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1、Ch2 VRML基本知识,开发及运行VRML所需工具 示例程序 基本概念,VRML的运行环境,VRML对硬件与软件的环境要求都较低，一般计算机都可以运行，配置较高，运行速度较快。一般推荐配置为： （1）硬件环境：建议采用Pentium 4以上的计算机，主频2G以上、内存128M以上、显存64M以上、硬盘10G以上。 （2）软件环境：操作系统可采用Windows2000/XP/2003等，安装VRML相关浏览插件。 （3）网络环境：浏览VRML场景时可以采用拨号、宽带、无线等网络接入方式，网络浏览器可采用IE浏览器或Netscape浏览器。,开发及运行VRML所需工具,编辑工具： 一般的文本编辑
2、器如记事本NotePad或写字板WordPad,编辑VRML源程序代码。程序存盘时文件的扩展名必须是.wrl（world的缩写）或.wrz vrmlpad2.0 浏览工具: 安装浏览器插件： cortonaPlayer Version 4.2 安装过程中取默认值即可,VRML的编辑器,VrmlPad是由Parallel Graphics 公司开发的基于文本式的、支持即时预览的VRML专用开发工具，另外还有如Cosmo World、Internet3D Space Builder等可视化场景创作工具。 主流的三维建摸软件如3DSmax、Maya、Blender等通过插件的方式都支持场景的VRML
3、格式输出。文件/导出,选择wrl格式即可. VrmlPad常用版本是2.0.,VrmlPad编辑器的主界面,VrmlPad编辑器的主要功能有：, 文件管理功能,（2）文件编辑功能,(3) 具有预览功能,(4) 方便快捷的材质编辑功能,(5) 方便下载VRML资源,7.2.2 VRML场景的浏览器,要在浏览器中观察VRML场景，需要安装VRML浏览器插件。下面的清单列出了目前常用的VRML/X3D浏览器插件。,BitManagement BS Contact X3D/VRML97插件，支持Internet Explorer(Windows) Octaga X3D/VRML浏览器，支持Intern
4、et Explorer(Windows) CRC FreeWRL X3D/VRML浏览器，基于C语言开发，开源，支持MacOSX, Linux平台 Xj3D for X3D/VRML97 开源浏览器，是用于制定X3D规范的试验工具，2.0版本采用Java,其它浏览器： Parallel Graphics Cortona3D VRML97 插件，支持Netscape与Internet Explorer cortnaPlayer Version 4.2 。 blaxxun Contact VRML97 插件，支持Netscape or Internet Explorer Cosmo Player
5、VRML 插件，是对VRML97标准支持程度最高的一款浏览器，已停止开发，支持 Firefox 与 Internet Explorer OpenVRML 一个跨平台的VRML/ X3D运行环境(MacOSX, Linux, FreeBSD),第二节 示例程序P11,#VRML V2.0 utf8 DEF qiuti Transform children Shape appearance Appearance material Material diffuseColor 0 1 1 geometry Sphere radius 1.1 DEF time TimeSensor #时间传感器 cyc
6、leInterval 2.0 loop TRUE DEF bianhua PositionInterpolator #移动位置节点 key 0.0,1.0 #相对时间的逻辑值 keyValue 0 0 -10 #空间坐标的位置值与相对时间的逻辑值对应 0 0 6 ROUTE time.fraction_changed TO bianhua.set_fraction ROUTE bianhua.value_changed TO qiuti.set_translation,第三节 VRML 2.0基本概念,VRML空间计量单位 文件结构 VRML的域 VRML数据类型 对象和事件 路由,在构建虚拟
7、场景时，构成场景的造型有大小差别，物体间有相对位置的不同，并且造型还有旋转、移动等运动。这就涉及到物体的空间坐标系、相应的长度、角度及颜色等。 在VRML中，采用空间直角坐标系确定造型的位置，并且用特定的计量单位定量表示长度。,VRML的空间坐标与计量单位,VRML的空间坐标与计量单位 （1）VRML空间坐标系 在VRML场景中，空间直角坐标满足右手螺旋法则，就是说，右手四指从X方向转到Y方向，则拇指的指向是Z方向。 在默认情况下， X坐标向右为正；Y坐标向上为正；而Z坐标指向观察者，如图所示。,VRML三维空间坐标系,VRML采用笛卡儿坐标系统，在空间的正中间定义了默认的原点，并以此基点建立
8、了笛卡儿坐标系。 空间的每一个点的位置用一组由三个实数构成的组表示，作为该点相对于原点的坐标。形式为（X Y Z）。 第一个数X为横坐标，表示对象在空间中的左右位置， 第二个数Y为纵坐标，表示对象在空间中的上下位置， 第三个数Z表示对象在空间中的远近位置。,长度及坐标的计量单位是一个VRML单位，在三维空间中，它是统一的，实际应用时由开发者统一协调. 需要注意的是，这里表示的单位和实际环境中的计量没有任何可比性，和一些三维建模软件如3DSMAX的计量单位也没有可比性。,（2）VRML长度单位,（3）VRML角度单位 在VRML中，使用的角度不是普通的角度，而是用弧度表示，这是浏览器接受的角度描
9、述。 当换算成弧度后，再将其写入到VRML源程序中。 VRML中的360角度等于2弧度，由此，1弧度约等于57。,一些常用角度的弧度值（弧度=角度*/180）,（4）空间立体着色 在VRML三维空间中，无论是背景、光线的颜色、物体，它们的颜色都是由红、绿、蓝（RGB）组合而成， 对应3个浮点数，其域值为0.0-1.0之间，由这三原色组合成各种颜色。 常用颜色组合P13,空间背景结点,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，
10、,结点说明,天空色0为0度天空位置的颜色 地面色0为0度地面位置的颜色 天空色1，2，对应天空角1，2， 地面色1，2，对应地面角1，2， 系统自动过渡相邻位置的颜色 角度的单位为弧度 颜色由r、g、b分量合成 颜色分量的数值范围：0.01.0,制作VRML网页bk.wrl。（空间背景）,例 题,参考源代码,#VRML V2.0 utf8 Group 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 1.5
11、70 #80度 ，90度 groundColor 0.0 1.0 0.0 , 0.0 0.5 0.2 , 1.0 1.0 1.0 ,二、VRML的语法结构,VRML语法主要包括有文件头、节点、原型、脚本和路由等。只有文件头是必须的。 在VRML文件中，节点是核心，没有节点，VRML也就没有意义了。VRML场景可以由一个或多个节点组成，VRML中还可以通过原型节点创建新的节点。 节点之间过路由实现动态的交互与感知，或是使用脚本文件或外部接口进行动态交互。,通用的VRML文件语法结构：,#VRML V2.0 utf8 #VRML文件的第一行必须有这一 行，这是VRML文件标志 节点名 #VRML的
12、的各种“节点” 域 域值 #对应“节点”的“域”与“域值” Script #脚本Script节点 ROUTE #路由：把入事件与出事件相关联 在这个VRML文件结构中，包括有以下几个内容。它是一个很典型的VRML文件。它表达了下述几个方面的含义：,1.文件头 VRML文件中的第一行#VRML V2.0 utf8，这是VRML文件头，任何VRML文件都必须有这样的文件头，并且必须放在第一行. （1）# ,这个#不是注释，而是VRML文件的一个部分； （2）VRML表示告诉浏览器，这是个vrml文件； （3）V2.0表示告诉浏览器，这个文件使用vrml2.0版的规范完成； （4）utf8表示文件是
13、使用国际UTF-8的字符集。,专用名词,节点 域,节点（Node） 是VRML文档基本的组成单元，是VRML的精髓和核心。它描述对象某一方面的特征：如形状、材质等。 VRML文件就是若干表现功能各异的节点层层嵌套构成. 节点具有节点名、节点类型、域、事件接口和实现五个组成部分。 节点可以用DEF语句命名，用USE语句引用。,节点格式,节点名 #各种类型的节点 域名 域 值 域值类型说明 . . . . . . 如： geometry Sphere radius 1.5 ,域,域定义了节点的各个属性，每个域都代表了不同的属性 类似于高级语言中的“变量”或“数组” 域的类型 1）普通域（field
14、） 2）公共域（exposedField） 除脚本节点外，其余节点内的每个域的类型是预定的。 域名：节点内域名是唯一的，是VRML中的关键字 域值：域的取值，和VRML的数据类型有关。除脚本节点外，其余节点内的每个域有自己的默认值。,同一个节点中的域的特点,无序性 可选性（有默认值） 域名的唯一性 具有不同的类型,例,#VRML V2.0 utf8 Shape appearance Appearance material Material diffuseColor 1 0 0 geometry Sphere radius 1.5 ,单值类型： 以“SF”开始，只包含单值。 单值：一个独立的数，
15、或表示向量、颜色或旋转的视为一组的数. 多值类型 以“MF”开始，多个单独的数或多组 用方括号括起来的一系列用逗号和空格隔开的单值,VRML的数据类型（域的类型）,SFBool SFFloat 和MFFloat SFInt 和MFInt SFVec2f 和MFVec2f SFVec3f 和MFVec3f SFString和MFString SFTime和MFTime SFColor和MFColor SFRotation和MFRotation,VRML的数据类型（域的类型）,SFBool 单值布尔型,只有两个值:TRUE/FALSE TRUE(真)/FALSE(假) 不能用1 和0表示,SFFloat 和MFFloat SFFloat:单精度浮点数,如1.5 MFFloat:多个单精度浮点数,空格或逗号分割.如:0.1 0.5,如: field MFFloat abc 0.0 1.0 定义一个普通域, MFFloat类型,域名abc 可以以数组格式引用 abc0, abc1,SFString和MFString SFString字符串,用双引号括起来. “How Are You!” 字符串中有
