第4章 VRML-场景效果

}
• intensity:点光源的明亮程度。 • ambientIntensity:点光源对照明球体内的造型所 产生的环境光线的影响。 • attenuation：光照范围内光线的衰减方式。 • 第一个值：是否光线恒定； • 第二个值：控制光线按线性方式衰减； • 第三个值：控制光线亮度衰减和距离平方之间 的关系。 • 该域所有值都要求大于等于0。
• 例4-19：使用导航节点将系统默认的头灯关闭， 在(0 0 1.5)的坐标位置上设置一个白色点光源， 引入小球造型组（三行五列），并且与默认头 灯照射的效果进行对比。
• 二、DirectionalLight节点 DirectionalLight{ on TRUE direction 0.0 0.0 -1.0 intensity 1.0 color 1.0 1.0 1.0 } Direction:设定平行光源的照射方向。由坐标原点 指向这个特定的点。 例4-20：将4-19中的点光源改成平行光源。观察 效果。
skyColor skyAngle groundColor groundAngle frontUrl backUrl leftUrl rightUrl topUrl bottomUrl set_bind isBound [0.0 0.0 0.0] [] [0.0 0.0 0.0] []
}
• skyAngle: 天空着色位置所需的空间角。天空角 从正上方0度开始，地平线处为90度，到正下 方180度为止，天空角必须以升序排列。
第三节 创建雾化效果
• 雾化效果两个因素：颜色、浓度 • VRML中，由Background节点设定的背景图像 不会受雾的遮蔽效果的影响，因此设计者强调 雾化效果时，最好不使用背景图像，或者便雾 的颜色与背景颜色协调相融。 Fog{
color fogType visibilityRange set_bind isBound 1.0 1.0 1.0 “LINEAR” 0.0
NavigationInfo{
headLight type speed visibilityLimit avatarSize set_bind isBound TRUE [“WALK” “ANY”] 1.0 0.0 [0.25 1.6 0.75]
} • type:视点导航方式。共五种。（ WALK， FLY， EXAMINE，ANY，NONE）。 • 默认值表示行走状态为初始浏览状态，用户可在控制 面板上选择切换成任何一种浏览方式。
– 注：约定天空着色的位置在正上方，所以省略起始 天空角的设置，天空颜色数目总比天空角数目多一 个。 – 如果设置的最后一个天空角小于180度，则剩余的 空间均由指定的最后一种颜色着色。
• groundColor:正下方为地面角的起始位置0度， 正上方为地面角180度的位置。必须升序排列。 • 如果没有人为设置地面，浏览器只进行天空部 分的着色。 • topUrl, bottomUrl:通常不设置背景图像，从而 能看到天空和地面。 • set_bind和isBound用于进行空间背景切换。
• • • •
二、创建单色背景 只需对skyColor域进行设置即可。 三、创建天空背景 例4-18：创建一个多色天空背景，由顶部的蓝 色、中间的天蓝色到水平处的白色，形成一个 颜色梯度变换的天空背景。 • 四、创建地面背景 • 五、创建全景空间背景
第二节 创建光照
• VRML浏览器自动生成白色头灯光源headlight. 此光源为平行光束，与浏览者的视点同步运动， 始终照亮浏览者的前方。 • 可通过NavigationInfo节点的headlight域进行设 置。默认为打开，且光源颜色无法改变。
• 光源颜色可以在color域中进行设置。 • VRML创建的光源与现实中光源的最大差别在 于，无法自动产生阴影，必须通过人为设置阴 影造型模拟阴影效果。
• 一、PointLight节点 • 可独立，也可作为子节点 PointLight{
on TRUE location 0.0 0.0 0.0 radius 100.0 intensity 1.0 ambientIntensity 0.0 color 1.0 1.0 1.0 attenuation 1.0 0.0 0.0
• 三、SpotLight节点 • 模拟一些特殊光照效果的场景，如舞台灯光、探照灯、 艺术摄影等。 SpotLight{
on TRUE direction 0.0 0.0 -1.0 intensity 1.0 color 1.0 1.0 1.0 location 0.0 0.0 0.0 radius 100.0 beamWidth 1.570796 cutOffAngle 0.785398 ambientIntensity 0.0 attenuation 1.0 0.0 0.0
– 第一个：外表圆柱体的半径，设置替身进行碰撞和 穿越时1/2的厚度和宽度； – 第二个：高度，视点距地面的高度； – 第三个：抬腿的高度，设置替身能跨越障碍物的最 高高度。
第五节 创建音响效果
• Sound节点用于创建声场并设定声音播放方式， AudioClip和MovieTexture节点用于创建声源。 • 一、环境中声音的基本概念 • WAV(.wav):适于播放短的声音效果或讲话； • MIDI(.mid):适于演奏背景音乐； • MPEG-1(mpg):适于播放声音和图像同步的影片；
}
• fieldOfView：视角。0-3.141，超过1.047（60 度）时观察到的物体会产生显著变形。 • jump:视点切换类型是否为跳跃式。 • Desciption:描述视点的字符串，即视点名称。 它会自动出现在浏览器的视点列表中，通过该 域值，人们可以很方便地找到自己感兴趣的视 点。 • Set_bind入事件isBound出事件：进行VRML空 间视点切换。 • bindTime:出事件，发出视点被切换的时间，可 用来在一个给定的视点被激活时，开始运行一 段动画或者执行一段脚本程序。
• 一、Background背景节点
• 可以是任意组节点的子节点，用于在当前坐标系中创 建全景空间或天体空间背景。 • 空间背景不受坐标系平移或缩放变换的影响，因此， 浏览者在任何情况下都不可能靠近背景，只能从不同 角度观察全景空间背景的不同侧面或天体背景中天空 和地面的颜色。
Background{
– 天体空间背景
• 无穷大的空间球体，分为天空背景和地面背景。 天空和地面的划分以地平线为界。 • 地平线位于原始坐标系XOZ平面向后延伸的无穷 远处。
• 背景和造型的嵌套关系： • 由内至外：造型->全景空间背景->天体空间背景
• 如果同时增加了全景空间和天体空间两种背景，可通 过设置全景空间背景的透明度值决定能否看到天空和 地面的颜色。 • 默认：没有全景空间背景，天空和地面均为黑色。
• VRML中可人工设置的三类光源： • 点光源
– PointLight节点 – 由一个发光点向整个空间发射光lLight节点 – 始终朝一个特定方向发射光线，在场景中产生一组完全平行 的光照效果。 – 太阳光
• 锥光源
– SpotLight节点 – 由一个发光点向一个特定方向照亮圆锥体。 – 带罩的台灯
• visibilityLimit:观察者替身的最大观察距离。默 认为0，表示可观察到无穷远处。如果观察者 在最大观察距离内没观察到任何对象，浏览器 将只显示背景图。 • 在创建大的三维空间场景时，远处不必显示的 造型和场景可以通过合理设置该域值而忽略。 • avatarSize:替身的外表参数。
• 例4-24：本例介绍旋转视点、改变视线朝向的 另外一种方法：利用Transform，旋转 Viewpoint节点所在的坐标系，以达到改变视线 朝向的目的。这种方法只需改变视点的角度， 不必改变视点的位置。
• 二、NavigationInfo导航节点 • 创建一个观察者的替身，该替身不可见。利用 替身的视角，按照不同的视点导航方式，在虚 拟现实空间里漫游。 • 该节点对替身的外表尺寸、浏览方式、浏览速 度 、头灯光源等参数时行设置。
• Viewpoint视点节点和NavigationInfo导航节点， 一个用于设置观察视点，一个用于设置视点的 移动方式，两者配合可以创造逼真、美妙的浏 览效果。
• 一、Viewpoint节点 Viewpoint{
position orientation fieldOfView jump description set_bind isBound bindTime 0.0 0.0 10.0 0.0 0.0 1.0 0.0 观察者面对的方向 0.785398 TRUE “”
4.4 VRML的场景效果
主要内容
1. 创建背景
2. 创建光源 3. 创建雾化效果
4. 创建观察视点和视点导航
5. 创建音响效果
第一节 创建背景
• VRML中虚拟空间背景分为：
– 全景空间背景
• 将造型包围在里面的空间立方体，具有前、后、 左、右、上、下六个平面，可根据需要设置不同 的材质和图片。
第四节 创建观察视点和视点导航
• VRML中，允许创建多视点供选择，但不能同 时使用，每个时刻只能选择其中一个视点。随 着时间推移，视点之间可以切换。
– 跳跃式：定义能够在虚拟世界中观察到用户感兴趣 的重要的精彩的场景造型的观测点，用户不必观看 每一个场景，创建一种快捷方便的观察方式。 – 非跳跃式：定义随坐标系平滑转换连续变化的观测 点。
}
• fogType:设定雾的渲染类型。
– “LINEAR”：浓度随观察距离的增大而线性增大 – “EXPONENTIAL”：浓度随观察距离的增大而指数增大，变 化程度远远大于线性。
• visibilityRange:可见范围。越大，薄雾；越小，浓雾； 距离超过此域值时，造型将完全不可见。 • 例4-22：创建一个雾化测试场景：平板底托上，由近 往远错落排列6根金色圆柱。利用Fog节点增加雾化效 果。改变其visibilityRange，观察6根圆柱的可见性。 • diffuseColor 0.4 0.2 0 • ambientIntensity 0.28 • shininess 0.1 • specularColor 0.8 0.4 0