第10章 VRML(虚拟现实建模语音)视点控制

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VRML 简介

VRML 简介

一些基本的硬件介绍(5种)
1.图像生成器 2.3D鼠标 目前市场上已有了3D和6D的鼠标、跟踪球和游戏杆。由于 增加了按键和轮子,从而在用光标表示X,Y,Z坐标的同 时,还可以表示三个方向上的旋转。 3. 数据手套(Data Glove) 这种手套的手指装有传感器,整个手套装有位置/方向跟 踪器。手套的概念已经扩展到身体的其他部位。 4.头盔 大多数头盔采用双显示器产生立体景像。 5.声音发生器 声音发生器能将虚拟现实系统中的声音的改变实时地传送 到使用者的耳朵中,使他能够准确、及时地判断出声音的 出处并做出相应的反应。
7. 节点的概念
抽象地讲,VRML是一种“对象”进行对自身读写的过程。 理论上,“对象”可以指一切事物——三维几何形体、 声音或图像数据等等。VRML定义了一系列用来生成和修 饰三维形体的对象,这些对象称为节点(Node)。
8. 节点的特征
一般地,一个节点可以有以下四种特征: 节点的类型(objecttype)
五. VRML的基本概念 VRML的基本概念
1. VRML的坐标空间 VRML的坐标空间
VRML采用笛卡儿坐标系,空间上的每一个点都可 以用X,Y,Z三个坐标来表示。当面对屏幕,空间 坐标系的正X方向是向右的,正Y方向是向上的, 正Z方向是向着观察者的。
2. VRML的单位 VRML的单位
VRML的单位用来描述VRML空间环境中的大小及 距离。多数VRML作者以国际单位制来定义,如m, m/s等等。这样使得你创建的造型更容易地和其它 作者的造型相结合,创建出更大,更复杂的空间。 同时,各种浏览器的默认单位也是国际单位制。
1.3 实时操纵的软件实现
由于输出设备(显示器)是二维平面的,所以必须用二维来 模拟三维,即用不同的大小、不同的光线效果把一幅平面 图形“虚拟”成三维效果。当鼠标点中一个或远或近的物 体时,系统将鼠标所在位置都转化成为虚拟现实系统中的 三维坐标,这样就实现了用鼠标来定位一个三维坐标。

VRML

VRML



BitManagement BS Contact X3D/VRML97插件,支 持Internet Explorer(Windows) Octaga X3D/VRML浏览器,支持Internet Explorer(Windows) CRC FreeWRL X3D/VRML浏览器,基于C语言开发, 开源,支持MacOSX, Linux平台 Xj3D for X3D/VRML97 开源浏览器,是用于制定X3D 规范的试验工具,2.0版本采用Java OpenGL (JOGL) 渲染,以Java WebStart或独立运行方式启动 (Windows MacOSX Linux Solaris) Vivaty X3D/VRML97 Player(以前的Flux),支持 Internet Explorer (Windows) SwirlX3D 一款免费的浏览器,由Pine Coast Software公司出品 (Windows)
下面以Bitmanagement公司的BS Contact 为例说 VRML/X3D浏览器的使用。 BS Contact插件可以在Bitmanagement公司网站上 下载免费版本,安装后会自动关联VRML文件。 由于BS Contac对VRML进行了关联,当打开一个 VRML文件时,会自动启动IE浏览器调用BS Contact渲 染三维场景,如图7-2-4所示。BS Contact 被设计为不 在屏幕上显示自身固定的用户界面。除了未注册版本的 水印,BS Contact 没有可见的东西。这可方便使用者可 以完全控制他们网站或应用程序的外观。
VRML是第二代Web语言



熟悉WWW的人都知道,受HTML的限制,网页只能是平 面的结构,就算 JAVA语言能够为网页增色不少, 但也 仅仅停留在平面设计阶段,而且实现环境与浏览者的动态 交互是非常繁琐的。 于是VRML应运而生。尤其是VRML 2.0标准,被称为第 二代Web语言,它改变了WWW上单调、交互性差的弱点, 将人的行为作为浏览的主题,所有的表现都随操作者行为 的改变而改变。 VRML创造的是一个可进入、可参与的世界。你可以在计 算机网络上看到一幅幅生动、逼真的三维立体世界,你可 以在里面自由的遨游;你可以将网络上流行的MUD游戏 转换为立体图形世界; 你可以将你公司的主页改编成三 维主页,让浏览者领略到你公司的实貌,而不仅仅是简单 的文本、表格...

第1章 VRML(虚拟现实建模语音)概述

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。

第12章 VRML(虚拟现实建模语音)脚本节点

第12章 VRML(虚拟现实建模语音)脚本节点

12.4 EXTERNRPOTO创建外部定义的新节点
EXTERNPROTO NodeName [ #Any number of: Field fieldTypeName fieldName initialValue exposedField fieldTypeName fieldName initialValue EventIn eventTypeName eventName EventOut eventTypeName eventName ] “VRML外部文件名#某新节点名”或url or [urlList]
X3D的概述
X3D 是 VRML的继承。VRML(Virtual Reality Modeling Language 虚拟现实建模语言)是原来的网络3D图形的ISO标准(ISO/IEC 14772) 。X3D 相对VRML改进,提供了很多的新特性(见第一章) 在2002年3月份 X3D 第一版发布以来,已经有基于Java的源码开放的 网络3D软件问世。因此,Web3D联盟在制定标准时成立了Java 语言翻 译工作小组以便允许Java 程序能够与新的3D标准程序相协调。这也 最终结束与Sun的网络3D技术Java3D technology 之间的冲突。 Web3D联盟于2003年10月份向国际标准组织提请标准申请,x3D已正式 成为国际通用标准。
X3D的编辑器
二、 X3D的编辑器--X3D-Edit X3D-Edit 是图形化 Extensible 3D (X3D) 文件编辑器。X3D-Edit 通过 X3D 3.0 DTD 定义的 X3D 3.0 tagset 标签集来定制 Java 平台下的通用 XML 编辑器,并使用 IBM Xeena 为定制的 X3D 场景图编辑器。 在编辑 VRML 或 X3D 场景图文件时,X3D-Edit 可以提供简化的无错的创作 和编辑方式。X3D-Edit 通过 XML 文件定制了上下文相关的工具提示,提供 了每个节点和属性的概要,以方便作者对场景图的创作和编辑,如下图所示 。 X3D-Edit 具有下列特性: 1、直观的图形化的用户界面 2、建立符合规范的场景图文件:节点总是放置在合适的位置 3、验证 X3D 场景是否符合 VRML 97 概貌或 Core 概貌 4、自动转换 X3D 场景到 VRML 并启动浏览器自动察看结果 5、VRML97 文件的导入与转换

虚拟现实(VRML语言)

虚拟现实(VRML语言)

虚拟现实(VRML语言)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(Viamal Reality)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Ivan Suther Land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。

第11章-VRML(虚拟现实建模语音)交互与动画效果的实现

第11章-VRML(虚拟现实建模语音)交互与动画效果的实现
❖ Enabled 域 的 值 指 定 了 时 间 传 感 器 的 打 开 和 关 闭 。 如 果 该 域 值 为 TRUE,时间传感器被打开;域值为FALSE时,时间传感器被关闭。 其缺省值为TRUE。
❖ Loop域的值指定了时间传感器是否循环输出。如果该域值为TRUE, 则时间传感器将从0.0到1.0这段时间间隔内输出浮点时刻。而在时间 间隔的结尾,返回到0.0,开始新的循环。如果该域值为FALSE,时 间传感器不循环,只从0.0到1.0输出一次。
❖ 11.1.2.2 CoordinateInterpolator节点
❖ CoordinateInterpolator节点是表示坐标插值的节点,该节点在一组MFVec3f 值之间进行线性插值,通过使用该节点,一个造型的组成坐标可以变化。同 ColorInterpolator节点一样,CoordinateInterpolator节点也不创建任何造型, 在VRML场景中也是不可见的。
ExposedField SFBool
}
isActive
time
cycleTime
fraction_changed
cycleInterval 1.0
enabled
TRUE
startTime
0
stopTime
0
loop
FALSE
11.1 动画效果
❖ cycleInterval域的值指定了一个时间长度,用来说明这个时间传感器 从0.0时刻到1.0时刻之间的周期间隔,单位为秒。该域值必须大于0.0 ,其缺省值为1.0秒。
❖ 其节点语法定义如下:
CoordinateInterpolator{
ExposedField MFFloat
key []

虚拟现实(VRML语言)

虚拟现实(VRML语言)

虚拟现实(VRML语言)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(Viamal Reality)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Ivan Suther Land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

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。

虚拟现实技术--认识VRML

虚拟现实技术--认识VRML

VRML 读书报告引言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是Internet上基于www(World Wide Web)的具有交互性的虚拟现实建模语言,是HTML的三维模拟,它使用VRML 浏览器能读懂的ASCii文本格式来描述世界和链接。

VRML的出现使得虚拟现实像多媒体和因特网一样逐渐走进我们的生活,简单地说,以VRML为基础的第二代万维网=多媒体+虚拟现实+因特网。

第一代万维网是一种访问文档的媒体,能够提供阅读的感受,使那些对Windows 风格的PC环境熟悉的人们容易使用因特网,而以VRML为核心的第二代万维网将使用户如身处真实世界,在一个三维环境里随意探索因特网上无比丰富的信息资源。

每个人都可以从不同的路线进入虚拟世界,和虚拟物体交互,这样控制感受的就不再是计算机,而是用户自己,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“火星探路者”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“火星探路者”探索火星。

还有,可以把将要开发建筑成的住宅小区作成VRML模型,供顾客们在虚拟空间遨游来决定自己最终需要的房间等[1]。

目录VRML 读书报告 0目录 (1)第一章VRML 简介 (3)1.1VRML的发展历史 (3)1.2VRML原理与虚拟境界 (4)1.2.1VRML文件 (4)1.2.2VRML的工作原理 (4)1.2.3VRML虚拟境界 (4)1.3VRML的制作 (5)第二章VRML 核心概念和体系结构 (6)2.1 VRML核心概念 (6)2.1.1文件头(header) (6)2.1.2场景图(scene graph) (6)2.1.3原型 (8)2.2路由(ROUTE)和事件体系 (8)第三章VRML节点技术 (10)第四章VRML基本图形原理 (42)4.1二维图形变换的基本原理 (42)4.1.1基本概念 (42)4.1.2基本变换类型 (42)4.1.3复合变换 (46)4.3.1三维图形的基本变换 (47)4.3窗视变换与裁剪 (49)4.3.2常用的坐标系 (49)4.3.3窗视变换 (49)4.3.4裁剪 (50)4.4VRML中的线性变换举例 (50)4.4.1例程一 (51)4.4.2例程二 (51)4.4.3例程三 (53)4.4.4例程四 (54)第五章场景交互 (56)5.1VRML简单交互 (56)5.2VRML扩展交互 (56)5.2.1脚本编程接口SAI交互 (56)5.2.2外部编程接口(EAI)交互 (58)5.3VRML交互举例 (58)第六章VRML展望 (62)参考文献 (63)第一章VRML 简介熟悉WWW的人都知道,受HTML的限制,网页只能是平面的结构,就算JAVA语言能够为网页增色不少,但也仅仅停留在平面设计阶段,而且实现环境与浏览者的动态交互是非常繁琐的,于是VRML应运而生。

虚拟现实vrml程序设计

虚拟现实vrml程序设计
拇指的指向是Z方向。在默认情况下, X坐标向
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

虚拟现实VRML论文

虚拟现实VRML论文

VRML虚拟现实场景设计及动态仿真的实现VRML virtual reality scene design And dynamic simulation to achieve学院:信息科学与工程学院专业班级:计算机1001学号:100405116学生姓名:魏国亮指导教师:刘阳(副教授)2014年6月摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)是由美国VPL公司的Jaron Laniner在1989年创造的一个新词。

它通常是指采用头盔显示器,数据手套等一系列新型交互设备构造出的用以体验或感知虚拟境界的一种计算机软件,硬件环境,用户使用这些高级设备以自然的技能(如头的转动,身体的运动以及人类的自然语言等)向计算机发送各种指令,并得到环境对用户,视觉,听觉,触觉等多种感官信息的实时反馈。

世界上首个具有虚拟现实思想的装置是由Morton Heilig在1962年研制成功的,它是一种被称之为Sensorma的具有多种感官刺激的全景式立体电影设备。

该设备主要由三维视频(由一对并排的35mm摄像机同时拍摄)组成,并具有立体声功能,能产生不同的气味,能产生自然风的吹拂,座椅还可以随剧情的变化震动。

这所有的一切都使电影观看者这是体验到骑着摩托车漫游纽约市区,看见高楼,听见鸟语,闻到花香,和风吹拂面庞以及不时颠簸所带来的神奇感受。

自20世纪90年代以来,虚拟现实技术一直是信息领域研究、开发和应用的热点方向之一。

它借助计算机构建出一个与现实环境十分逼真的虚拟环境,而且支持用户使用自然的技能亲身感受它。

目前己经广泛应用于军事、科学计算可视化、教育与培训、设计与规划、虚拟测试、虚拟游览、购物、交互式娱乐、工程技术、科技探索等多方面领域。

本文介绍了使用虚拟建模语言VRML来构建的3D虚拟场景的技术和它在虚拟风力发电厂环境中的动态仿真的实现。

用虚拟现实语言构建风力发电厂可以在风力电厂竣工前就可以提前展示电厂全貌,给投资方以及即将工作的人们一个直观的展示。

虚拟现实期中测试题(有答案)

虚拟现实期中测试题(有答案)

第1章:虚拟现实技术概论1、什么是虚拟现实技术?虚拟现实技术是一种高端人机接口,包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉、和味觉等多种感觉通道的(实时模拟和实时交互)。

2、虚拟现实现实之父(Ivan Sutherland),也是计算机图形学之父3、虚拟现实技术的发源地是(美国)??4、世界上第一套虚拟演播室由(日本)生产 NHK Nano space5、虚拟现实技术的三大特性:沉浸性,交互性、想象性6、虚拟现实系统的组成:计算机、输入输出设备、应用软件和数据库等、7、虚拟现实系统的分类:沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统第2章:虚拟现实系统的硬件设备1、虚拟现实系统中硬件设备由三个部分组成:(输入设备、输出设备、生成设备)2、有关虚拟现实系统的输入设备主要分为两类:(基于自然的交互设备、三维定位跟踪设备)3、基于自然的交互设备又分为:(数据手套、数据衣、三维控制器、三维鼠标)4、数据手套主要的生产公司有:(VPL公司的数据手套、Vertex公司的赛伯手套、Exos公司的灵巧手手套、Mattel公司的Power Glove)(最便宜)5、三维定位跟踪系统包括:(电磁跟踪系统、声学跟踪系统、光学跟踪系统、机械跟踪系统、惯性位置跟踪系统)6、虚拟系统的输出设备主要有:(视觉感知设备、听觉感知设备、触觉(力觉)感知设备)7、视觉感知设备的典型应用:(台式立体显示系统、头盔显示器、吊杆式显示器、洞穴式立体显示装置、响应工作台显示装置、墙式立体显示装置)8、头盔显示器(HMD)主要组成是:(显示器)和(光学透镜)9、洞穴式立体显示装置(CAVE)主要包括:(专业虚拟现实工作站、多通道立体投影系统、虚拟现实多通道立体投影软件系统、房间式立体成像系统)10、响应工作台显示装置(RWB)主要组成有:(投影显示器、一个大的反射镜、一个即做桌面又做显示屏的特殊玻璃)11、虚拟世界的生成设备有:基于PC的VR系统、基于图形工作站的VR系统、超级计算机第三章:虚拟现实系统的相关技术1、立体显示技术是虚拟现实技术的一种极为重要的支撑技术,要实现立体的显示,现在有多种方法和手段实现,主要有:(彩色眼镜法、偏振光眼镜法、串行式立体显示法、裸眼立体显示实现技术)2、在真实感事实绘制技术中为了提高显示的逼真度加强真实性常采用的方法有:(纹理映射、环境映照、反走样)3、三维虚拟声音的主要特征:(全向三维定位特性、三维实时跟踪特性、沉浸感与交互性)4、(层次包围盒法)是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法、它是解决碰撞检测问题固有时间复杂性的一种有效方法。

虚拟现实建模语言VRML

虚拟现实建模语言VRML
利用浏览器显示HTML文件的机制完全相同。浏览器把场 景图中的形态和声音呈现给用户,这种视听觉呈现即所谓 的虚拟世界(Virtual World),或称灵境。用户通过浏览器 可以获得从某个特定方位体验的视听效果,灵境中的这种 位置和朝向称为取景器(Viewer)。VRML提供了6+1个自 由度,用户可以沿着三个方向移动,也可以沿着三个方向 旋转,同时还可以建立与其他3D空间的超链接,因此 VRML是超空间的。 • VRML的访问方式是基于客户/服务器模式的。其中服务器 提供VRML文件及支持资源(图像、视频、声音等),客户 端通过网络下载要访问的文件,并通过本地平台上的 VRML浏览器交互式地访问该文件描述的虚拟世界。
虚拟现实建模语言VRML
1.1 VRML的诞生及发展 • 1994年10月公布了VRML1.0的规范草案。 • 1996年8月公布了VRML2.0标准。 • 1997年12月VRML 97作为国际标准正式发布, 1998年1月正式获得国际标准
化组织ISO的批准。 • 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。 • 2000年6月世界Web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月
虚拟现实建模语言VRML
1.4 VRML的应用 • VRML在电子商务、教育、工程技术、建筑、娱乐、艺术等领域中广泛应用,
VRML创造一种融多媒体、三维图形、网络通信、虚拟现实为一体的新型媒体, 兼具先进性和普及性,已成为构建网络虚拟现实系统的标准语言,是开发新一 代网页和虚拟现实系统的得力工具。 1.科技探索 2.商业宣传 3.文物保护 4.娱乐业 5. 教育
多媒体技术与应用
又发布了VRML2000国际标准。 • 2002年7月23日,Web3D联盟发布了可扩展3D(X3D)标准草案。这项技术

VRML使用说明

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10章-VRML(虚拟现实建模语音)视点控制PPT优秀课件

第10章-VRML(虚拟现实建模语音)视点控制PPT优秀课件

1.0
2021/6/3
8
10.2 节点介绍
ExposedField MFString
type [“WALK”,”ANY”]
ExposedField SFFloat
visilibityLimit 0.0
EventOut
SFBool
isBound
}
❖ speed域的值指定了浏览者在场景中行进的速度,它是以m/s为单位 的。大多数浏览器都可以通过浏览器本身的设置来改变漫游速度,漫 游的速度也会受到浏览器的设置的影响。当采用EXAMINE导航方式 时,speed域不会影响观察旋转的速度。如果type域设置的是none, 漫游速度将变为0,浏览者的位置将被固定,但浏览者改变视角将不 受影响。
isBound
bindTime
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10.2 节点介绍
❖ position域的值指定了一个三维坐标,用来说明这个Viewpoint节点在 VRML 场 景 中 所 创 建 的 空 间 视 点 的 空 间 位 置 。 该 域 值 的 缺 省 值 为 0 . 0 0.0 1.0,即将视点放在Z轴正方向的距离坐标原点1.0个单位长度的 地点上。
❖ 事件入口set_bind、事件出口isBound和事件出口 bindTime主要用于空间视点之间相互转换的时候。
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10.2 节点介绍
❖ 10.2.2 NavigationInfo节点
❖ NavigationInfo节点用来提供有关浏览者替身的信息和该替身如何使 用当前的视点导航。
第十章 视点控制
当我们在商场或超市选购东西时,一般不是每 一件物品都要看的,而是直奔有自己所感兴趣的东 西的地方。在VRML虚拟世界中也一样,并不是每 一个场景都是浏览者所要看的,浏览者往往只会寻 找自己感兴趣的东西,但寻找有用的东西常常需要 花费大量的时间和精力则是浏览者不想的,这就涉 及到VRML的视点控制。VRML提供了两个用来创 建视点的节点:Viewpoint节点和NavigationInfo节点。

2.第2章 虚拟现实建模语言——VRML

2.第2章 虚拟现实建模语言——VRML
第2章 虚拟现实建模语言—— VRML
本章各小节目录
2.1 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。
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。 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。
是单域值。有的表示颜色的域值,要有许多组来表示,比如 表示背景的天空的颜色,为了显示出层次,会用到几组颜 色值来表示,比如:
skyColor[1.0 0.0 0.0 1.0 0.4 0.0 1.0 1.0 0.0 ]
这里用到了三组,是多域值。如果编程的时候要写为一行, 各组中间可用空格或者逗号隔开。 VRML有下述几种域值类型: ① SFBool 单域值布尔型。取值为TRUE或者FALSE,确定某个属性是否 有效。如一个圆锥体是否要底面,光源是否打开等。注 意这里不能像程序设计语言那样用 1 或者 0 取代 TRUE 或

虚拟现实技术之VRML简介课件

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?
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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VRML的造型视点控制方法

基于VRML的造型视点控制方法
Ab t a t tri g fo v e p i ti t r cie tc n l g a e n n t r ,t i a t l t d e n ve p i tc n rl meh d sr c :S a t r m i w on n e a t e h oo y b s d o ewo k h s r ce s i s o iw on o t t o n v i u o

控 制 方 法 着重探讨 了应 用 Ve pit i on 节点和 N v ai lf w ai t nno节点进行视点控制 的方案 ,并提 供 了验证程序 效果的方 g o
案。
关 键 词 :虚 拟现 实建模语 言 ; 点 ; 维造型 视 三
M o ei g Vi wp i tCo t o e h d Ba e n VRM L d l e o n n r lM t o s d o n
2 V ML中 的视点 R
在 V ML之 中 ,视点被定 义为一个预 先设定 于虚拟 空间 R
中的、可以 由此观察 空间场景 的观察位置 及其空 间朝 向。可 图 1 虚拟空间坐标 系中的朝 向和视 野范 围 V e p it iw on 节点语法结构归纳如下 :
Vi p it e o f w n
LIDo g u , U i , U a n x LI Jn F Xi o
( o ue f c , va o nv ri ff e A i n U ies yo re, h n c u 1 0 2 ) r i i t t Ai F
fr3 d l g a ay e h p l ain c a a t r t s o lv n o s sr s e n t e s h me o p l ig Viw on n 0 D mo ei , n lz s t e a p i t h r c ei i fr e a tn d , t s so h c e fa py n e p i ta d n c o sc e e
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10.2 节点介绍
10.2.2 NavigationInfo节点
NavigationInfo节点用来提供有关浏览者替身的信息和该替身如何使 用当前的视点导航。 其节点语法定义如下: NavigationInfo{ EventIn SFBool set_bind ExposedField MFFloat avatarSize [0.25,1.6,0.75] ExposedField SFBool headlight TRUE ExposedField SFFloat speed 1.0
10.2 节点介绍
VisibilityLimit域的值指定了用户能够观察到的最大距离。该域值的缺 省值为0.0,表示最远可以观察到无穷远处,visibilityLimit域值必须大 于0 。如果观察者在最大观察距离之内没有观察到任何对象则显示背 景图。在构造一个大的 3D 场景时,有必要修改 visibilityLimit,因为一 个大的3D场景运算量是很大的,比如虚拟城市,当远景看不到或可忽 略时,就可以利用 visibilityLimit域来定义用户能够观察到的最大距离 。 AvatarSize域的值指定了三维空间中浏览者替身的尺寸。在运行 VRML程序时,可以假设三维空间中一个不可见的浏览者替身,通过 利用该替身来进行碰撞检测。AvatarSize域有三个参数,第一个参数 用于指定替身与其他几何体发生碰撞的最小距离,第二个参数用于定 义替身距地面的高度,第三个参数用于指定替身能够跨越的最大高度 。AvatarSize定义了一个圆柱体如图10.2视点就是一个你所浏览的空间中预先定义的 观察位置和空间朝向,在这个位置上通过这个朝向,浏 览者就可以观察到虚拟世界中相应的场景。 当然,同其他节点一样,在VRML虚拟世界中可以创建多 个视点,以供浏览者选择。不过浏览者在任何时候,在 一个虚拟空间中只有一个空间视点可用,也就是说不允 许同时使用几个视点,这与人只有一双眼睛是相符合的 。视点绑定可使你控制那个可用的视点,并可从一个视 点切换到另一个视点。
10.2 节点介绍
FieldOfView 域的值指定了视点中视角的大小,其是以弧 度为单位的。大的角度产生类似广角镜头的效果,而小的 角度产生类似远焦镜头的效果。该域值在0.0和3.142之间 设定,即0度和180度之间。其缺省值为0.785398,即45度 角,这和现实中人们的视野范围接近。 Description域的域值指定了一个用于描述视点的字符串, 也可以说是该视点的名字。通过该域值,人们可以很方便 地找到自己感兴趣的视点,这些字符串会出现在空间视点 列表中,以供人们选择。该域值的缺省值为空字符串。
Viewpoint{ ExposedField 0.0 1.0 ExposedField ExposedField Field ExposedField EventIn EventOnt EventOut } SFVec3f SFRotation SFFloat SFString SFBool SFBool SFBool SFTime position 0.0
第十章 视点控制
当我们在商场或超市选购东西时,一般不是每 一件物品都要看的,而是直奔有自己所感兴趣的东 西的地方。在VRML虚拟世界中也一样,并不是每 一个场景都是浏览者所要看的,浏览者往往只会寻 找自己感兴趣的东西,但寻找有用的东西常常需要 花费大量的时间和精力则是浏览者不想的,这就涉 及到VRML的视点控制。VRML提供了两个用来创 建视点的节点:Viewpoint节点和NavigationInfo节点。
10.2 节点介绍
ExposedField ExposedField EventOut MFString SFFloat SFBool type [“WALK”,”ANY”] visilibityLimit 0.0 isBound
} speed域的值指定了浏览者在场景中行进的速度,它是以m/s为单位 的。大多数浏览器都可以通过浏览器本身的设置来改变漫游速度,漫 游的速度也会受到浏览器的设置的影响。当采用EXAMINE导航方式 时,speed域不会影响观察旋转的速度。如果type域设置的是none, 漫游速度将变为0,浏览者的位置将被固定,但浏览者改变视角将不 受影响。
10.1 基本概念
从一个视点切换到另一个视点有两种途径,一是跳跃型的 ,一是非跳跃型的。前面所说的顾客在网上虚拟超市购物 ,就是跳跃型视点,该类型视点一般用来说明那些在虚拟 世界中重要的、有趣的和顾客感兴趣的观察地点,他们提 供了一种快捷方便的机制,使浏览者不必浏览每一个景点 。而非跳跃型视点一般用来建立一种从一个坐标系到另一 个坐标系的平滑转换,也可称是快速浏览。 导航就是在VRML虚拟世界中使用一个三维的造型作为浏 览者在虚拟世界中的替身,并可使用替身在虚拟世界中行 走,通过该替身来观看虚拟世界,还可以通过替身去进行 交互。
10.2 节点介绍
Jump 域的值指定了视点是跳跃型还是非跳跃型的,该域 值为布尔型数值, TRUE 表示跳跃型的空间视点, FALSE 表 示非跳跃型的空间视点。该域值的缺省值为TRUE,即为跳 跃型的。 事件入口set_bind、事件出口isBound和事件出口 bindTime主要用于空间视点之间相互转换的时候。
10.2 节点介绍
10.2.1 Viewpoint节点 Viewpoint 节点说明了一个 VRML 空间坐标系中的观察位置 ,指定了这个观察位置在VRML空间的三维坐标,空间朝向 以及视野范围等参数。该节点既可作为独立的节点,也可 作为其他组节点的子节点。 其节点语法定义如下:
10.2 节点介绍
10.2 节点介绍
图10.2.2 定义圆柱体
10.2 节点介绍
Type域的值指定了浏览者的漫游类型,该域值可以在 ANY、WALK、FLY、EXAMINE、NONE这5种类型中进 行转换。其中WALK表示行走方式,替身会受到重力的影 响。FLY表示飞行方式,替身可飞来飞去,不受重力和地 形的影响。EXAMINE方式表示替身不能移动,为改变替 身与物体之间的距离,只能移动物体。NONE表示不提供 导航方法,浏览者只能使用所创建的活动特性来移动。 ANY表示浏览器支持以上4种浏览方式。该域值的缺省值 为WALK。
orientation 0.0 0.0 1.0 0.0 fieldOfView 0.785398 description “” jump TRUE set_bind isBound bindTime
10.2 节点介绍
position域的值指定了一个三维坐标,用来说明这个Viewpoint节点在 VRML 场景中所创建的空间视点的空间位置。该域值的缺省值为 0.0 0.0 1.0,即将视点放在Z轴正方向的距离坐标原点 1.0个单位长度的 地点上。 Orientation域的值指定了一个空间朝向,就是浏览者在虚拟世界中面 对的方向,但不是直接给出方向,而是提供了一个视点绕其旋转的旋 转轴,旋转角度指定了绕此轴旋转的数值。VRML中初始化的视点与 Z轴负方向对齐,X轴正方向指向右,Y轴正方向指向正上方。 Orientation域给出的域值是相对初始化的空间朝向的旋转角度。该域 值的前三个值说明了一个三维矢量,即X,Y和Z分量,最后一个值为弧 度度量,说明了旋转角度的正负。该域值的缺省值为0.0 0.0 1.0 0.0 ,即没有发生旋转。
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