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1、虚拟现实技术实验虚拟现实技术实验实验教案及试做记录实验教案及试做记录2015-2016 学年第二学期授课教师：沈克授课班级：2013 级数媒二一四年实验一实验一 虚拟现实相关软件的认识虚拟现实相关软件的认识一、实验目的一、实验目的认识虚拟现实开发工具软件 VEGA、Virtools 和 VRP；了解 Web3D 技术及相关软件。二、实验器材二、实验器材硬件环境：多媒体计算机；Internet。软件环境：（1）Windows XP 操作系统；（2）虚拟现实开发工具软件 VEGA、Virtools 和 VRP；（3）Web3D 软件。三、实验原理三、实验原理VR 系统是将各种硬件设备和软件技术集成
2、在一起的复杂系统。从底层开发一个 VR 系统难度较大，不利于 VR 的广泛运用。因此，提供使用方便、功能强大的系统开发支撑软件尤为重要。四、实验内容四、实验内容1、Vega Prime Vega Prime（简称 VP）由 MultiGen-Paradigm 公司出品，构建在 VSG（Vega Scene Graph）框架之上，包括图形用户界面 Lynx Prime 和一系列可调用的、用 C+实现的库文 件、头文件。基于 VP 视景仿真主要包括视景模型的预处理、LynX 图形界面设计和视景仿 真程序设计等三部分。2、Virtools Virtools 由法国达索集团（Dassault Syst
3、emes）出品，是一套具备丰富的互动行为 模块的实时 3D 环境编辑软件，可以将现有常用的档案格式整合在一起，如 3D 的模型、2D 图形或音效等，这使得用户能够快速地熟悉各种功能，包括从简单的变形到复杂的力学功 能等。3、VRP VRP 系列软件由中视典数字科技有限公司研制出品，以 VR-Platform 引擎为核心，衍生出 VRP-IE（VRP 三维网络浏览器） 、VRP-BUILDER（VRP 虚拟现实编辑器） 、VRP-PHYSICS（VRP 物理系统） 、VRP-DIGICITY（VRP 数字城市平台）和 VRP-SDK（VRP 二次开发工具包）等 5 个相关产品。4、Web3D W
4、eb3D 技术是基于 Internet 的桌面级虚拟现实技术，是在互联网上实现的交互式三维技术，其本质特征是网络性、三维性和交互性。目前，基于 Web3D 技术的开发软件及技术非常多，常见的有 VRML/X3D、Cult3D、Shockwave3D 和 Java3D 等。实验二实验二 VRMLVRML 实验实验一、实验目的一、实验目的掌握 VRML 的语法基础；掌握 VRML 的空间造型方法；掌握 VRML 的场景效果制作；掌握VRML 的动态交互方法。二、实验器材二、实验器材硬件环境：多媒体计算机。软件环境：（1）Windows XP 操作系统；（2）虚拟现实浏览器插件 BS Contact
5、 VRML-X3D；（3）VRML 编辑器 VrmlPad。三、实验原理三、实验原理在 VRML 中，通过时间传感器和插补器节点，即可实现最常用的线性关键帧动画。VRML 提供了诸如 PositionInterpolator（位置） 、OrientationInterpolator（朝向旋转） 、ColorInterpolator（颜色） 、ScalarInterpolator（标量）等多个插补器节点来控制动画。TimeSensor（时间传感器）节点的作用是创建一个虚拟时钟。四、实验内容四、实验内容地月运行代码：#VRML V2.0 utf8Background frontUrl “sky.j
6、pg“GroupchildrenDEF earth Transformchildren Shapeappearance Appearancematerial Material texture ImageTexture url “earth.jpg“geometry Sphereradius 0.8DEF moon Transformtranslation 4.0 0.0 0.0center -4.0 0.0 0.0children Shapeappearance Appearancematerial Material geometry Sphereradius 0.3DEF Clock1 Ti
7、meSensorcycleInterval 6.0loop TRUE,DEF Clock2 TimeSensorcycleInterval 2.0loop TRUE,DEF BallPath1 OrientationInterpolatorkey0.0,0.5,1.0keyValue0.0 1.0 0.0 0.0,0.0 1.0 0.0 3.14,0.0 1.0 0.0 6.28,DEF BallPath2 OrientationInterpolatorkey0.0,0.5,1.0keyValue0.0 1.0 0.0 0.0,0.0 1.0 0.0 3.14,0.0 1.0 0.0 6.28
8、,ROUTE Clock1.fraction_changed TO BallPath1.set_fractionROUTE Clock2.fraction_changed TO BallPath2.set_fractionROUTE BallPath1.value_changed TO earth.set_rotationROUTE BallPath2.value_changed TO moon.set_rotation 运行结果：实验三实验三 3ds3ds MaxMax 实验实验一、实验目的一、实验目的掌握几何体建模和二维图形建模；掌握材质、贴图、灯光的使用方法；掌握基本三维动画的制作。二、
9、实验器材二、实验器材硬件环境：多媒体计算机。软件环境：（1）Windows XP 操作系统；（2）3ds Max 9.0。三、实验原理三、实验原理在 3ds Max 中，可以制作变换动画（移动、旋转、缩放） 、放样动画、粒子动画、管理器动画、动力学动画、正向或反向链接动画、环境动画、材质动画、变形动画等。四、实验内容四、实验内容制作摇摆的圆柱：1 建立模型（1）单击菜单 File Reset，重新设置系统的初始环境。（2）在命令面板 Create 标签项 Geometry 面板的 Standard Primitives 选项下，单击Cylinder 按钮。（3）在透视图中拖动鼠标拉出一个圆柱体
10、。向上移动命令面板，在其 Parameters 卷展栏中将 Radius 设为 8，Height 设为 60，Height Segments 设为 20.2 建立动画（1）单击动画控制区的 Auto Key 按钮，开始录制动画。（2）拖动动画控制区中的时间滑动块，将它移至第 25/100 帧。（3）单击命令面板上的 Modify 按钮，在修改器的下拉列表中选择 Bend，为圆柱体施加一个弯曲的修改功能。（4）将 Bend 参数面板中的 Angle 设置为 120，使圆柱体在动画的第 25 帧时沿 X 轴正方向产生一个 120 度的均匀弯曲。（5）将时间滑动块移至第 75/100 帧，把 Bend 参数面板中的 Angle 值更改为-120，使圆柱体在动画的第 75 帧时沿 X 轴负方向产生一个 120 度的均匀弯曲。（6）将时间滑动块移至第 100/100 帧，把 Angle 值重新设置为 0，使圆柱体在动画的第100 帧时恢复直立状态。（7）再次单击 Auto Key 按钮结束动画的录制。单击动画控制区的 Play 按钮，将看到圆柱体随时间帧的移动而产生左右摇摆的动画效果。（8）单击菜单 File Save，将场景保存为“摇摆的圆柱.max”文件。运行结果：
