VRML虛擬現(xiàn)實基礎與VRML編程

VRML文件授課教師：趙應丁:zhaoyingding@163江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院第四講VRML文件與VRML根本外型1.VRML文件體系2.VRML文件根本內容3.VRML空間4.VRML關鍵字5.Shape節(jié)點6.根本幾何外型7.外型材質控制8.Group編組節(jié)點9.節(jié)點定義及援用2024/1/10第1

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院1.VRML文件體系VRML文件主要包括VRML文件頭\外型\事件\路由\事件體系\腳本\原型等體系元素。1.VRML文件類型.VRML文件是由通用文本編輯系統(tǒng)或公用VRML開發(fā)工具編輯的ASCII文件格式的場景描畫性言語,其文件類型擴展名為.wrl或.wrz,普通運用.wrl文件擴展名。2.VRML文件頭#VRMLV2.0utf8VRML文件頭由四部分組成,各部分意義闡明如下:2024/1/10第2

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院1.VRML文件體系(續(xù))(1)VRML文件頭由“#〞字符起始,“#〞字符闡明后為一個文本型的闡明字符串.(2)VRML文件頭的第二部分是“VRML〞字符串,該字符串提示閱讀器該文件是一個VRML文件.(3)VRML文件頭的第三部分是“V2.0〞字符串,該字符串提示閱讀器該VRML文件遵照VRML規(guī)范2.0版本.(4)VRML文件頭的第四部分是“utf8〞字符串,該字符串提示閱讀器該VRML文件是一個運用國際規(guī)范UTF-8字符集的文件.UTF-8的英文全稱是UCSTransformFormat,而UCS是UniversalCharacterSet的縮寫.2024/1/10第3

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院1.VRML文件體系(續(xù))VRML外型VRML中的場景由外型組成,而外型那么由節(jié)點(Node).在最高籠統(tǒng)層,VRML定義了一組節(jié)點機制用于三維場景制造,再由閱讀器進展實時渲染.VRML中的一切節(jié)點都可以有零個或多個域(Field).每個域取域值,不同的域對應不同的域值類型.VRML定義了20種根本數(shù)據(jù)類型,也分為兩類:以SF開頭的是單值類型,該類型只需一個單一的數(shù)或數(shù)組;以MF開頭的是多值類型,該類型指定一個數(shù)或數(shù)組的列表.2024/1/10第4

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院1.VRML文件體系(續(xù))VRML事件、路由、事件體系.節(jié)點除具有域屬性外，還具有事件(event)屬性。事件是VRML實現(xiàn)用戶交互與場景動態(tài)變化的最主要內容。事件為節(jié)點提供了接納外界信息以及外界發(fā)送信息的才干。節(jié)點經(jīng)過事件入口接納入事件，經(jīng)過事件出口發(fā)送出事件。入事件要求節(jié)點改動本人某個域的取值，而出事件那么要求改動其他節(jié)點的域值。VRML對節(jié)點的闡明中經(jīng)常包含標有〞exposedField〞的公共域，該類型域隱含著與下面兩種系統(tǒng)缺省定義的事件相關。路由為創(chuàng)作者提供了一種獨立于場景層次體系的系統(tǒng)機制，經(jīng)過這種機制，事件得以蔓延傳播從而引起其他節(jié)點的變化。2024/1/10第5

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院1.VRML文件體系(續(xù))VRML腳本為使VRML具有更強的人機交互才干和可控性，可以在事件發(fā)生器與事件接納器之間插入腳本(Script)節(jié)點。腳本節(jié)點實踐上是一個外殼，它包含一組利用腳本描畫言語，如Java，JavaScript編寫的函數(shù)或方法。VRML原型用戶可以經(jīng)過VRML原型機制擴展VRML規(guī)范節(jié)點類型集。原型節(jié)點定義應對其中需求運用的域、入事件和出事件分別加以闡明，原型定義既可以在援用該原型的文件中進展，也可以在外部文件中定義而后在其他的場景文件中援用。2024/1/10第6

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容VRML節(jié)點。每個VRML文件都是一個基于時間的三維空間表示，它包含了可經(jīng)過多種機制動態(tài)變化的由視、聽和對象組成的虛擬環(huán)境。經(jīng)過VRML建模的虛擬環(huán)境專業(yè)上又稱之為場景圖。場景圖由一系列無序節(jié)點組成，節(jié)點那么用以描畫環(huán)境中的對象及其屬性。2024/1/10第7

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型造型節(jié)點ShapeAppearanceMaterial材質TextureImageTexture紋理映射PixelTextureMomieTextureGeometryBox立方體Sphere球體Chlinder圓柱體Cone圓錐體TextFontStyle文本造型PointSetColor點造型CoordinateIndexedLineSetColor線造型Coordinate2024/1/10第8

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型造型節(jié)點ShapeGeometryIndexedFaceSetColor面造型CoordinateTextureCoordinateNormalElevationGridColor標高網(wǎng)絡造型TextureCoordinateNormalIndexedLineSetCoordinate線造型ColorCoordinateExtrusion2024/1/10第9

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型聲音節(jié)點SoundAudioClip聲音剪輯MovieTexture電影伴影節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型光源節(jié)點Pointlight點光源DirectionalLight平行光源SpotLight錐光源2024/1/10第10

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型插補器節(jié)點ColorInterpolator顏色插補PositionInterpolator位置插補OrientationInterpolator方向插補ScalarInterpolatror標量插補CoordinateInterpolator坐標插補NormalInterpolator法向量插補2024/1/10第11

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型傳感器節(jié)點TimeSensor時間傳感器TouchSensor接觸傳感器PlaneSensor環(huán)境傳感器SphereSensorCylinderSensorVisibilitySensor感知傳感器ProximitySensorCollision碰撞傳感器2024/1/10第12

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型編組節(jié)點Group編組Transform空間變換Inline內聯(lián)Switch開關Billboard布告牌LOD層次Anchor錨鏈2024/1/10第13

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))節(jié)點類型節(jié)點層次性節(jié)點類型腳本節(jié)點Script腳本其他節(jié)點Background空間背景Fog空間大氣ViewPoint視點NavigationInfo導航WorldInfo世界信息2024/1/10第14

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院2.VRML文件根本內容(續(xù))VRML數(shù)據(jù)類型SFBool,SFColor,MFColor,SFFloat,MFFloat,SFImage,SFInt32,MFInt32,SFNode,MFNode,SFRotation,MFRotation,SFString,MFString,SFTime,MFTime,SFVec2f,MFVec2f,SFVec3f,MFVec3f.程序注釋為VRML文件添加注釋要求以〞#〞字符開頭，并終了于該行的末尾。2024/1/10第15

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院3.VRML空間VRML的場景建立默許情況下運用VRML系統(tǒng)缺省空間坐標系，用戶也可以運用Transform節(jié)點對缺省空間進展變換，以構成相對于父坐標系的子坐標系。1.VRML空間坐標系。VRML系統(tǒng)默許的坐標系為一個立體三維的空間坐標系。該坐標系的原點位于VRML平面閱讀器的中心位置，X軸正向由原點指向屏幕右側，Y軸正向由原點指向屏幕上方，Z軸正向由原點垂直指向用戶。2.VRML空間計量單位。VRML外型大小、方位均運用VRML空間計量單位。空間計量單位又分為長度計量單位和角度計量單位兩種。長度計量單位也之為VRML單位，用來度量外型的空間位置及大小尺寸。2024/1/10第16

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院3.VRML空間(續(xù))角度單位用以計量VRML空間變換坐標系的旋轉角度。VRML的角度運用常規(guī)的弧度計量單位比例。2024/1/10第17

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院4.VRML關鍵字VRML2.0共運用14個系統(tǒng)關鍵字關鍵字典型格式語法說明field定義私有域exposedField定義公共域eventIn定義入事件eventOut定義出事件TRUEFALSENULLDEF為節(jié)點命名USEUSE節(jié)點名引用DEF定義的節(jié)點名2024/1/10第18

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院4.VRML關鍵字(續(xù))關鍵字典型格式語法說明PROTOPROTO自定義原型節(jié)點名[

域的自定義事件的自定義]{

節(jié)點體}內部原型定義2024/1/10第19

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院4.VRML關鍵字(續(xù))關鍵字典型格式語法說明EXTERNPROTOEXTERNPROTO引用節(jié)點名[

域的自定義事件的自定義]外部原型節(jié)點資源定位外部原型引用RouteRoutefromNode.fromEventTOtoNode.toEventfromNode為事件的節(jié)點名稱fromEvent為出事件名稱toNode為入事件的節(jié)點名稱toEvent為入事件名稱TO見ROUTE語句格式用于ROUTE語句形成路由IS原型節(jié)點體中節(jié)點的域或事件名IS原型節(jié)點接口中自定義的域或事件名。用于原型語句將接口中自定義的域或事件與節(jié)點體中節(jié)點的域或事件連結在一起。2024/1/10第20

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院5.Shape節(jié)點任何一個VRML虛擬場景中的空間外型都必需運用Shape節(jié)點加以創(chuàng)建，場景外型包括根本幾何外型(立方體、球體、圓柱體、圓錐體)，文本外型以及點、線、面方式構造的恣意幾何外型。Shape節(jié)點語法格式Shape{appearanceNULL#exposedFieldSFNodegeometryNULL#exposedFiledSFNode}Shape節(jié)點由兩個重要的屬性組成，即外型的外觀屬性和幾何屬性。2024/1/10第21

頁江西農業(yè)大學計算機與信息工程學院5.Shape節(jié)點(續(xù))Appearance節(jié)點語法格式Appearance節(jié)點用以指定一切外型的外觀屬性，常作為Shape節(jié)點appearance域的域值運用。Appearance節(jié)點由3個重要的屬性組成，即外型的材質屬性、紋理渲染屬性以及紋理變換屬性。