《虛擬現(xiàn)實技術-- VRML環(huán)境下圖形系統(tǒng)的設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《虛擬現(xiàn)實技術-- VRML環(huán)境下圖形系統(tǒng)的設計（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第1010章章 VRML VRML環(huán)境環(huán)境以下圖形系統(tǒng)的設以下圖形系統(tǒng)的設計計 2024/2/4110.1 虛擬現(xiàn)實簡介虛擬現(xiàn)實簡介 它通過計算機創(chuàng)立一種虛擬環(huán)境它通過計算機創(chuàng)立一種虛擬環(huán)境(Virtual(Virtual Environment)Environment)，通過視覺、聽覺、觸覺、，通過視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等作用，使用戶產(chǎn)生和現(xiàn)實中味覺、嗅覺等作用，使用戶產(chǎn)生和現(xiàn)實中一樣的感覺，從而到達身臨其境的感覺，一樣的感覺，從而到達身臨其境的感覺，并可實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行交互。并可實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行交互。虛擬現(xiàn)實技術有虛擬現(xiàn)實技術有3 3個根本特征：沉浸感，個根本特征：
2、沉浸感，交互感，設想。交互感，設想。2024/2/4210.2 VRML概述概述 VRML(Virtual Reality Modeling Language)VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虛即虛即虛即虛擬現(xiàn)實擬現(xiàn)實擬現(xiàn)實擬現(xiàn)實建模建模建模建模語語語語言。言。言。言。該語該語該語該語言就是通言就是通言就是通言就是通過創(chuàng)過創(chuàng)過創(chuàng)過創(chuàng)立立立立一個虛一個虛一個虛一個虛擬場擬場擬場擬場景以到達景以到達景以到達景以到達現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)實中的效果。中的效果。中的效果。中的效果。VRMLVRML被廣泛被廣泛被廣泛被廣泛應應應應用于用于用于用于InternetI
3、nternet上上上上創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)立虛立虛立虛立虛擬擬擬擬三三三三維維維維空空空空間間間間，利用利用利用利用VRMLVRML可以隨意可以隨意可以隨意可以隨意創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)立任何虛立任何虛立任何虛立任何虛擬擬擬擬的物體，的物體，的物體，的物體，像建筑物、城市、山脈、星體等像建筑物、城市、山脈、星體等像建筑物、城市、山脈、星體等像建筑物、城市、山脈、星體等對對對對象。當然象。當然象。當然象。當然也可以在虛也可以在虛也可以在虛也可以在虛擬擬擬擬空空空空間間間間中添加聲音、中添加聲音、中添加聲音、中添加聲音、動動動動畫，使之畫，使之畫，使之畫，使之更加生更加生更加生更加生動動動動，更接近，更接近，更接近，更接近
4、現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)實。2024/2/4310.2 VRML概述概述 用用用用cortvrmlcortvrml插件在插件在插件在插件在MicrosoftMicrosoft的的的的IE 6.0IE 6.0瀏覽器中可瀏覽器中可瀏覽器中可瀏覽器中可以瀏覽以瀏覽以瀏覽以瀏覽VRMLVRML網(wǎng)頁。網(wǎng)頁。網(wǎng)頁。網(wǎng)頁。WalkWalk的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的走動的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的走動的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的走動的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的走動和轉(zhuǎn)向等和轉(zhuǎn)向等和轉(zhuǎn)向等和轉(zhuǎn)向等 FlyFly的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的飛行和的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的
5、飛行和的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的飛行和的瀏覽方式為模擬人在虛擬三維世界中的飛行和轉(zhuǎn)向等轉(zhuǎn)向等轉(zhuǎn)向等轉(zhuǎn)向等 StudyStudy的瀏覽方式為在瀏覽者的面前以不同的方向和的瀏覽方式為在瀏覽者的面前以不同的方向和的瀏覽方式為在瀏覽者的面前以不同的方向和的瀏覽方式為在瀏覽者的面前以不同的方向和不同的角度來旋轉(zhuǎn)一個或多個漂浮在空間中的對象不同的角度來旋轉(zhuǎn)一個或多個漂浮在空間中的對象不同的角度來旋轉(zhuǎn)一個或多個漂浮在空間中的對象不同的角度來旋轉(zhuǎn)一個或多個漂浮在空間中的對象 PlanPlan的瀏覽方式為模擬在虛擬三維世界中的一個平面的瀏覽方式為模擬在虛擬三維世界中的一個平面的瀏覽方式為模擬在虛擬三維
6、世界中的一個平面的瀏覽方式為模擬在虛擬三維世界中的一個平面內(nèi)的平移。內(nèi)的平移。內(nèi)的平移。內(nèi)的平移。PanPan的瀏覽方式為模擬在三維世界中的垂直的上下或的瀏覽方式為模擬在三維世界中的垂直的上下或的瀏覽方式為模擬在三維世界中的垂直的上下或的瀏覽方式為模擬在三維世界中的垂直的上下或者左右的平移。者左右的平移。者左右的平移。者左右的平移。2024/2/4410.2 VRML概述概述Turn的瀏覽方式為改變?yōu)g覽者的視角的瀏覽方式為改變?yōu)g覽者的視角Roll的瀏覽方式為在虛擬三維世界中的一的瀏覽方式為在虛擬三維世界中的一個垂直平面上實現(xiàn)順時針或者逆時針方向個垂直平面上實現(xiàn)順時針或者逆時針方向的視角變化。的
7、視角變化。Goto的瀏覽方式為走近你所要觀察的對象的瀏覽方式為走近你所要觀察的對象 View試點控制。試點控制。Restore視點控制。視點控制。2024/2/4510.2 VRML概述概述在瀏覽器窗口中的在瀏覽器窗口中的在瀏覽器窗口中的在瀏覽器窗口中的任意位置單擊鼠標任意位置單擊鼠標任意位置單擊鼠標任意位置單擊鼠標右鍵便會彈出如圖右鍵便會彈出如圖右鍵便會彈出如圖右鍵便會彈出如圖10.210.2所示的菜單所示的菜單所示的菜單所示的菜單圖圖10.2 10.2 cortvrmlcortvrml的彈出菜單的彈出菜單 2024/2/4610.3 VRML根本語法根本語法 10.3.1 VRML的通用的
8、通用語語法法結結構構 VRML文件是要文件是要創(chuàng)創(chuàng)立的空立的空間間的文本性描述，的文本性描述，VRML的通用的通用語語法由法由VRML文件來文件來約約定。定。VRML文件文件對語對語法有以下幾條法有以下幾條約約定：定：每個每個VRML文件都必文件都必須須以以#VRML V2.0 utf8 作作為為文件文件頭頭。文件中的任何文件中的任何節(jié)節(jié)點的第一個字母都要大點的第一個字母都要大寫寫 節(jié)節(jié)點的域都必點的域都必須須位于括號里面。位于括號里面。2024/2/4710.3.2 VRML的根本概念的根本概念 1.1.節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點 節(jié)點用來描述造型和造型的屬性。節(jié)點用來描述造型和造型的屬性。節(jié)點用來描
9、述造型和造型的屬性。節(jié)點用來描述造型和造型的屬性。2.2.域和域值域和域值域和域值域和域值 域定義節(jié)點的屬性，域值是對屬性的具體描述。域定義節(jié)點的屬性，域值是對屬性的具體描述。域定義節(jié)點的屬性，域值是對屬性的具體描述。域定義節(jié)點的屬性，域值是對屬性的具體描述。3.3.事件事件事件事件 事件是按照指定的路由從一個節(jié)點發(fā)往另一個節(jié)事件是按照指定的路由從一個節(jié)點發(fā)往另一個節(jié)事件是按照指定的路由從一個節(jié)點發(fā)往另一個節(jié)事件是按照指定的路由從一個節(jié)點發(fā)往另一個節(jié)點的消息。點的消息。點的消息。點的消息。4.4.路由路由路由路由 5.5.交互和腳本交互和腳本交互和腳本交互和腳本 2024/2/4810.3.3
10、 VRML空間計量單位空間計量單位 1)長度單位長度單位 長度單位也叫長度單位也叫VRML單位，簡稱單位，用單位，簡稱單位，用來計量造型的尺寸和位置。來計量造型的尺寸和位置。2)角度單位角度單位 角度單位是用來計量坐標旋轉(zhuǎn)角度的大小角度單位是用來計量坐標旋轉(zhuǎn)角度的大小的。在的。在VRML中，角度單位通常使用的是中，角度單位通常使用的是弧度制?；《戎啤?024/2/4910.3.4 VRML的節(jié)點簡介的節(jié)點簡介 1.外形外形節(jié)節(jié)點點Shape 在在創(chuàng)創(chuàng)立一個造型立一個造型時時，必，必須須使用使用Shape節(jié)節(jié)點，點，它有兩個域，分它有兩個域，分別為別為appearance域和域和geometry
11、域。域。Appearance節(jié)節(jié)點將定點將定義義造型造型外外觀觀的的顏顏色和色和紋紋理。理。geometry域域值值是一個是一個定定義義空空間間造型幾何尺寸大小的造型造型幾何尺寸大小的造型節(jié)節(jié)點，點，它包括它包括Box、Cylinder、Cone、Sphere等等根本的幾何根本的幾何節(jié)節(jié)點點 2024/2/41010.3.4 VRML的節(jié)點簡介的節(jié)點簡介2.組節(jié)組節(jié)點點Group Group節(jié)節(jié)點有點有5個域，分個域，分別別是是children域、域、bboxCenter域、域、bboxSize域、域、addChildren域和域和removeChildren域。域。Group節(jié)節(jié)點是將根本造
12、型點是將根本造型節(jié)節(jié)點點組織組織在一起，在一起，編編成一成一組組中的多個中的多個節(jié)節(jié)點將相互交迭點將相互交迭,從而從而創(chuàng)創(chuàng)立復立復雜雜的空的空間間造型，造型，編組編組后的后的節(jié)節(jié)點可以作點可以作為為一個一個單單獨的獨的對對象來象來進進行各種操作，包括行各種操作，包括和其他的和其他的對對象一起象一起編編成一個新的成一個新的組組。2024/2/41110.3.5 域域 域有兩種類型：單值類型和多值類型。單值類型域有兩種類型：單值類型和多值類型。單值類型域有兩種類型：單值類型和多值類型。單值類型域有兩種類型：單值類型和多值類型。單值類型的命名以的命名以的命名以的命名以“SF“SF“SF“SF開頭，只
13、包含單一的值，像一個開頭，只包含單一的值，像一個開頭，只包含單一的值，像一個開頭，只包含單一的值，像一個數(shù)字、一種顏色、一個向量等。多值類型的命名數(shù)字、一種顏色、一個向量等。多值類型的命名數(shù)字、一種顏色、一個向量等。多值類型的命名數(shù)字、一種顏色、一個向量等。多值類型的命名以以以以“MF“MF“MF“MF開頭，包含多個值，像一組數(shù)字的列表、開頭，包含多個值，像一組數(shù)字的列表、開頭，包含多個值，像一組數(shù)字的列表、開頭，包含多個值，像一組數(shù)字的列表、一組顏色的列表。一組顏色的列表。一組顏色的列表。一組顏色的列表。例：例：例：例：SFFloat SFFloat SFFloat SFFloat 和和和和
14、 MFFloat MFFloat MFFloat MFFloat 一個一個一個一個SFFloatSFFloatSFFloatSFFloat域含有一個域含有一個域含有一個域含有一個ANSICANSICANSICANSIC格式的單精度浮點格式的單精度浮點格式的單精度浮點格式的單精度浮點數(shù)。數(shù)。數(shù)。數(shù)。一個一個一個一個MFFLoatMFFLoatMFFLoatMFFLoat域含有零個或多個域含有零個或多個域含有零個或多個域含有零個或多個ANSI CANSI CANSI CANSI C格式的單格式的單格式的單格式的單精度浮點數(shù)。即允許空白，不賦任何值。精度浮點數(shù)。即允許空白，不賦任何值。精度浮點數(shù)。即
15、允許空白，不賦任何值。精度浮點數(shù)。即允許空白，不賦任何值。2024/2/41210.4 在場景中添加幾何體在場景中添加幾何體 10.4.1 Shape節(jié)點對幾何體的封裝節(jié)點對幾何體的封裝Shape節(jié)點對幾何體的封裝是通過節(jié)點對幾何體的封裝是通過geometry域來實現(xiàn)的。即域來實現(xiàn)的。即geometry+geometry+幾幾何體造型節(jié)點。何體造型節(jié)點。不僅如此，不僅如此，ShapeShape節(jié)點還可以實現(xiàn)對文本節(jié)點還可以實現(xiàn)對文本造型的封裝。造型的封裝。2024/2/41310.4.2 添加長方體添加長方體 在場景中添加一個立方體造型要用到在場景中添加一個立方體造型要用到BoxBox節(jié)點，節(jié)
16、點，BoxBox節(jié)點是創(chuàng)立一個以坐標原點為節(jié)點是創(chuàng)立一個以坐標原點為中心的長方體的節(jié)點，有一個域，即中心的長方體的節(jié)點，有一個域，即sizesize域。域。sizesize域的域值類型為域的域值類型為SFVec3fSFVec3f類型，類型，sizesize域值為長方體的長、寬、高的大小，通過域值為長方體的長、寬、高的大小，通過改變長、寬、高的大小可以創(chuàng)立不同的長改變長、寬、高的大小可以創(chuàng)立不同的長方體，如果長、寬、高的大小相同，那么方體，如果長、寬、高的大小相同，那么該長方體是立方體。該長方體是立方體。2024/2/41410.4.3 添加球體添加球體 在場景中添加球體造型要用到在場景中添加球
17、體造型要用到SphereSphere節(jié)點，節(jié)點，Sphere Sphere節(jié)點創(chuàng)立的是一個以坐標原點節(jié)點創(chuàng)立的是一個以坐標原點為中心的球體，有一個域，即為中心的球體，有一個域，即radiusradius域。域。域值類型為域值類型為SFFloatSFFloat類型，球體的半徑由類型，球體的半徑由域域radiusradius的域值確定，的域值確定，radiusradius的默認域值的默認域值為為1.01.0個單位。個單位。2024/2/41510.4.4 添加圓柱體添加圓柱體 在場景中添加圓柱體造型要用到在場景中添加圓柱體造型要用到CylinderCylinder節(jié)點，節(jié)點，CylinderCyl
18、inder節(jié)點創(chuàng)立的是一個以坐標節(jié)點創(chuàng)立的是一個以坐標原點為中心，由底面原點為中心，由底面(bottom)(bottom)，頂面，頂面(top)(top)和側面和側面(side)(side)三個局部組成的圓柱三個局部組成的圓柱體。該節(jié)點有體。該節(jié)點有5 5個域，即個域，即radiusradius域、域、heightheight域、域、bottombottom域、域、toptop域和域和sideside域。域。2024/2/41610.4.5 添加圓錐體添加圓錐體 先看一個在三維空間場景中添加圓錐體的先看一個在三維空間場景中添加圓錐體的實例。實例。圖圖圖圖10.6 10.6 10.6 10.6
19、在場景中添加的圓錐體造型在場景中添加的圓錐體造型在場景中添加的圓錐體造型在場景中添加的圓錐體造型 2024/2/41710.4.5 添加圓錐體添加圓錐體在場景中添加圓錐體造型要用到在場景中添加圓錐體造型要用到ConeCone節(jié)點，節(jié)點，ConeCone節(jié)點創(chuàng)立的是一個以空間坐標系節(jié)點創(chuàng)立的是一個以空間坐標系y y軸軸為對稱軸，原點為中心的圓錐體。為對稱軸，原點為中心的圓錐體。該圓錐體由兩局部組成：底面該圓錐體由兩局部組成：底面(bottom)(bottom)和和錐面錐面(side)(side)。該節(jié)點有。該節(jié)點有4 4個域，即個域，即bottomRadiusbottomRadius域、域、he
20、ightheight域、域、sideside域和域和bottombottom域域 2024/2/41810.4.6 添加文本添加文本 在場景中添加文本是通過使用在場景中添加文本是通過使用ShapeShape節(jié)點節(jié)點實現(xiàn)的，將實現(xiàn)的，將TextText節(jié)點作為節(jié)點作為geometrygeometry域的域域的域值，下面看一個在場景中添加文本造型的值，下面看一個在場景中添加文本造型的例子。例子。圖圖圖圖10.7 10.7 在場景中添加文本在場景中添加文本在場景中添加文本在場景中添加文本 2024/2/41910.5 幾何體的幾何變換幾何體的幾何變換 10.5.1 理解理解VRML空空間間 坐坐標標
21、系是系是VRML場場景景創(chuàng)創(chuàng)立的一個很重要的立的一個很重要的依據(jù)，依據(jù)，這這里的坐里的坐標標系由系由x、y、z三個坐三個坐標標方向構成，其方向可以用右手方向構成，其方向可以用右手規(guī)規(guī)那么來確那么來確定。有了父坐定。有了父坐標標系的嵌套，就可以在任何系的嵌套，就可以在任何地方地方創(chuàng)創(chuàng)立自己想要的造型，立自己想要的造型，這這些造型通些造型通過過坐坐標標系的嵌套，系的嵌套，組組合在一起構成各種很復合在一起構成各種很復雜雜的的VRML場場景，從而形成多姿多彩的三景，從而形成多姿多彩的三維維世界。世界。2024/2/42010.5.1 理解理解VRML空間空間1.平移坐平移坐標標系的理解系的理解平移坐平
22、移坐標標系是通系是通過對過對Transform節(jié)節(jié)點的點的translation域的使用域的使用創(chuàng)創(chuàng)立的一個新的子坐立的一個新的子坐標標系，每次平移通系，每次平移通過過Transform節(jié)節(jié)點的點的translation域指定平移距離，平移距離是域指定平移距離，平移距離是指新的子坐指新的子坐標標系原點和父坐系原點和父坐標標系原點的分系原點的分別別在在x、y、z三個坐三個坐標軸標軸的距離的距離(這這里的距里的距離是以離是以VRML單單位度量的位度量的)。新的子坐。新的子坐標標系系確定后，要在新坐確定后，要在新坐標標系系創(chuàng)創(chuàng)立的造型的位置立的造型的位置也就被確定了。也就被確定了。2024/2/42
23、110.5.1 理解理解VRML空間空間2.旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)坐坐標標系的理解系的理解 (1)確定旋確定旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)坐坐標標系的兩個因素。一是旋系的兩個因素。一是旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸。二是旋。二是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角度。角度。(2)坐坐標標系的旋系的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向。方向。3.縮縮放坐放坐標標系的理解系的理解縮縮放坐放坐標標系是通系是通過對過對Transform節(jié)節(jié)點的點的scale和和scaleOrientation域的使用而域的使用而創(chuàng)創(chuàng)立的立的新的子坐新的子坐標標系。系。2024/2/42210.5.3 平移幾何體平移幾何體 幾何體的平移實際上是坐標系的平移，而幾何體的平移實際上是坐標系的平移，而將幾何體平移實際上就是通過使用節(jié)點
24、將幾何體平移實際上就是通過使用節(jié)點TransformTransform的的translationtranslation域，相對原坐標域，相對原坐標系形成新的子坐標系，再在子坐標系中創(chuàng)系形成新的子坐標系，再在子坐標系中創(chuàng)立所要平移的幾何體就到達了我們平移幾立所要平移的幾何體就到達了我們平移幾何體的目的。何體的目的。2024/2/42310.5.4 旋轉(zhuǎn)幾何體旋轉(zhuǎn)幾何體 旋轉(zhuǎn)幾何體是通過使用節(jié)點旋轉(zhuǎn)幾何體是通過使用節(jié)點TransformTransform的的rotationrotation和和centercenter域，指定旋轉(zhuǎn)軸或者旋域，指定旋轉(zhuǎn)軸或者旋轉(zhuǎn)點、旋轉(zhuǎn)角度，形成新的旋轉(zhuǎn)子坐標系，轉(zhuǎn)點
25、、旋轉(zhuǎn)角度，形成新的旋轉(zhuǎn)子坐標系，再在子坐標系中創(chuàng)立需要的造型。再在子坐標系中創(chuàng)立需要的造型。1.1.繞軸的旋轉(zhuǎn)繞軸的旋轉(zhuǎn)TransformTransform節(jié)點的節(jié)點的rotationrotation域設定父子坐域設定父子坐標系原點的連線作為旋轉(zhuǎn)軸，同時還設定標系原點的連線作為旋轉(zhuǎn)軸，同時還設定了旋轉(zhuǎn)的角度了旋轉(zhuǎn)的角度 。2024/2/42410.5.4 旋轉(zhuǎn)幾何體旋轉(zhuǎn)幾何體2.圍繞圍繞中心的旋中心的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 有有時時候候單單一地一地圍繞圍繞某個某個軸軸旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)來來創(chuàng)創(chuàng)立造型立造型并不很方便，通并不很方便，通過過使用使用Transform節(jié)節(jié)點的點的center域，就可以使幾何體域，就可以使幾
26、何體圍繞圍繞某個中心某個中心點旋點旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，這這種旋種旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)有有時時會比會比圍繞軸圍繞軸旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)更更自然靈活。自然靈活。2024/2/42510.5.5 縮放幾何體縮放幾何體 1.在不同方向上的在不同方向上的縮縮放放 通通過對過對Transform節(jié)節(jié)點的點的scale和和scaleOrientation域的使用，可以沿任何方域的使用，可以沿任何方向向縮縮放需要的造型放需要的造型 2.圍繞圍繞中心點的中心點的縮縮放放 使用使用Transform的的center域可以指定一個域可以指定一個縮縮放中心，使要放中心，使要創(chuàng)創(chuàng)立的造型根據(jù)需要相立的造型根據(jù)需要相對對該該點來點來進進行行縮縮放，像旋放，像
27、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中心一中心一樣樣，圍繞圍繞點的點的縮縮放有放有時時會會對對造型的造型的創(chuàng)創(chuàng)立提供比在不立提供比在不同方向上的同方向上的縮縮放更大的方便。放更大的方便。2024/2/42610.6 真真實實感感場場景景創(chuàng)創(chuàng)立立 10.6.1 光照光照 在在VRML中添加并控制光照是通中添加并控制光照是通過過PointLight節(jié)節(jié)點、點、DirectionalLight節(jié)節(jié)點和點和SpotLight節(jié)節(jié)點來點來實現(xiàn)實現(xiàn)的。的。VRML通通過對過對物體外表的明暗分布的物體外表的明暗分布的計計算，算，使物體同使物體同環(huán)環(huán)境境產(chǎn)產(chǎn)生明暗比照，生明暗比照，這樣這樣，物體，物體看起來就像是在看起來就像是在發(fā)發(fā)光。光
28、。2024/2/42710.6.1 光照光照1.PointLight1.PointLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點 PointLight PointLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點生成一個點光源，即生成的點生成一個點光源，即生成的點生成一個點光源，即生成的點生成一個點光源，即生成的光光光光線線線線是向四周是向四周是向四周是向四周發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)散的。散的。散的。散的。2.DirectionalLight2.DirectionalLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點 DirectionalLight DirectionalLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點生成一個平行光源，點生成一個平行光源，點生成一個平行光源，點生成一個平行光源，即生成的光即
29、生成的光即生成的光即生成的光線線線線是平行向前是平行向前是平行向前是平行向前發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)射的。射的。射的。射的。3.SpotLight3.SpotLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點 SpotLight SpotLight節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)立了一個立了一個立了一個立了一個錐錐錐錐光源，即從一光源，即從一光源，即從一光源，即從一個光點位置呈個光點位置呈個光點位置呈個光點位置呈錐錐錐錐狀向一個特定的方向照射。狀向一個特定的方向照射。狀向一個特定的方向照射。狀向一個特定的方向照射。2024/2/42810.6.2 紋理紋理 大多數(shù)的大多數(shù)的VRMLVRML瀏覽器所支持的外表材質(zhì)的瀏覽器所支持的外表材質(zhì)的幾種
30、圖像格式為幾種圖像格式為JPEGJPEG、MPEGMPEG、GIFGIF和和PNGPNG，被稱為被稱為VRMLVRML材質(zhì)貼圖文件的標準格式。材質(zhì)貼圖文件的標準格式。在在VRMLVRML中，用于指定材質(zhì)外表貼圖的節(jié)點中，用于指定材質(zhì)外表貼圖的節(jié)點主要有主要有ImageTexture(ImageTexture(圖片紋理節(jié)點圖片紋理節(jié)點)、MovieTexture(MovieTexture(影象紋理節(jié)點影象紋理節(jié)點)、PixeTexture(PixeTexture(像素紋理節(jié)點像素紋理節(jié)點)。下面分別。下面分別介紹這三種節(jié)點。介紹這三種節(jié)點。2024/2/42910.6.2 紋理紋理1.Image
31、Texture節(jié)點節(jié)點 ImageTexture是圖像紋理節(jié)點，指定了紋是圖像紋理節(jié)點，指定了紋理映射屬性，通常作為理映射屬性，通常作為Appearance節(jié)點的節(jié)點的texture域的域值。域的域值。2024/2/43010.6.2 紋理紋理例例10.1710.17，我們?yōu)檎襟w貼上了黃山松的，我們?yōu)檎襟w貼上了黃山松的圖片，如圖圖片，如圖10.1610.16所示。所示。圖圖10.16 10.16 外表貼上紋理圖的外表貼上紋理圖的正方體正方體 2024/2/43110.6.2 紋理紋理2.MovieTexture2.MovieTexture節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點Pixe TexturePixe T
32、exture節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點是點是點是點是像素像素像素像素紋紋紋紋理理理理節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點，用點，用點，用點，用來指定來指定來指定來指定紋紋紋紋理映射屬理映射屬理映射屬理映射屬性。性。性。性。從從從從圖圖圖圖10.1710.17中可以看中可以看中可以看中可以看出不同像素局部出不同像素局部出不同像素局部出不同像素局部顏顏顏顏色的灰度程度的差色的灰度程度的差色的灰度程度的差色的灰度程度的差異。異。異。異。圖圖圖圖10.17 10.17 不同灰度紋理不同灰度紋理不同灰度紋理不同灰度紋理 2024/2/432 霧化霧化 VRMLVRML允許在空間添加大氣效果，通過設定允許在空間添加大氣效果，通過設定大氣的狀態(tài)增加
33、場景的朦朧效果。如果場大氣的狀態(tài)增加場景的朦朧效果。如果場景中按遠近有一系列的物體，空間距離只景中按遠近有一系列的物體，空間距離只能影響它們在瀏覽器中的大小而不能表達能影響它們在瀏覽器中的大小而不能表達現(xiàn)實中因遠近引起的清晰度的差異。如果現(xiàn)實中因遠近引起的清晰度的差異。如果在場景中添加霧化效果，這一差異就能得在場景中添加霧化效果，這一差異就能得到表達，從而使造型顯得更加逼真。到表達，從而使造型顯得更加逼真。2024/2/433 霧化霧化下面給出霧化的一個例子下面給出霧化的一個例子,結果如圖結果如圖10.1810.18所示。所示。圖圖10.18 10.18 參加霧化效果的場參加霧化效果的場景圖景
34、圖 2024/2/43410.7 一個一個VRML虛擬漫游系統(tǒng)的虛擬漫游系統(tǒng)的設計設計 10.7.1 物體模型的設計物體模型的設計1.Collision節(jié)點節(jié)點 Collision組節(jié)點觀測觀察者和組中的造型組節(jié)點觀測觀察者和組中的造型發(fā)生碰撞。發(fā)生碰撞。2024/2/43510.7.1 物體模型的設計物體模型的設計 2.2.椅子的椅子的椅子的椅子的設計設計設計設計如下：如下：如下：如下：先先先先設計設計設計設計座位局部，座位局部，座位局部，座位局部，為為為為一一一一BoxBox節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點 設計設計設計設計椅子的腿和靠背椅子的腿和靠背椅子的腿和靠背椅子的腿和靠背都是都是都是都是長長長長方
35、體，代方體，代方體，代方體，代碼碼碼碼和和和和座位局部座位局部座位局部座位局部類類類類似，就不似，就不似，就不似，就不詳細詳細詳細詳細列出了列出了列出了列出了 設計設計設計設計椅子的兩個扶手，椅子的兩個扶手，椅子的兩個扶手，椅子的兩個扶手，扶手是由三個扶手是由三個扶手是由三個扶手是由三個長長長長方體方體方體方體組組組組合成的，所采用的合成的，所采用的合成的，所采用的合成的，所采用的節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)點點點點為為為為BoxBox。圖圖圖圖10.19 10.19 椅子的模型椅子的模型椅子的模型椅子的模型 2024/2/43610.7.1 物體模型的設計物體模型的設計 3.3.桌子桌子桌子桌子 桌面為一長方體
36、，采桌面為一長方體，采桌面為一長方體，采桌面為一長方體，采用用用用BoxBoxBoxBox節(jié)點，首先是外節(jié)點，首先是外節(jié)點，首先是外節(jié)點，首先是外側的擋板，為一長方側的擋板，為一長方側的擋板，為一長方側的擋板，為一長方體，柜子的擋板和手體，柜子的擋板和手體，柜子的擋板和手體，柜子的擋板和手柄都是簡單的長方體，柄都是簡單的長方體，柄都是簡單的長方體，柄都是簡單的長方體，代碼和外側擋板類似。代碼和外側擋板類似。代碼和外側擋板類似。代碼和外側擋板類似。設計好之后就可以通設計好之后就可以通設計好之后就可以通設計好之后就可以通過坐標的變換把右腿過坐標的變換把右腿過坐標的變換把右腿過坐標的變換把右腿也構造
37、出來，從而構也構造出來，從而構也構造出來，從而構也構造出來，從而構造出桌子造出桌子造出桌子造出桌子 圖圖圖圖10.20 10.20 桌子的模型桌子的模型桌子的模型桌子的模型 2024/2/43710.7.1 物體模型的設計物體模型的設計4.顯示器顯示器顯示器的模型如圖顯示器的模型如圖10.21所示。所示。圖圖圖圖10.21 10.21 10.21 10.21 顯示器的模型顯示器的模型顯示器的模型顯示器的模型 2024/2/43810.7.2 漫游場景的最終生成漫游場景的最終生成 要將物體模型組合起來，需要將模型的文件要將物體模型組合起來，需要將模型的文件都包含到場景文件中，這需要用到都包含到場
38、景文件中，這需要用到Inline節(jié)節(jié)點。漫游場景的示意圖如圖點。漫游場景的示意圖如圖10.2310.23所示。所示。2024/2/43910.7.2 漫游場景的最終生成漫游場景的最終生成首先要設計瀏覽者的視角，使得虛擬人出首先要設計瀏覽者的視角，使得虛擬人出現(xiàn)在房間內(nèi)的位置?，F(xiàn)在房間內(nèi)的位置。為了能將整個場景都照亮，需要在房間中為了能將整個場景都照亮，需要在房間中設置光源，這里采用點光源。設置光源，這里采用點光源。生成房子的地板為一長方體，并給它貼上生成房子的地板為一長方體，并給它貼上圖片紋理。圖片紋理。天花板也為一矩形，墻壁也為簡單的矩形，天花板也為一矩形，墻壁也為簡單的矩形，不使用貼圖不使
39、用貼圖 。2024/2/44010.7.2 漫游場景的最終生成漫游場景的最終生成窗戶主要由一些長方體組成框架，然后在窗戶主要由一些長方體組成框架，然后在墻壁的外面放上一張圖片模擬窗外的景色，墻壁的外面放上一張圖片模擬窗外的景色，從而不需要制造玻璃模型。長方體的框架從而不需要制造玻璃模型。長方體的框架之間主要是先計算好坐標，然后構成所需之間主要是先計算好坐標，然后構成所需要的窗戶模型，這里只給出窗外的風景畫要的窗戶模型，這里只給出窗外的風景畫的代碼。的代碼。門主要由兩個長方體組成，這里不詳細介門主要由兩個長方體組成，這里不詳細介紹。要注意的是兩個長方體之間要留有一紹。要注意的是兩個長方體之間要留有一些空隙，從而產(chǎn)生門的觀感。些空隙，從而產(chǎn)生門的觀感。2024/2/44110.7.2 漫游場景的最終生成漫游場景的最終生成設計完房間的構架，下面就是往房間中參設計完房間的構架，下面就是往房間中參加前面構造的桌子、電腦等模型，這要使加前面構造的桌子、電腦等模型，這要使用用InlineInline節(jié)點，這里主要是計算好坐標，節(jié)點，這里主要是計算好坐標，把物體放在適當?shù)奈恢谩０盐矬w放在適當?shù)奈恢?。添加完所有的模型，那么整個虛擬場景即添加完所有的模型，那么整個虛擬場景即構造完畢。構造完畢。2024/2/442
虛擬現(xiàn)實技術-- VRML環(huán)境下圖形系統(tǒng)的設計
