虚拟现实提高实验报告.doc

提高型实验报告实验课题： 虚拟现实系统的设计与开发 实验类型：综合型 设计型 应用型实验课程： 虚拟现实技术 专业名称： 教育技术学 实验班级： 0702 实 验 者： 左小兰 实验时间： 2010.6 教育科学与技术学院提高型实验项目：虚拟现实系统的设计与开发一、实验目的1. 熟悉虚拟现实系统开发的流程。2. 熟练掌握VRML语言的使用。二、实验器材多媒体计算机、VRML编辑器、虚拟现实浏览器插件三、实验内容及要求用vrml语言设计一个虚拟现实系统，写好开发步骤四、实验原理1、虚拟现实系统的特点（1） 临场感虚拟技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。（2） 实时交互性虚拟现实是一个开放、互动的环境，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响。例如，用户可以使用一个鼠标、游戏杆或其它跟踪器，随意“行走”居住小区或购物中心，任意进入其中的建筑，甚至可以“乘坐”电梯；又或者用户可以用手抓取或感受虚拟环境中的物体。（3） 多感知性理想的虚拟现实技术应该具有一切所具有的感知功能。即除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。（4） 自主性它是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。2.虚拟现实系统的开发步骤(1)设计我主要想做的就是一个房子，里面有一些简单的生活用品，还有一点点的交互性。（2）建模这个作品主要用的就是vrml语言进行建模的，所有的物品都是用vrml语言写的。（3）开发在这个阶段就是运用vrml语言把自己的设计付诸实践，有些自己想用的东西又不会写的就在网上找一些帮助信息或者问一下别人。3.VRML语言的特点VRML文件主要包括四个主要成分：VRML文件头、原型、造型节点和脚本、路由。在这四个要素中，只有文件头部分是必须的，它用来告诉浏览器该文件符合的规范标准以及使用的字符集等信息。原型定义了创建了带有指定名称、接口和整体的新节点类型，一旦成功地定义了原型，它就可以在VRML文件的其他地方随意使用。造型节点是VRML中的基本建造模块，它构成了VRML文件的主体部分，正是由于造型节点定义而产生了虚拟的VRML空间。脚本可以看作是一个节点的外壳：它有域、eventIn事件、eventOut事件。其本身没有任何动作，然而你可以通过程序脚本来赋予你脚本节点的动作。这里的程序脚本是一种简化了的应用程序，一个典型的脚本是由Java或JavaScript编程语言写成的程序。路由是一种文本描述的消息，一旦在两个节点之间创建了一个路由，第一个节点可以顺着路由传递消息给第二个节点，这样的消息被称为事件。VRML还可以包含下列条目：注释、节点和域值、定义的节点名、使用的节点名等。4.对VRML语言的一些语法进行概括解释，可以包括基本造型，纹理，空间变化，视点导航，动画，交互等。NavigationInfo视点导航信息节点域、域名和域值： DEF为节点定义一个名字，给该节点定义了唯一的ID，在其他节点就可以引用这个节点； USE用来引用DEF定义的节点ID，即引用DEF定义的节点名字，同时忽略其他的属性和子对象；type域：指定了浏览者替身的漫游（浏览）类型，该值域可在ANYWALKFLYEXAMINELOOKATNONE这6种类型中进行转换，默认值是walk：（1）“walk”表示观看者以行走方式浏览虚拟世界，替身会受到重力影响；（2）“fly”表示观看者以飞行方式浏览虚拟世界，替身不会受到重力的影响，只能移动物体去靠近或原理它，甚至可以围绕它旋转；（3）“EXAMINE”方式表示替身不能移动，为改变替身与物体之前的距离，只能移动物体的靠近或远离它，甚至可以围绕它旋转；（4）“LOOKAT”表示注视；（5）“NONE”表示不提供替身导航方式；（6）“ANY”表示浏览器支持以上5种浏览方式；五、实验内容与步骤1. 设计。这个作品主要就是一个简单的小房间，里面有罪基本的生活用品等，电视机是用我们在课本上学到得例子做的，可以循环的播放影片，门是可以交互的，鼠标点在上面，它就会打开或者关闭。2.建模。（1）这个作品主要用的就是vrml语言进行建模的，所有的物品都是用vrml语言写的。 3.进行开发(1) 模型是如何组织的（transform）为了便于改动，每一个小物体都是单独做的，做完后再组织起来，例如：电视就是后来嵌套进去的，具体的方法类似，下面就介绍两个：电视：DEF tv Transform rotation0 1 0 3.141translation 1.5 1.2 0 scale 0.06 0.06 0.06children Inline url tv.WRL bboxCenter0 0 0客厅的两个沙发：DEF shafa1 Transform rotation0 1 0 3.141rotation0 1 0 1.571translation -8.9 1.0 2.4scale0.15 0.15 0.15children Inline url shafa.wrl bboxCenter0 0 0 DEF shafa2 Transform rotation0 1 0 3.141rotation0 1 0 1.571translation -8.9 1.0 -2.4scale0.15 0.15 0.15children Inline url shafa.wrl bboxCenter0 0 0 主要是用了Inline。(2) 交互设置门的设置：在前面定义好了各个变量名ROUTE n.touchTime TO q.startTimeROUTE h.touchTime TO q.startTimeROUTE n.touchTime TO r.TuerTouchTimeROUTE r.AnimStart TO i.set_startTimeROUTE r.AnimClose TO j.set_startTimeROUTE i.fraction_changed TO o.set_fractionROUTE o.value_changed TO m.rotationROUTE j.fraction_changed TO p.set_fractionROUTE p.value_changed TO m.rotationROUTE h.touchTime TO r.TuerTouchTimeROUTE i.fraction_changed TO k.set_fractionROUTE k.value_changed TO a.rotationROUTE j.fraction_changed TO l.set_fractionROUTE l.value_changed TO a.rotation还有屋子里的柜子、电脑都有交互性。(3) 光线设置在房子里，如果没有打灯，到处都是黑的，但是灯的参数也得设置好，要不然效果不会很好。我的屋子里很多地方都太亮了，这个还需要继续改进。光线设置的具体过程如下：#zuocedengPointLight intensity 70color .96078 .89804 .84314,location 14 10.5 0radius 30attenuation 1, 1, 0这是我打的一个左侧灯，具体要用到得参数就是上面那么多了。最后的效果如下图： 实验小结：通过这个实验，我还是有一些收获的。自己在平时有很多东西都没