颜色对应3个浮点数,它们的域值分别在0.0 ~ 1.0之间。
红、绿、蓝3种颜色组成各种各样姹紫嫣红的“颜色”,如表。
二、Shape 空间物体造型模型节点Shape节点定义了一个VRML立体空间造型所具有的几何尺寸、材料、纹理和外观特征等,这下特征定义了VRML虚拟空间中创建的空间中造型。
Shape节点是VRML的核心节点,VRML的所有立体空间造型均使用Shape节点创建,所以Shape节点在VRML中显得尤为重要。
此外,在VRML中,要特别注意大小写,即区分域名、节点的大小写。
Shape模型节点系统层次图Shape 节点的语法定义:Shape {appearance NULL #exposedField SFNodegeometry NULL #exposedField SFNode}域值类型注释ExposedfField为暴露域;SFNode域含有一个单节点。
域名与域值详解1 appearance域的域值定义了一个节点Appearance,Appearance节点定义了物体造型的外观,包括纹理映像、纹理坐标变换及外观的材料节点。
Appearance域的默认值为NULL,表示其外观为白色光。
2 geometry域的域值定义了一个几何造型节点,包括Box节点、Cone节点、cylinder节点和sphere节点等原始几何结构。
Geometry域的默认值为NULL,表示没有任何几何造型节点。
Appearance节点用来定义物体造型的外观属性,通常作为Shape节点的appearance域的域值Appearance节点语法定义:Appearance{material NULL #外观的材料节点texture NULL #纹理映像textureTransform NULL #纹理坐标变换}三、material节点空间造型外观节点设计Material节点描述立体空间造型外观,造型的外观设计包括造型的颜色、发光效果、明暗、光的反射以及透明度等。
三维模型配色方法
三维模型配色方法
三维模型的配色方法主要包括以下步骤:
1.选择颜色:考虑模型的主题和风格,以及想要表达的情感、氛围和质感。
同时,要注意
颜色之间的搭配和对比度。
2.设定材质与纹理:在涂色之前,需要设定模型的材质和纹理。
通过调整材质属性,如漫
反射、高光和折射等,可以模拟各种材料的外观,如塑料、金属和木材等。
这有助于增强模型的真实感。
3.分层涂色:为了更好地控制颜色和细节,建议采用分层涂色的方法。
先涂底色,再叠加
不同的颜色层,以逐渐构建复杂的颜色效果。
这种方法可以帮助您更好地组织和调整颜色。
4.使用笔刷工具:利用软件提供的笔刷工具进行涂色。
通过调整笔刷的大小、形状、透明
度和流量等参数,可以实现渐变、混合和覆盖等效果。
这将使您的涂色过程更加灵活和多样。
5.细节处理:在涂色过程中,要关注模型的细节部分。
使用较小的笔刷或遮罩来突出细节,
如边缘、纹理和标志等。
这将有助于提升模型的整体质感和观感。
6.照明与阴影:利用软件的照明功能,为模型添加阴影和光照效果。
通过调整光源的位置、
颜色和强度等参数,可以模拟不同的光照条件,从而增加模型的立体感和真实感。
7.统一色调:如果模型由多个部分组成,要确保整个模型的色调统一。
可以通过调整各个
部分的颜色饱和度、亮度和对比度等参数来实现色调的统一。
8.参考实际物体:如果有实际物体的参考照片或样本,可以根据实际物体的颜色进行配色。
这将使您的模型更加接近真实世界的效果。
第二讲 VRML简介
虚拟现实开发环境与支持平台
三维图形引擎
三维图形引擎提供面向实时VR应用的完整软件开发支 持,负责管理底层三维图形绘制的数据组织和处理, 发挥硬件的加速特性,为上层应用程序提供有效的图 形绘制支持。 图形引擎一般包括真实感图形绘制、三维场景管理、 声音管理、碰撞检测、地形匹配以及实时对象维护等 功能,并提供与三维虚拟环境绘制相关的高层API。 常见的三维绘制引擎有OpenGL Performer, OpenGVS,Vega,OSG(开源软件),VTree, WTK等。
VRML浏览器
Cortona VRML Client
下载地址: /products/cort ona/download/iexplore/ 安装,内置于IE 有Walk, Fly,Study三种标准模式 有Fit 功能,窗口显示最大化 菜栏中有:12个按钮,左边7个,下边有5个
虚拟现实开发环境与支持平台
建模工具 现有的VR建模工具主要集中在支持虚拟景
物的外观和物理建模方面
外观建模又可分为面向动画制作的建模工具和 面向实时绘制的建模工具两类 这两种建模工具的数据组织格式不同
虚拟现实开发环境与支持平台
面向动画的建模(即三维几何造型设计)工具
目前流行的三维动画制作工具有: Maya (Alias公司)高端制作工具 在影视制作行业有着应用
第二讲 VRML简介
大纲
虚拟现实开发环境与支持平台 VRML浏览器 BS Contact VRML编辑器 VrmlPad VRML工作原理 VRML的基本概念
大纲
虚拟现实开发环境与支持平台 VRML浏览器 BS Contact VRML编辑器 VrmlPad VRML工作原理 VRML的基本概念
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课件制作
∙VRML课件制作- [虚拟VR]∙虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、工程技术、建筑设计、医学实习、军事训练、艺术等许多领域。
在发达国家,虚拟现实技术已应用于远程教育及课堂教学。
虚拟现实领域中的VRML技术的出现,无疑将对网络教学产生深远的影响。
1.VRML概念VRML是虚拟现实造型语言(Virtual Reality Modeling Language)的简称。
这种技术的目的主要是为了在网页中实现三维动画效果以及基于三维对象的用户交互。
和其他三维图形软件相比较,VRML三维图形的特点是在运行时才进行着色,而普通的三维图形软件是在制作时进行着色的。
虽然使用诸如3ds max之类的软件可以制作出效果极为丰富的三维效果,但是将这种三维效果导出为文件之后通常是体积庞大。
显然用这种方式在网页中实现三维动画是很不现实的。
而VRML有效地解决了这个问题,其原理是在用户端提供一些基本的三维图形库,并且在网页运行时实时进行上色。
这使得在网络上传输的数据量大大减少。
而且,我们还可以在虚拟世界中添加声音、动画,使之更加真实生动,甚至还可以是具有和浏览者的交互性更接近于现实世界的虚拟空间。
VRML在电子商务、教育、工程技术、建筑、娱乐、艺术等领域的广泛应用,将会促使它迅速发展,并成为构建虚拟现实应用系统的基础。
虚拟现实作为一种全新的人机接口技术,必须研究用户和计算机之间的协调关系问题,这样一个问题只有通过大量的使用才能逐步解决,VRML以因特网作为应用平台,最有希望成为构筑虚拟现实应用的基本构架。
由于VRML能与Web紧密的结合,故由VRML所建造的模型、场景,都可容易在Internet上传送,未来的远程教育及合作学习,也可以由VRML来完成。
利用V RML建造的模型,基本上是放置于Web Server上,使用者则是透过一般网页浏览器或虚拟实境浏览器来取得虚拟实境模型。
利用VRML技术建构的学习环境,将会是建构未来网络化教学环境的新模式。
第二章VRML基本知识
#VRML V2.0 utf8
第二节 示例程序P11
DEF qiuti Transform {
children [
Shape {
appearance Appearance {
material Material {diffuseColor 0 1 1}}
geometry Sphere {radius 1.1}
要在浏览器中观察VRML场景,需要安装VRML浏 览器插件。下面的清单列出了目前常用的VRML/X3D 浏览器插件。
第二章VRML基本知识
BitManagement BS Contact X3D/VRML97插件 ,支持Internet Explorer(Windows)
Octaga X3D/VRML浏览器,支持Internet Explorer(Windows)
第二章VRML基本知识
二、VRML的语法结构
VRML语法主要包括有文件头、节点、原型、脚本 和路由等。只有文件头是必须的。 在VRML文件中,节点是核心,没有节点,VRML也 就没有意义了。VRML场景可以由一个或多个节点组 成,VRML中还可以通过原型节点创建新的节点。 节点之间过路由实现动态的交互与感知,或是使用 脚本文件或外部接口进行动态交互。
Ch2 VRML基本知识
开发及运行VRML所需工具 示例程序 基本概念
第二章VRML基本知识
VRML的运行环境
VRML对硬件与软件的环境要求都较低,一般计算机都可 以运行,配置较高,运行速度较快。一般推荐配置为: (1)硬件环境:建议采用Pentium 4以上的计算机,主 频2G以上、内存128M以上、显存64M以上、硬盘10G以 上。 (2)软件环境:操作系统可采用 Windows2000/XP/2003等,安装VRML相关浏览插件。 (3)网络环境:浏览VRML场景时可以采用拨号、宽带 、无线等网络接入方式,网络浏览器可采用IE浏览器或 Netscape浏览器。
第四讲 VRML高级三维造型
•
上,坐标系的旋转和缩放均围绕该中心点进行
center 0 0 0
#exposedField SFVec3f
该坐标点位于新坐标系的原点
• addChildren #eventIn MFNode 将指定的节点增加到子节点列表中 • removeChildren #eventIn MFNode • }
高级三维模型
例3-19 例3-20 例3-21 例3-22
et面集节点
复杂几何造型节点
IndexedFaceSet面集节点
• VRML的平面是由封闭折线勾画出平面的边界然后填充 而成。 • 构建一个平面造型的方法:
设定连接点的坐标(至少三个); 然后按照坐标的索引号连接的顺序,形成封闭的边界线; 将边界线包围的部分进行填充并显示出来。
复杂几何造型节点
coord域
• 设定平面边界线连接点的三维坐标位置; • 域值为NULL或Coordinate坐标节点; • 当取值为NULL时,表示空的坐标列表。
coordIndex域
• 设定一条或多条平面边界线连接路径的索引列表。 • 索引号与coord域中point域的域值相对应; • 同理,索引号-1表示当前连接的平面结束,下一个平 面的连接即将开始,并会自动将最后一个坐标与第一 个坐标连接起来,形成一个封闭的平面边界线; • 列表中最后一个平面,可以不以-1表示结束。
大纲
复杂的几何造型 • 点集造型节点 • 线集造型节点 • 面集造型节点 • 挤出造型节点 • 网格标高造型节点 作业
PointSet点集节点
复杂几何造型节点
计算机图形学习题参考答案(完整版)
计算机图形学习题参考答案第1章绪论1、第一届ACM SIGGRAPH会议是哪一年在哪里召开的?解:1974年,在Colorado大学召开了第一届SIGGRAPH年会。
2、计算机图形学之父是谁?解:Sutherland3、列举一些计算机图形学的应用领域(至少5个)。
解:计算机辅助设计、图示图形学、计算机艺术、娱乐、教学与培训、可视化、图像处理、图形用户界面等。
4、简要介绍计算机图形学的研究内容。
解:(1)图形的输入。
如何开发和利用图形输入设备及相关软件把图形输入到计算机中,以便进行各种处理。
(2)图形的处理。
包括对图形进行变换(如几何变换、投影变换)和运算(如图形的并、交、差运算)等处理。
(3)图形的生成和输出。
如何将图形的特定表示形式转换成图形输出系统便于接受的表示形式,并将图形在显示器或打印机等输出设备上输出。
5、简要说明计算机图形学与相关学科的关系。
解:与计算机图形学密切相关的学科主要有图像处理、计算几何、计算机视觉和模式识别等。
计算机图形学着重讨论怎样将数据模型变成数字图像。
图像处理着重研究图像的压缩存储和去除噪音等问题。
模式识别重点讨论如何从图像中提取数据和模型。
计算几何着重研究数据模型的建立、存储和管理。
随着技术的发展和应用的深入,这些学科的界限变得模糊起来,各学科相互渗透、融合。
一个较完善的应用系统通常综合利用了各个学科的技术。
6、简要介绍几种计算机图形学的相关开发技术。
解:(1)OpenGL。
OpenGL是一套三维图形处理库,也是该领域事实上的工业标准。
OpenGL独立于硬件、操作系统和窗口系统,能运行于不同操作系统的各种计算机,并能在网络环境下以客户/服务器模式工作,是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。
以OpenGL为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植;OpenGL与C/C++紧密接合,便于实现图形的相关算法,并可保证算法的正确性和可靠性;OpenGL使用简便,效率高。
VRML使用说明
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。
第26 章 三维模型的着色与渲染
26.3.3 创建聚光灯
聚光灯(例如闪光灯、剧场中的跟踪聚光灯或前灯) 聚光灯(例如闪光灯、剧场中的跟踪聚光灯或前灯) 分布投射一个聚焦光束。聚光灯发射定向锥形光, 分布投射一个聚焦光束。聚光灯发射定向锥形光,可以控制 光源的方向和圆锥体的尺寸。 光源的方向和圆锥体的尺寸。聚光灯可用于亮显模型中的特 定特征和区域。可以通过以下几种方法创建聚光灯。 定特征和区域。可以通过以下几种方法创建聚光灯。
26.3.2 创建点光源
点光源从其所在位置向所有的方向发射光线, 点光源从其所在位置向所有的方向发射光线,其光强 度随距离线性衰减(根据距离的平方反比)或者不衰减。 度随距离线性衰减(根据距离的平方反比)或者不衰减。默 认情况下,衰减设置为“ 认情况下,衰减设置为“无”。使用点光源可以模拟由灯泡 发出的光,从其所在位置向四周发射光线。 发出的光,从其所在位置向四周发射光线。
26.4.1 高级渲染设置
“高级渲染设置”选项板包含渲染器的主要控件,用户可 高级渲染设置”选项板包含渲染器的主要控件, 高级渲染设置 以从预定义的渲染设置中选择,也可以进行自定义设置。 以从预定义的渲染设置中选择,也可以进行自定义设置。可以 通过以下方法调用“高级渲染设置”选项板。 通过以下方法调用“高级渲染设置”选项板。 菜单:选择“视图”→“渲染”→“高级渲染设置”命令 菜单:选择“视图” “渲染” “高级渲染设置” 工具栏:单击“渲染” 高级渲染设置” 工具栏:单击“渲染”工具栏中的 “高级渲染设置”按 钮。 命令行输入:RPREF。 命令行输入: 。
第26 章 三维模型的着色与渲染
本章将主要介绍AutoCAD 2011三维模型的着色与渲 本章将主要介绍 三维模型的着色与渲 着色是对三维对象进行阴影处理, 染。着色是对三维对象进行阴影处理,以生成更加逼真的图 渲染可使三维对象的表面显示出明暗色彩和光照效果, 像;渲染可使三维对象的表面显示出明暗色彩和光照效果, 以形成逼真的图像。此外,还可以对渲染进行各种设置, 以形成逼真的图像。此外,还可以对渲染进行各种设置,如 设置光源、场景、材质、背景等。通过本章的学习, 设置光源、场景、材质、背景等。通过本章的学习,可熟练 掌握为三维对象着色与渲染的各种方法和技巧。 掌握为三维对象着色与渲染的各种方法和技巧。
虚拟现实技术之VRML简介课件
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。
虚拟现实技术之VRML简介 17
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。
基于VR M L的三维实体展示研究
基于VR M L的三维实体展示研究作者:鹿凤汪玲玲余起怡袁韩海涛洪雅岚孙强来源:《科技创新与生产力》 2018年第4期摘要:针对当前虚拟现实(VR)的应用需求,阐述了VRML的产生背景,总结了部分VR实例,简单介绍了VRML的场景构建方式,比较了VRML与VR构建模的异同。
采用一种基于VRML展示简单三维实体的方法,对模型使用颜色渲染,以简单数据模型点-线-面进行三维实体的构建,结合插件式VR技术,实现了三维实体的可视化。
实验结果证实,该方法可以很好地进行三维实体的构造与展示。
关键词:VRML;虚拟现实;场景结果;三维空间;数据结构中图分类号:TP391.98 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2018.04.034在信息爆炸的21世纪,尽管万维网(World Wide Web,WWW)已经普及,但由于它存在界面单调、交互性差等问题,由此人们迫切需要一种能够克服这些问题的办法。
虚拟现实建模语言(Virtual Reality Modeling Language,VRML)的出现填补了网页只能处理二维信息的问题。
作为一种三维造型和渲染的图形描述性语言,VRML的产生就是为了在网页中快速实现三维动画以及基于三维对象的用户交互[1]。
VRML与超文本标记语言(Hyper Text Markup Language,HTML)语言相似,都是一种文本描述语言。
VRML是伴随网络发展而孕育出的,具有面向网络的特点。
目前,VRML文件格式的扩展名为wrl,大多数图形软件都具有该文件格式的输出接口。
由于三维图形具有展示物体生动、形象、逼真的特点,因此其应用已经深入到各行各业。
基于VRML的虚拟场景应用也较为广泛,如把将要开发的住宅小区做成VRML模型,供顾客在虚拟空间中决定自己所需要的房间[2];中国地质大学建立的基于VRML的虚拟博物馆漫游系统,利用场景建模、纹理映射、交互行为设计等技术实现虚拟博物馆[3],并且将虚拟博物馆发布到网上,用户可以在网上进行漫游和信息查询;燕山大学建立的虚拟校园[4];宁波大学建立的网上虚拟商场[5];浙江海洋学院建立的虚拟社区[6]等。
ch6_1 VRML三维立体造型
第六章VRML三维立体造型主要内容⏹三维立体造型是VRML中最重要、最基础的工作。
⏹造型节点shape可以定义造型的几何形状、尺寸、颜色、材质和纹理等外观特征。
学会shape造型节点,就掌握了VRML设计的基本内容。
6.1 VRML造型节点-shape6.2 简单造型节点6.3 外观设计-Appearance 节点6.4 复杂造型节点6.5 文本造型Shape节点提供了几种能直接用来创建虚拟场景的标准造型,包括自然界中最基本的几何造型,如正方体、球体、圆锥体、圆柱体。
而这些几何造型由其本身的几何尺寸和外观共同控制。
Shape节点定义了一个VRML 造型所具有的几何尺寸和外观,这些特征定义了VRML 虚拟空间中创建和放置在空间中的造型。
所有的VRML造型均使用shape节点创建shape 节点的语法定义:Shape{Appearance NULL #exposedField SFNodeGeometry NULL #exposedField SFNode }Appearance域✓定义立体造型的外观特征,域值可以选择为空域NULL或appearance{}节点。
✓若选择NULL,表示立体造型外观为白色无光照效果✓若选择appearance{}节点,可通过域值和子节点进一步设定材质、色彩、纹理等外观属性Geometry域✓定义立体造型的几何形状,域值可以选择NULL或10种造型节点,包括4种简单几何造型节点(box, sphere, cone, cylinder)、5种复杂几何造型节点(pointSet, IndexedLineSet, IndexedFaceSet, Extrusion, ElevationGrid)、1种文本造型节点(Text)。
✓默认值NULL,表示没有创建任何几何立体造型节点6.2 简单造型节点Box节点Sphere节点Cone节点Cylinder节点Box节点用来创建长方体的原始几何造型,一般作为Shape 节点中geometry 域的域值。
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VRML三维立体空间着色
一、VRML三维立体空间的着色,无论是立体空间背景,光线的颜色,还是立体空间中的各种物体,它们的颜色都是由3种基本颜色红、绿、蓝(RGB)组合而成。
红、绿、蓝(RGB)3种基本颜色对应3个浮点数,它们的域值分别在0.0 ~ 1.0之间。
红、绿、蓝3种颜色组成各种各样姹紫嫣红的“颜色”,如表。
二、Shape 空间物体造型模型节点
Shape节点定义了一个VRML立体空间造型所具有的几何尺寸、材料、纹理和外观特征等,这下特征定义了VRML虚拟空间中创建的空间中造型。
Shape节点是VRML的核心节点,VRML的所有立体空间造型均使用Shape节点创建,所以Shape节点在VRML中显得尤为重要。
此外,在VRML中,要特别注意大小写,即区分域名、节点的大小写。
Shape模型节点系统层次图
Shape 节点的语法定义:
Shape {
appearance NULL #exposedField SFNode
geometry NULL #exposedField SFNode
}
域值类型注释
ExposedfField为暴露域;SFNode域含有一个单节点。
域名与域值详解
1 appearance域的域值定义了一个节点Appearance,Appearance节点定义了物体造型的外观,包括纹理映像、纹理坐标变换及外观的材料节点。
Appearance域的默认值为NULL,表示其外观为白色光。
2 geometry域的域值定义了一个几何造型节点,包括Box节点、Cone节点、cylinder节点和sphere节点等原始几何结构。
Geometry域的默认值为NULL,表示没有任何几何造型节点。
Appearance节点用来定义物体造型的外观属性,通常作为Shape节点的appearance域的域值Appearance节点语法定义:
Appearance{
material NULL #外观的材料节点
texture NULL #纹理映像
textureTransform NULL #纹理坐标变换
}
三、material节点空间造型外观节点设计
Material节点描述立体空间造型外观,造型的外观设计包括造型的颜色、发光效果、明暗、
光的反射以及透明度等。
该节点可以使立体空间造型的外观效果更加逼真、生动。
Material 节点用来指定造型外观材料的属性,通常作为appearance节点的material域的值。
Material节点语法定义
Material{
dffuseColor 0.8 0.8 0.8 #材料的漫反射颜色
ambientIntensify 0.2 #有多少环境光被该表面反射
specularColor 0 0 0 #物体镜面反射光线的颜色
emissiveColor 0 0 0 #发光物体产生的光的颜色
shininess 0.2 #造型外观材料的亮度
transparency 0 #物体的透明度
}
1 diffusecolor域的域值指定了一种材料的漫反射颜色。
物体表面相对于光源的角度决定它对来自光源的光的反射。
表面越接近垂直于光线,被反射的漫反射光线就越多。
此域用一个三维数组来表示RGB颜色,比如(1 0 0)表示红色。
该域值的默认值是(0.8 0.8 0.8),表示中强度的白光。
2 ambientintensity 域的域值定义了将有多少环境、表面的位置。
环境光颜色以ambientintensity*diffusecolor计算。
该域值的默认值为0.2,表示对材料产生较低的环境光线效果。
3 specularcolor域的域值定义了物体镜面反射光线的RGB红绿蓝三种颜色。
该域的默认值是(0.0 0.0 0.0),表示镜面不反射
4 emissivecolor域的域值定义一个发光物体产生的光的颜色。
默认值为(0.0 0.0 0.0),表示不发光。
5 shiniess域的域值指定了造型外观材料的亮度,其值从漫反射表面的0到高度抛光表面的1.0。
该域值的默认值为0.2,表示选择适当的亮度。
6 transparency域的域值指定了物体的透明度,默认值为0,表示不透明。
四、空间物体造型外观颜色设计
颜色外观设计,通过对VRML中的3种基本颜色RGB,即Red(红色)、Green(绿色)、Blue(蓝色),来确定立体空间物体造型的颜色,而基本颜色之外的所有颜色都是通过这三种基本颜色按不同比例调和而成。
它与绘画的三种基本颜色有所不同,因为计算机在屏幕(黑衬底)上配置颜色,而绘画是在纸上(白衬底)上绘画配色。