VRML課件-虛擬現(xiàn)實基礎(chǔ)與VRML編程-4

VRML文件授課教師：趙應(yīng)丁E-Mail:zhaoyingding@163.com江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第1

頁第四講VRML文件與VRML基本造型1.VRML文件體系2.VRML文件基本內(nèi)容3.VRML空間4.VRML關(guān)鍵字5.Shape節(jié)點6.基本幾何造型7.造型材質(zhì)控制8.Group編組節(jié)點9.節(jié)點定義及引用2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第2

頁1.VRML文件體系VRML文件主要包括VRML文件頭\造型\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?qū)Ｓ肰RML開發(fā)工具編輯的ASCII文件格式的場景描述性語言,其文件類型擴展名為.wrl或.wrz,一般使用.wrl文件擴展名。2.VRML文件頭#VRMLV2.0utf8VRML文件頭由四部分組成,各部分意義說明如下:2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第3

頁1.VRML文件體系(續(xù))(1)VRML文件頭由“#”字符起始,“#”字符說明后為一個文本型的說明字符串.(2)VRML文件頭的第二部分是“VRML”字符串,該字符串提示瀏覽器該文件是一個VRML文件.(3)VRML文件頭的第三部分是“V2.0”字符串,該字符串提示瀏覽器該VRML文件遵循VRML規(guī)范2.0版本.(4)VRML文件頭的第四部分是“utf8”字符串,該字符串提示瀏覽器該VRML文件是一個使用國際標準UTF-8字符集的文件.UTF-8的英文全稱是UCSTransformFormat,而UCS是UniversalCharacterSet的縮寫.2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第4

頁1.VRML文件體系(續(xù))VRML造型VRML中的場景由造型組成,而造型則由節(jié)點(Node).在最高抽象層,VRML定義了一組節(jié)點機制用于三維場景制作,再由瀏覽器進行實時渲染.VRML中的所有節(jié)點都可以有零個或多個域(Field).每個域取域值,不同的域?qū)?yīng)不同的域值類型.VRML定義了20種基本數(shù)據(jù)類型,也分為兩類:以SF開頭的是單值類型,該類型只有一個單一的數(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.2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第5

頁1.VRML文件體系(續(xù))VRML事件、路由、事件體系.節(jié)點除具有域?qū)傩酝?，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(nèi)容。事件為節(jié)點提供了接收外界信息以及外界發(fā)送信息的能力。節(jié)點通過事件入口接收入事件，通過事件出口發(fā)送出事件。入事件要求節(jié)點改變自己某個域的取值，而出事件則要求改變其他節(jié)點的域值。VRML對節(jié)點的說明中經(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(guān)。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，通過這種機制，事件得以蔓延傳播從而引起其他節(jié)點的變化。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第6

頁1.VRML文件體系(續(xù))VRML腳本為使VRML具有更強的人機交互能力和可控性，可以在事件發(fā)生器與事件接收器之間插入腳本(Script)節(jié)點。腳本節(jié)點實際上是一個外殼，它包含一組利用腳本描述語言，如Java，JavaScript編寫的函數(shù)或方法。VRML原型用戶可以通過VRML原型機制擴充VRML標準節(jié)點類型集。原型節(jié)點定義應(yīng)對其中需要使用的域、入事件和出事件分別加以說明，原型定義既可以在引用該原型的文件中進行，也可以在外部文件中定義而后在其他的場景文件中引用。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第7

頁2.VRML文件基本內(nèi)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，它包含了可通過多種機制動態(tài)變化的由視、聽和對象組成的虛擬環(huán)境。通過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)點則用以描述環(huán)境中的對象及其屬性。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第8

頁2.VRML文件基本內(nèi)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(zhì)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Coordinate2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第9

頁2.VRML文件基本內(nèi)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(luò)造型TextureCoordinateNormalIndexedLineSetCoordinate線造型ColorCoordinateExtrusion2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第10

頁2.VRML文件基本內(nèi)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2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第11

頁2.VRML文件基本內(nèi)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2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第12

頁2.VRML文件基本內(nèi)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2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第13

頁2.VRML文件基本內(nèi)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(nèi)聯(lián)Switch開關(guān)Billboard布告牌LOD層次Anchor錨鏈2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第14

頁2.VRML文件基本內(nèi)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(dǎo)航WorldInfo世界信息2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第15

頁2.VRML文件基本內(nèi)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，并結(jié)束于該行的末尾。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第16

頁3.VRML空間VRML的場景建設(shè)默認情況下使用VRML系統(tǒng)缺省空間坐標系，用戶也可以使用Transform節(jié)點對缺省空間進行變換，以形成相對于父坐標系的子坐標系。1.VRML空間坐標系。VRML系統(tǒng)默認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平面瀏覽器的中心位置，X軸正向由原點指向屏幕右側(cè)，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造型大小、方位均使用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，用來度量造型的空間位置及大小尺寸。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第17

頁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(zhuǎn)角度。VRML的角度使用常規(guī)的弧度計量單位比例。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第18

頁4.VRML關(guān)鍵字VRML2.0共使用14個系統(tǒng)關(guān)鍵字關(guān)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2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第19

頁4.VRML關(guān)鍵字(續(xù))關(guān)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(nèi)部原型定義2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第20

頁4.VRML關(guān)鍵字(續(xù))關(guān)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(jié)在一起。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第21

頁5.Shape節(jié)點任何一個VRML虛擬場景中的空間造型都必須使用Shape節(jié)點加以創(chuàng)建，場景造型包括基本幾何造型(立方體、球體、圓柱體、圓錐體)，文本造型以及點、線、面方式構(gòu)造的任意幾何造型。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，即造型的外觀屬性和幾何屬性。2023/2/4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院第22

頁5.Shape節(jié)點(續(xù))Appearance節(jié)點語法格式Appearance節(jié)點用以指定所有造型的外觀屬性，常作為Shape節(jié)點appearance域的域值使用。App