虚拟现实基础与VRML编程_4.ppt

VRML文件,授课教师：赵应丁E-Mail:zhaoyingding,江西农业大学计算机与信息工程学院,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第1页,第四讲VRML文件与VRML基本造型,1.VRML文件体系2.VRML文件基本内容3.VRML空间4.VRML关键字5.Shape节点6.基本几何造型7.造型材质控制8.Group编组节点9.节点定义及引用,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第2页,1.VRML文件体系,VRML文件主要包括VRML文件头造型事件路由事件体系脚本原型等体系元素。1.VRML文件类型.VRML文件是由通用文本编辑系统或专用VRML开发工具编辑的ASCII文件格式的场景描述性语言,其文件类型扩展名为.wrl或.wrz,一般使用.wrl文件扩展名。2.VRML文件头#VRMLV2.0utf8VRML文件头由四部分组成,各部分意义说明如下:,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第3页,1.VRML文件体系(续),(1)VRML文件头由“#”字符起始,“#”字符说明后为一个文本型的说明字符串.(2)VRML文件头的第二部分是“VRML”字符串,该字符串提示浏览器该文件是一个VRML文件.(3)VRML文件头的第三部分是“V2.0”字符串,该字符串提示浏览器该VRML文件遵循VRML规范2.0版本.(4)VRML文件头的第四部分是“utf8”字符串,该字符串提示浏览器该VRML文件是一个使用国际标准UTF-8字符集的文件.UTF-8的英文全称是UCSTransformFormat,而UCS是UniversalCharacterSet的缩写.,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第4页,1.VRML文件体系(续),VRML造型VRML中的场景由造型组成,而造型则由节点(Node).在最高抽象层,VRML定义了一组节点机制用于三维场景制作,再由浏览器进行实时渲染.VRML中的所有节点都可以有零个或多个域(Field).每个域取域值,不同的域对应不同的域值类型.VRML定义了20种基本数据类型,也分为两类:以SF开头的是单值类型,该类型只有一个单一的数或数组;以MF开头的是多值类型,该类型指定一个数或数组的列表.,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第5页,1.VRML文件体系(续),VRML事件、路由、事件体系.节点除具有域属性外，还具有事件(event)属性。事件是VRML实现用户交互与场景动态变化的最主要内容。事件为节点提供了接收外界信息以及外界发送信息的能力。节点通过事件入口接收入事件，通过事件出口发送出事件。入事件要求节点改变自己某个域的取值，而出事件则要求改变其他节点的域值。VRML对节点的说明中经常包含标有”exposedField”的公共域，该类型域隐含着与下面两种系统缺省定义的事件相关。路由为创作者提供了一种独立于场景层次体系的系统机制，通过这种机制，事件得以蔓延传播从而引起其他节点的变化。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第6页,1.VRML文件体系(续),VRML脚本为使VRML具有更强的人机交互能力和可控性，可以在事件发生器与事件接收器之间插入脚本(Script)节点。脚本节点实际上是一个外壳，它包含一组利用脚本描述语言，如Java，JavaScript编写的函数或方法。VRML原型用户可以通过VRML原型机制扩充VRML标准节点类型集。原型节点定义应对其中需要使用的域、入事件和出事件分别加以说明，原型定义既可以在引用该原型的文件中进行，也可以在外部文件中定义而后在其他的场景文件中引用。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第7页,2.VRML文件基本内容,VRML节点。每个VRML文件都是一个基于时间的三维空间表示，它包含了可通过多种机制动态变化的由视、听和对象组成的虚拟环境。通过VRML建模的虚拟环境专业上又称之为场景图。场景图由一系列无序节点组成，节点则用以描述环境中的对象及其属性。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第8页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第9页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第10页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第11页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第12页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第13页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第14页,2.VRML文件基本内容(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第15页,2.VRML文件基本内容(续),VRML数据类型SFBool,SFColor,MFColor,SFFloat,MFFloat,SFImage,SFInt32,MFInt32,SFNode,MFNode,SFRotation,MFRotation,SFString,MFString,SFTime,MFTime,SFVec2f,MFVec2f,SFVec3f,MFVec3f.程序注释为VRML文件添加注释要求以”#”字符开头，并结束于该行的末尾。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第16页,3.VRML空间,VRML的场景建设默认情况下使用VRML系统缺省空间坐标系，用户也可以使用Transform节点对缺省空间进行变换，以形成相对于父坐标系的子坐标系。1.VRML空间坐标系。VRML系统默认的坐标系为一个立体三维的空间坐标系。该坐标系的原点位于VRML平面浏览器的中心位置，X轴正向由原点指向屏幕右侧，Y轴正向由原点指向屏幕上方，Z轴正向由原点垂直指向用户。2.VRML空间计量单位。VRML造型大小、方位均使用VRML空间计量单位。空间计量单位又分为长度计量单位和角度计量单位两种。长度计量单位也之为VRML单位，用来度量造型的空间位置及大小尺寸。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第17页,3.VRML空间(续),角度单位用以计量VRML空间变换坐标系的旋转角度。VRML的角度使用常规的弧度计量单位比例。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第18页,4.VRML关键字,VRML2.0共使用14个系统关键字,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第19页,4.VRML关键字(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第20页,4.VRML关键字(续),2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第21页,5.Shape节点,任何一个VRML虚拟场景中的空间造型都必须使用Shape节点加以创建，场景造型包括基本几何造型(立方体、球体、圆柱体、圆锥体)，文本造型以及点、线、面方式构造的任意几何造型。Shape节点语法格式ShapeappearanceNULL#exposedFieldSFNodegeometryNULL#exposedFiledSFNodeShape节点由两个重要的属性组成，即造型的外观属性和几何属性。,2020/5/16,江西农业大学计算机与信息工程学院,第22页,5.Shape节点(续),Appearance节点语法格式Appearance节点用以指定所有造型的外观属性，常作为Shape节点appearance域的域值使用。Appearance节点由3个重要的属性组成，即造型的材质属性、纹理渲染属性以及纹理变换属性。Appearancematerial