虚拟现实技术要点.pptx
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1、第4章 虚拟现实建模语言VRML 4.1VRML语言概述4.2VRML的语法基础4.3VRML的空间造型4.4VRML的场景效果4.5VRML的动态交互第1页/共39页4.1VRML语言概述 VRML(Virtual Reality Modeling Language,虚拟现实建模语言)是一种用于创建三维造型和渲染的图形描述语言。4.1.1 VRML的发展历程4.1.2 VRML的特点4.1.3 VRML编辑器4.1.4 VRML浏览器第2页/共39页4.1VRML语言概述4.1.1 VRML的发展历程l l19941994年,年,Mark PesceMark Pesce和和Tony Pari
2、siTony Parisi创建了可用来浏览创建了可用来浏览InternetInternet上三维画面的上三维画面的浏览器原型,称为浏览器原型,称为LabyrinthLabyrinth(迷宫),首次提出了(迷宫),首次提出了VRMLVRML一词。一词。l l19941994年,由年,由SGISGI公司的工程师公司的工程师Gavin BellGavin Bell组织制订了组织制订了VRML 1.0VRML 1.0的规范草案,的规范草案,并于同年并于同年1010月在芝加哥召开的第二届万维网国际会议上公布。月在芝加哥召开的第二届万维网国际会议上公布。l lVRML 2.0VRML 2.0是以是以SGI
3、SGI公司的公司的Moving WorldsMoving Worlds提案为基础的,节点类型被扩展为提案为基础的,节点类型被扩展为5454种,支持的对象也已包括动态和静态两大类。种,支持的对象也已包括动态和静态两大类。l lVRMLVRML的国际标准草案于于的国际标准草案于于19981998年年1 1月正式获得月正式获得ISOISO的认定和发布,通常被称的认定和发布,通常被称为为VRML 97VRML 97。l l19981998年,年,VRMLVRML组织更名为组织更名为Web3DWeb3D组织,并制订了一个新的标准组织,并制订了一个新的标准X3DX3D(Extensible 3DExten
4、sible 3D)。)。第3页/共39页4.1VRML语言概述4.1.2 VRML的特点l l基于基于InternetInternet共享的虚拟世界共享的虚拟世界l l较低的配置需求较低的配置需求 l l真正的动态交互真正的动态交互l l适用于网络现状的技术适用于网络现状的技术l l开放式的标准开放式的标准 第4页/共39页4.1VRML语言概述4.1.3 VRML编辑器 编辑编辑VRMLVRML源程序代码,可以使用几乎任何一源程序代码,可以使用几乎任何一种文本编辑器。在此推荐一个功能强大并且使用便种文本编辑器。在此推荐一个功能强大并且使用便捷的捷的VRMLVRML编辑器编辑器VrmlPadV
5、rmlPad。l lVrmlPadVrmlPad的安装与运行:的安装与运行:VrmlPadVrmlPad的试用版可以从的试用版可以从VRMLVRML的资源站点下载安装即可。的资源站点下载安装即可。l lVrmlPadVrmlPad主要功能包括文件管理、文本编辑、浏览等。主要功能包括文件管理、文本编辑、浏览等。第5页/共39页4.1VRML语言概述4.1.4 VRML浏览器 浏览浏览VRMLVRML虚拟空间,需要使用浏览器插件,常用的有:虚拟空间,需要使用浏览器插件,常用的有:l lCosmo Player VRMLCosmo Player VRML浏览器浏览器l lMicrosoft VRML
6、 2.0Microsoft VRML 2.0浏览器浏览器l l其它浏览器,如其它浏览器,如SVRSVR(兼容(兼容VRML97VRML97),),Community PlaceCommunity Place,Liquid RealityLiquid Reality等。等。显示在Cosmo Player VRML浏览器中的三维虚拟会议大厅 第6页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成要素4.2.2 VRML的文件结构4.2.3 VRML的空间计量第7页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成要素 1 1、节点(、节点(NodeNode)和域()和域(
7、FieldField)节点是节点是VRMLVRML文件中最基本也是最核心的组成部分。单个文件中最基本也是最核心的组成部分。单个节点可描述造型、颜色、光照、视点、传感器等。节点可描述造型、颜色、光照、视点、传感器等。VRMLVRML虚拟世界的对象往往是由一组具有一定层次结构关虚拟世界的对象往往是由一组具有一定层次结构关系的节点来构造。系的节点来构造。第8页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成要素 1 1、节点(、节点(NodeNode)和域()和域(FieldField)典型节点语法定义如下:典型节点语法定义如下:第9页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 V
8、RML的组成要素 2 2、事件(、事件(EventEvent)和路由()和路由(RouteRoute)事件的接口类型有事件入口和事件出口两种:事件的接口类型有事件入口和事件出口两种:事件入口(事件入口(eventIneventIn,也称入事件)是节点的逻辑接收器,也称入事件)是节点的逻辑接收器,它负责监听和接收外界事件;它负责监听和接收外界事件;事件出口(事件出口(eventOuteventOut,也称出事件)是节点的逻辑发送器,也称出事件)是节点的逻辑发送器,它负责向外界发送节点产生的事件。它负责向外界发送节点产生的事件。第10页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成
9、要素 2 2、事件(、事件(EventEvent)和路由()和路由(RouteRoute)事件出口和事件入口通过路径相连,这就是事件出口和事件入口通过路径相连,这就是VRMLVRML文件中文件中的另一个基本组成部分的另一个基本组成部分路由。路由。路由为事件的传播提供了传输通道,使事件在事件链中依路由为事件的传播提供了传输通道,使事件在事件链中依次向前传递,每经过一个节点就改变该节点的一些域,从次向前传递,每经过一个节点就改变该节点的一些域,从而引发而引发VRMLVRML世界一系列的变化。世界一系列的变化。第11页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成要素 2 2、事件(
10、、事件(EventEvent)和路由()和路由(RouteRoute)典型的事件路由定义如下:典型的事件路由定义如下:DEF SENSOR TouchSensor#DEF SENSOR TouchSensor#定义一个触摸传感器定义一个触摸传感器 DEF SOUND Sound#DEF SOUND Sound#定义一个声音对象定义一个声音对象 ROUTE SENSOR.touchTime TO SOUND.startTime#ROUTE SENSOR.touchTime TO SOUND.startTime#建立事件的路由建立事件的路由第12页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 V
11、RML的组成要素 3 3、脚本(脚本(ScriptScript)JavaJava、JavaScriptJavaScript行为脚本、插补器、行为脚本、插补器、C+C+函数、函数、VRMLScriptVRMLScript、LiveConnectLiveConnect、VRMLVRML外部制作界面等,都外部制作界面等,都是用于生成动态、复杂及逼真的是用于生成动态、复杂及逼真的VRMLVRML场景的技术、语言场景的技术、语言和和APIAPI(Application Programming InterfaceApplication Programming Interface)。)。ScriptScri
12、pt节点可以看作是一个节点的外壳:它拥有域、节点可以看作是一个节点的外壳:它拥有域、eventIneventIn事件、事件、eventOuteventOut事件。其本身没有任何动作,但事件。其本身没有任何动作,但可以通过程序来赋予脚本节点动作。可以通过程序来赋予脚本节点动作。第13页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.1 VRML的组成要素 4 4、原型(原型(PrototypePrototype)用户还可以通过原型构造机制定义新的节点类型,例如新用户还可以通过原型构造机制定义新的节点类型,例如新的几何节点、新的造型、新的材料和新的声音节点等。的几何节点、新的造型、新的材料和新的声音节
13、点等。新节点类型既可以在该原型定义的文件中引用(即内部原新节点类型既可以在该原型定义的文件中引用(即内部原型,型,PROTOPROTO),也可以在外部文件中定义后在其它),也可以在外部文件中定义后在其它VRMLVRML文件中引用(即外部原型,文件中引用(即外部原型,EXTERNPROTOEXTERNPROTO)。)。第14页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.2 VRML的文件结构典型的典型的VRMLVRML文件结构如下:文件结构如下:#VRML V2.0 utf8#VRML#VRML V2.0 utf8#VRML文件头文件头节点名节点名#创建创建VRMLVRML中各种类型的节点以构成
14、中各种类型的节点以构成造型造型 域名域名 域值域值#设置节点的各个域和域值设置节点的各个域和域值 Scipt#Scipt#添加脚本节点,编写脚本程序添加脚本节点,编写脚本程序 ROUTE TO#ROUTE TO#建立出事件与入事件间的建立出事件与入事件间的路由路由第15页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.2 VRML的文件结构1 1、文件头文件头头文件向浏览器表述了如下含义:头文件向浏览器表述了如下含义:本文件是一个本文件是一个VRMLVRML文件。文件。本文件遵循本文件遵循VRMLVRML规范的规范的2.02.0版本。版本。本文件使用国际本文件使用国际UTF-8UTF-8字符集。字
15、符集。第16页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.2 VRML的文件结构2 2、造型造型物体的造型(又称场景图)由节点按一定的层次关系组成,物体的造型(又称场景图)由节点按一定的层次关系组成,它用于构造虚拟世界的主体它用于构造虚拟世界的主体各种静态和动态对象。各种静态和动态对象。在造型层次模型中,上下层节点之间存在两种关系:包容在造型层次模型中,上下层节点之间存在两种关系:包容关系和父子关系。关系和父子关系。节点的包容关系是指后代节点作为祖先节点的一个属性域而存在。节点的包容关系是指后代节点作为祖先节点的一个属性域而存在。在父子关系中,子节点并不直接出现在父节点的属性域中,它们集中在在
16、父子关系中,子节点并不直接出现在父节点的属性域中,它们集中在父节点的父节点的MFNodeMFNode(多节点数据类型)子域内,依次排列。(多节点数据类型)子域内,依次排列。第17页/共39页4.2 VRML的语法基础4.2.2 VRML的文件结构3 3、路由路由路由不是节点,路由语句可以放置在节点内域可以出现的路由不是节点,路由语句可以放置在节点内域可以出现的任何地方。任何地方。建议将所有建议将所有ROUTEROUTE语句集中放置在文件的末尾,以构成语句集中放置在文件的末尾,以构成一个系统的事件体系。一个系统的事件体系。路由中引用的节点名称都应该在路由中引用的节点名称都应该在ROUTEROUT
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