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1、Ch2 VRML基本知識,開發(fā)及運行VRML所需工具示例程序基本概念,VRML的運行環(huán)境,VRML對硬件與軟件的環(huán)境要求都較低，一般計算機(jī)都可以運行，配置較高，運行速度較快。一般推薦配置為： （1）硬件環(huán)境：建議采用Pentium 4以上的計算機(jī)，主頻2G以上、內(nèi)存128M以上、顯存64M以上、硬盤10G以上。 （2）軟件環(huán)境：操作系統(tǒng)可采用Windows2000/XP/2003等，安裝VRML相關(guān)瀏覽插件。 （3）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：瀏覽VRML場景時可以采用撥號、寬帶、無線等網(wǎng)絡(luò)接入方式，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器可采用IE瀏覽器或Netscape瀏覽器。,開發(fā)及運行VRML所需工具,編輯工具： 一般的文本編輯器如

2、記事本NotePad或?qū)懽职錡ordPad,編輯VRML源程序代碼。程序存盤時文件的擴(kuò)展名必須是.wrl（world的縮寫）或.wrz vrmlpad2.0瀏覽工具: 安裝瀏覽器插件： cortonaPlayer Version 4.2安裝過程中取默認(rèn)值即可,VRML的編輯器,VrmlPad是由Parallel Graphics 公司開發(fā)的基于文本式的、支持即時預(yù)覽的VRML專用開發(fā)工具，另外還有如Cosmo World、Internet3D Space Builder等可視化場景創(chuàng)作工具。主流的三維建摸軟件如3DSmax、Maya、Blender等通過插件的方式都支持場景的VRML格式輸出。

3、文件/導(dǎo)出,選擇wrl格式即可. VrmlPad常用版本是2.0.,VrmlPad編輯器的主界面,VrmlPad編輯器的主要功能有：, 文件管理功能,（2）文件編輯功能,(3) 具有預(yù)覽功能,(4) 方便快捷的材質(zhì)編輯功能,(5) 方便下載VRML資源,7.2.2 VRML場景的瀏覽器,要在瀏覽器中觀察VRML場景，需要安裝VRML瀏覽器插件。下面的清單列出了目前常用的VRML/X3D瀏覽器插件。,BitManagement BS Contact X3D/VRML97插件，支持Internet Explorer(Windows)Octaga X3D/VRML瀏覽器，支持Internet Exp

4、lorer(Windows)CRC FreeWRL X3D/VRML瀏覽器，基于C語言開發(fā)，開源，支持MacOSX, Linux平臺Xj3D for X3D/VRML97 開源瀏覽器，是用于制定X3D規(guī)范的試驗工具，2.0版本采用Java,其它瀏覽器： Parallel Graphics Cortona3D VRML97 插件，支持Netscape與Internet ExplorercortnaPlayer Version 4.2 。 blaxxun Contact VRML97 插件，支持Netscape or Internet Explorer Cosmo Player VRML 插件，是

5、對VRML97標(biāo)準(zhǔn)支持程度最高的一款瀏覽器，已停止開發(fā)，支持 Firefox 與 Internet Explorer OpenVRML 一個跨平臺的VRML/ X3D運行環(huán)境(MacOSX, Linux, FreeBSD),第二節(jié) 示例程序P11,#VRML V2.0 utf8DEF qiuti Transform children Shape appearance Appearance material Material diffuseColor 0 1 1geometry Sphere radius 1.1 DEFtime TimeSensor #時間傳感器 cycleInterval 2

6、.0 loop TRUEDEFbianhua PositionInterpolator #移動位置節(jié)點key 0.0,1.0 #相對時間的邏輯值keyValue 0 0 -10 #空間坐標(biāo)的位置值與相對時間的邏輯值對應(yīng) 0 0 6 ROUTE time.fraction_changedTO bianhua.set_fractionROUTE bianhua.value_changed TO qiuti.set_translation,第三節(jié) VRML 2.0基本概念,VRML空間計量單位文件結(jié)構(gòu)VRML的域VRML數(shù)據(jù)類型對象和事件路由,在構(gòu)建虛擬場景時，構(gòu)成場景的造型有大小差別，物體間有相對

7、位置的不同，并且造型還有旋轉(zhuǎn)、移動等運動。這就涉及到物體的空間坐標(biāo)系、相應(yīng)的長度、角度及顏色等。在VRML中，采用空間直角坐標(biāo)系確定造型的位置，并且用特定的計量單位定量表示長度。,VRML的空間坐標(biāo)與計量單位,VRML的空間坐標(biāo)與計量單位 （1）VRML空間坐標(biāo)系 在VRML場景中，空間直角坐標(biāo)滿足右手螺旋法則，就是說，右手四指從X方向轉(zhuǎn)到Y(jié)方向，則拇指的指向是Z方向。在默認(rèn)情況下， X坐標(biāo)向右為正；Y坐標(biāo)向上為正；而Z坐標(biāo)指向觀察者，如圖所示。,VRML三維空間坐標(biāo)系,VRML采用笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)，在空間的正中間定義了默認(rèn)的原點，并以此基點建立了笛卡兒坐標(biāo)系?？臻g的每一個點的位置用一組由三個實

8、數(shù)構(gòu)成的組表示，作為該點相對于原點的坐標(biāo)。形式為（X Y Z）。第一個數(shù)X為橫坐標(biāo)，表示對象在空間中的左右位置，第二個數(shù)Y為縱坐標(biāo)，表示對象在空間中的上下位置，第三個數(shù)Z表示對象在空間中的遠(yuǎn)近位置。,長度及坐標(biāo)的計量單位是一個VRML單位，在三維空間中，它是統(tǒng)一的，實際應(yīng)用時由開發(fā)者統(tǒng)一協(xié)調(diào).需要注意的是，這里表示的單位和實際環(huán)境中的計量沒有任何可比性，和一些三維建模軟件如3DSMAX的計量單位也沒有可比性。,（2）VRML長度單位,（3）VRML角度單位 在VRML中，使用的角度不是普通的角度，而是用弧度表示，這是瀏覽器接受的角度描述。當(dāng)換算成弧度后，再將其寫入到VRML源程序中。VRML中

9、的360角度等于2弧度，由此，1弧度約等于57。,一些常用角度的弧度值（弧度=角度*/180）,（4）空間立體著色 在VRML三維空間中，無論是背景、光線的顏色、物體，它們的顏色都是由紅、綠、藍(lán)（RGB）組合而成， 對應(yīng)3個浮點數(shù)，其域值為0.0-1.0之間，由這三原色組合成各種顏色。 常用顏色組合P13,空間背景結(jié)點,Background skyAngle 天空角1，天空角2， skyColor 天空色0，天空色1，天空色2， groundAngle 地面角1，地面角2， groundColor 地面色0，地面色1，地面色2，,結(jié)點說明,天空色0為0度天空位置的顏色地面色0為0度地面位置的顏

10、色天空色1，2，對應(yīng)天空角1，2，地面色1，2，對應(yīng)地面角1，2，系統(tǒng)自動過渡相鄰位置的顏色角度的單位為弧度顏色由r、g、b分量合成顏色分量的數(shù)值范圍：0.01.0,制作VRML網(wǎng)頁bk.wrl。（空間背景）,例 題,參考源代碼,#VRML V2.0 utf8Group children Background skyAngle 1.047 1.570 # 60度 ， 90度 skyColor 0.0 0.0 1.0 , 0.2 0.2 0.8 , 1.0 1.0 1.0 groundAngle 1.396 1.570 #80度 ，90度 groundColor 0.0 1.0 0.0 , 0.

11、0 0.5 0.2 , 1.0 1.0 1.0 ,二、VRML的語法結(jié)構(gòu),VRML語法主要包括有文件頭、節(jié)點、原型、腳本和路由等。只有文件頭是必須的。在VRML文件中，節(jié)點是核心，沒有節(jié)點，VRML也就沒有意義了。VRML場景可以由一個或多個節(jié)點組成，VRML中還可以通過原型節(jié)點創(chuàng)建新的節(jié)點。節(jié)點之間過路由實現(xiàn)動態(tài)的交互與感知，或是使用腳本文件或外部接口進(jìn)行動態(tài)交互。,通用的VRML文件語法結(jié)構(gòu)：,#VRML V2.0 utf8 #VRML文件的第一行必須有這一 行，這是VRML文件標(biāo)志節(jié)點名 #VRML的的各種“節(jié)點”域 域值 #對應(yīng)“節(jié)點”的“域”與“域值” Script #腳本Scrip

12、t節(jié)點 ROUTE #路由：把入事件與出事件相關(guān)聯(lián) 在這個VRML文件結(jié)構(gòu)中，包括有以下幾個內(nèi)容。它是一個很典型的VRML文件。它表達(dá)了下述幾個方面的含義：,1.文件頭 VRML文件中的第一行#VRML V2.0 utf8，這是VRML文件頭，任何VRML文件都必須有這樣的文件頭，并且必須放在第一行. （1）# ,這個#不是注釋，而是VRML文件的一個部分； （2）VRML表示告訴瀏覽器，這是個vrml文件； （3）V2.0表示告訴瀏覽器，這個文件使用vrml2.0版的規(guī)范完成； （4）utf8表示文件是使用國際UTF-8的字符集。,專用名詞,節(jié)點域,節(jié)點（Node）是VRML文檔基本的組成單

13、元，是VRML的精髓和核心。它描述對象某一方面的特征：如形狀、材質(zhì)等。VRML文件就是若干表現(xiàn)功能各異的節(jié)點層層嵌套構(gòu)成.節(jié)點具有節(jié)點名、節(jié)點類型、域、事件接口和實現(xiàn)五個組成部分。節(jié)點可以用DEF語句命名，用USE語句引用。,節(jié)點格式,節(jié)點名 #各種類型的節(jié)點 域名 域 值 域值類型說明 . . . . . .如：geometry Sphere radius 1.5,域,域定義了節(jié)點的各個屬性，每個域都代表了不同的屬性類似于高級語言中的“變量”或“數(shù)組”域的類型1）普通域（field）2）公共域（exposedField）除腳本節(jié)點外，其余節(jié)點內(nèi)的每個域的類型是預(yù)定的。域名：節(jié)點內(nèi)域名是唯一的

14、，是VRML中的關(guān)鍵字域值：域的取值，和VRML的數(shù)據(jù)類型有關(guān)。除腳本節(jié)點外，其余節(jié)點內(nèi)的每個域有自己的默認(rèn)值。,同一個節(jié)點中的域的特點,無序性 可選性（有默認(rèn)值） 域名的唯一性 具有不同的類型,例,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance material Material diffuseColor 1 0 0geometry Sphere radius 1.5,單值類型： 以“SF”開始，只包含單值。 單值：一個獨立的數(shù)，或表示向量、顏色或旋轉(zhuǎn)的視為一組的數(shù).多值類型 以“MF”開始，多個單獨的數(shù)或多組 用方括號括起來的一系列用逗號和空格隔開的單

15、值,VRML的數(shù)據(jù)類型（域的類型）,SFBoolSFFloat 和MFFloatSFInt 和MFIntSFVec2f 和MFVec2f SFVec3f 和MFVec3fSFString和MFStringSFTime和MFTimeSFColor和MFColorSFRotation和MFRotation,VRML的數(shù)據(jù)類型（域的類型）,SFBool單值布爾型,只有兩個值:TRUE/FALSETRUE(真)/FALSE(假)不能用1 和0表示,SFFloat 和MFFloatSFFloat:單精度浮點數(shù),如1.5MFFloat:多個單精度浮點數(shù),空格或逗號分割.如:0.1 0.5,如: field

16、 MFFloat abc 0.0 1.0定義一個普通域, MFFloat類型,域名abc可以以數(shù)組格式引用abc0, abc1,SFString和MFStringSFString字符串,用雙引號括起來.“How Are You!”字符串中有雙引號,則在其前面加”“How Are “ You “!”MFString:“abc” ,“def”,SFVec2f 和MFVec2f 二維向量SFVec2f:0.0 1.0,一組數(shù).MFVec2f:0.1 1.0,1.0 2.0 MFVec2f可以采用數(shù)組引用: field MFVec2f qiu 0.1 1.0,1.0 2.0,SFTime和MFTime絕對時間和相對時間絕對時間:從格林威治時間1970年1月1日零時開始到現(xiàn)在的秒值.P13,相對時間:某一時刻作為計時的0點,用0表示,另一時刻作為終點,用1表示.0 1,實際時間可以是1秒1分1小時若干小時.,SFRotation和MFRotation圍繞指定軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù).有4個值0 0 1 1.57前3個是坐標(biāo),最后一個是旋轉(zhuǎn)角度,對象和事件,對象：具有屬性（如高度、寬度、顏色等）、行為動作的實