虚拟现实实验分析报告

实验一造型定位和旋转、缩放实验内容：熟悉VrmlPad编辑器的安装和使用熟悉Cortonaplayer扫瞄器的安装和使用掌握虚拟造型的差不多操作。实验环境：硬件环境计算机一台软件环境WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer扫瞄器实验步骤：完成第四章例4-1代码：Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor0.90.10.05 } } geometrySphere{ radius0.85 }}Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor0.80.90.1 } } GeometryCylinder{ radius0.3 height2.0 bottomFALSE }}截图：实验二三维立体造型的设计与实现（需交实验报告）实验内容熟悉各种立体造型的设计学会利用各种不同的立体造型组合实现复杂的造型实验环境硬件环境计算机一台软件环境WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer扫瞄器实验步骤：制作一个烟囱的立体造型，首先以原点为中心生成一个半径为1、高度为2的圆柱体，然后以（0，0，1.5）为坐标变换节点的新原点生成一个底面半径为2，高度为1的圆锥体。建立一个带刻度的钟表造型：首先生成钟表面box造型，然后在钟表面上利用球体sphere造型生成各个刻度，利用圆柱体cylinder造型生成时针、分针等造型。其中利用Transform坐标变换节点对各个造型进行平移、缩放以及旋转操作。设计一个文本造型。4、完成书中第四章的例4-2、4-3和4-4。1)4-2代码：Transform{translation-200 rotation0010.5 children[ DEFlegShape{ appearanceAppearance{ materialMaterial { diffuseColor0.30.30.3 ambientIntensity0.3 specularColor0.70.70.7 shininess0.1 } } geometryBox{ size20.24 } } ]}Transform{ translation 200 rotation001-0.5 children[ USEleg ]}Transform { translation 00.520 scale1.511 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial { diffuseColor 0.50.30.2 transparency 0.15 } } geometryCylinder{ radius3 height0.1 } } ]} 截图:2)4-3代码：Shape{ appearanceAppearance{ material Material{ diffuseColor1.000 } } geometryText{ string[ "Happy""new""Year!" ] fontStyleFontStyle { style"BOLDITALIC" size0.8 justify "MIDDLE" } }}Transform{ translation -3-0.50 scale1.21.21.2 children[ Inline{ url "1-1.wrl" } ]}Transform{ translation 3-0.50 scale1.21.21.2 children[ Inline{ url "1-1.wrl" } ]}截图：3）4-4代码：Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor 100 } } geometryIndexedFaceSet { coordCoordinate{ point[ 0.00-0.05-1,0.35-0.10-1, 0.53-0.26-1,0.63-0.50-1, 0.79-0.71-1,1.00-0.87-1, 1.24-0.97-1,1.50-1.00-1, 1.76-0.97-1,2.00-0.90-1, 0.00-0.05-1,0.35-0.101, 0.53-0.26-1,0.63-0.501, 0.79-0.71-1,1.00-0.871, 1.24-0.97-1,1.50-1.001, 1.76-0.97-1,2.00-0.901, ] } coordIndex[ 010111-1,111122-1, 212133-1,313144-1, 414155-1,515166-1, 616177-1,717188-1, 818199-1 ] solidFALSE creaseAngle 0.875 }}Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor0.30.30.3 ambientIntensity0.3 specularColor0.70.70.8 shininess0.1 } } geometryExtrusion{ crossSection[] spine[ 1.8-1.00.75,1.8-1.50.75, 0.6-1.50.75,0.6-1.5-0.75, 0.6-1.5-0.75,1.8-1.5-0.75, 1.8-1.0-0.75 ] scale[0.030.05] }}截图:实验三造型的空间变换以及编程技术应用实验内容1.熟悉Transform空间变换节点的运用2.熟悉Group编组造型节点的运用3.熟悉DEF、USE、Inline、Anchor、PROTO等节点的运用实验环境1.硬件环境 计算机一台2.软件环境 VrmlPad编辑器和CortonaPlayer扫瞄器实验步骤1.利用Transform空间变换节点和Group编组节点来设计生成4个米字造型，多个造型之间从前到后依次排列。首先，利用Group编组节点和DEF、USE素材调用方式生成一个米字型的造型；然后利用Transform空间变换节点中translation域的域值设定来改变不同的米字造型的前后位置关系，需要用到Group编组造型节点的嵌套。2.利用PROTO原型节点，设计生成四个带刻度的钟表面，四个带刻度钟表面的位置、大小以及颜色均有不同。首先，利用PROTO原型节点定义钟表面，同时将其定义的参数铜鼓IS关键字传给Transform空间变换节点的translation域、Material节点里面的diffusecolor域、box节点里面的size域来改变造型的空间位置、颜色和大小。3、完成书中第四章的例4-5、4-6与4-7。1）4-5代码：Group{ children [ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{} texture ImageTexture{ url "wood.jpg" } } geometryBox{ size22.40.8 } } Transform{ translation 000.4 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{} texture ImageTexture{ url"bookcase.jpg" } } geometryBox{ size22.40.01 } } ] } ]}截图：2）4-6代码：Shape{appearanceAppearance{ materialMaterial{} texture MovieTexture{ url "steady.mpg" loopTRUE } } geometryBox{ size2.420.01 }}Sound{sourceAudioClip{ url"steady.mpg" loopTRUE } intensity1 maxFront16 maxBack 16 minFront8 minBack 8}3）4-7代码：NavigationInfo{headlightFALSE}PointLight{location 050intensity0.8ambientIntensity 0.5onTRUE}Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor100 } } geometrySphere { radius0.9 }}Transform{ translation 0-30 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{} } geometryBox{ size80.026 } } ]}Transform{translation 0-2.990 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor000 transparency0.5 } } geometryCylinder{ height0.05 sideFALSE bottom FALSE } } ]}截图：实验四简单的虚拟现实环境场景设计（需交实验报告）实验内容1.理解VRML中虚拟现实场景中具有的一些要素2.利用Background背景节点设置场景的背景3.综合利用Transform空间变换节点、Shape空间造型节点、MovieTexture电影纹理节点以及Sound声音节点设计一个播放电影的平板电视造型效果实验环境1.硬件环境 计算机一台2.软件环境三、实验步骤：1.创建一个简单的天空地面组合而成的背景。通过设置Background背景节点里面的skyColor和skyAngle来设置天空的背景颜色渐变的效果，有蓝色逐渐转变成远处地平线位置的白色；同时设置BackGround背景节点里面的goundColor和groundAngle来设置地面背景颜色渐变的效果，由深褐色慢慢变到远处地平线位置的浅褐色。2.在上题的基础上，增加全景背景的设计，显示一副高尔夫球场的背景。利用Background背景节点里面的leftUrl、rightUrl、frontUrl、backUrl等域的设置，将全景空间背景的前、后、左、右4个面分解设置成4张图片，3.制作一个平板电视的效果，要求不仅有图像效果，同时也有声音效果。首先利用transform节点和Box节点构造一个平板电视的效果，然后利用MovieTexture电影纹理节点将一个电影文件作为纹理贴图贴于造型表面，再利用Sound声音节点制造与之对应的声音效果。4、完成书中的练习。1）代码：Background{ skyAngle[ #设置天空角 1.21.57 ] skyColor[ #设置天空角对应的颜色 001 00.50.8 111 ] groundAngle [ #设置地面角 1.21.571 ] groundColor [ #设置地面角对应的颜色 0.10.10.1 0.40.30.2 0.80.80.8 ]}截图：2）代码：Background{ skyAngle[ #设置天空角 1.21.57 ] skyColor[ #设置天空角对应的颜色 001 00.50.8 111 ] groundAngle [ #设置地面角 1.21.571 ] groundColor [ #设置地面角对应的颜色 0.10.10.1 0.40.30.2 0.80.80.8 ] frontUrl"GCA02.JPG" #设置前景图片 rightUrl"GCA04.JPG" #设置右景图片 leftUrl "GCA09.JPG" #设置左景图片 backUrl "GCA07.JPG" #设置后景图片}截图：3）代码：Background{ skyColor0.10.50.6}Transform{ translation 00-0.1 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor0.30.30.3 } } geometryBox{ #电视造型 size5.13.40.2 } } ]}Shape{ appearanceAppearance{ texture DEFhgdyMovieTexture{ #电影纹理节点 url "xqdz1.MPG" #电影文件 loopTRUE } } geometryBox{ size4.530.01 #电影屏幕造型 }}Sound{ #声音节点 sourceUSEhgdy #引用电影纹理节点 maxBack 10 maxFront80 minBack 5 minFront30}截图：

实验五造型的动画效果（需交实验报告）实验内容1.理解VRML中动画实现的差不多原理2.利用TimeSensor时刻传感器节点和各种插补节点完成各种动画效果的制作实验环境1.硬件环境 计算机一台2.软件环境 VrmlPad编辑器和CortonaPlayer扫瞄器实验步骤1. 设计实现一个垂直于Z轴并绕Z轴旋转的十字架的造型，同时旋转地过程中十字架的两根金属棒分不进行不同的颜色变换。首先利用transform节点构造两根金属棒的造型，然后设计一个TimeSensor时刻传感器驱动整个动画的运行，设计两个OrientationInterpolator朝向插补节点分不操纵造型的旋转，设计两个ColorInterpolator颜色插补节点分不操纵造型的颜色变换。1）代码：DEF bar1Transform{ #定义第一根棒坐标变换节点 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialDEFcbar1Material{ diffuseColor0.50.50.7 ambientIntensity0.4 specularColor0.80.80.9 shininess0.2 } } geometryCylinder{ height5 radius0.2 }}]}DEF bar2Transform{ #定义第二根棒坐标变换节点 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialDEFcbar2Material { diffuseColor0.80.80.9 ambientIntensity0.4 specularColor0.80.80.9 shininess0.2 } } geometryCylinder{ height5 radius0.2 }}]} DEF clockTimeSensor{ #定义时刻传感器节点 cycleInterval9 loopTRUE}DEF path1OrientationInterpolator{ #定义第一根棒的朝向插补器 key [00.51 #时刻关键点 ] keyValue[ #朝向关键值 0010 0013.141 0016.281 ]} DEF path2OrientationInterpolator{ #定义第二根棒的朝向插补器 key [00.51 #时刻关键点 ] keyValue[ #朝向关键值 0011.571 0014.712 0017.851 ]}DEF cpath1ColorInterpolator{ #定义第一根棒的颜色插补器 key[00.51 #时刻关键点 ] keyValue[ #颜色关键值 100 010 001 ]}DEF cpath2ColorInterpolator{ #定义第二根棒的颜色插补器 key[00.51 #时刻关键点 ] keyValue[ #颜色关键值 0.80.60.2 0.60.40.9 0.10.80.4 ]}ROUTEclock.fraction_changedTO path1.set_fractionROUTEclock.fraction_changedTO path2.set_fractionROUTEclock.fraction_changedTO cpath1.set_fractionROUTEclock.fraction_changedTO cpath2.set_fractionROUTEpath1.value_changedTObar1.rotationROUTEpath2.value_changedTObar2.rotationROUTEcpath1.value_changedTOcbar1.diffuseColorROUTEcpath2.value_changedTOcbar2.diffuseColor截图：

实验六造型的交互功能（需交实验报告）实验内容1.理解VRML中交互实现的差不多原理2.利用TouchSensor、PlaneSensor、CylinderSensor等各种能够实现交互功能的传感器节点设计具有人机交互功能的动画效果实验环境1.硬件环境 计算机一台2.软件环境 VrmlPad编辑器和CortonaPlayer扫瞄器实验步骤设计一个碰撞效果动画，假想在（0，0，3）的位置有一个长方体，当视点与其碰撞时，触发位于原点位置的一个球体进行一系列的移动。将长方体设置为碰撞传感器节点的代体（proxy），而将真刚要运动的球体作为Collision碰撞传感器节点的children子节点；设置一个TimeSensor节点和一个PositionInterpolator节点，用Collision节点去触发TimeSensor节点的运行，从而驱动PositionInterpolator节点来操纵球体的运行轨迹。1）代码：Background{ skyColor0.60.21}DEF sensorCollision{ proxyTransform{ #设置碰撞代体的位置和形状 translation 003 children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ } } geometryBox{ size442 } } ] } children[ DEF ballTransform{ children[ Shape{ appearanceAppearance{ materialMaterial{ diffuseColor110 } } geometrySphere { radius1 } } ] } ]}DEF clockTimeSensor{ cycleInterval4}DEF pathPositionInterpolator{ key [ 00.20.40.60.81 ] keyValue[ 000 00-30 50-10 -50-10 00-30 00-10 ]}ROUTEsensor.collideTimeTO clock.startTimeROUTEclock.fraction_changedTO path.set_fractionROUTEpath.value_changedTO ball.translation截图：实验七综合程序设计（4学时）实验内容综合运用所学知识，设计一个虚拟校园。或自拟题目设计一个虚拟现实场景。实验环境1.硬件环境 计算机一台2.软件环境 VrmlPad编辑器和CortonaPlayer扫瞄器实验要求必须要有动画交互功能具有虚拟环境设计具有内联或联接功能作品名：画廊部分代码：Background{groundAngle[1.309,1.571]groundColor[00.40,00.20,000]skyAngle[1.309,1.571]skyColor[110,001,111]}NavigationInfo{headlightTRUE}Viewpoint{position16.31.412#fieldOfView 0.9#orientation 0101.57}PointLight{intensity1color111location32.22radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location82.22radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location132.22radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location192.22radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location32.26radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location7.52.25radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location82.28radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location112.25.5radius10attenuation010}PointLight{intensity1color111location112.28radius10attenuation010}截图：实验8初识3dsmax6实验目的：熟悉3dsmax6用户界面实验课时：2课时实践内容：3dsmax6是一个功能强大的，32位的面向对象的三维建模、动画和渲染程序。它提供了一个特不易用的用户界面。通过本实验，能够掌握如下内容：

熟悉3dsmax的用户界面；

调整视口大小和布局；

使用命令（Command）面板；

定制用户界面。【考虑题】：视图的导航操纵钮有哪些？视图的导航操纵钮有：缩放缩放所有视图最大化显示/最大化显示选定对象所有视图最大化显示/所有视图最大化显示选定对象缩放区域/视野平移视图户型转换最大化视图切换如何合理使用各个按钮？动画操纵按钮有哪些？“转至开头”“转至结尾”“上一帧”“下一帧”“播放动画”“停止动画”“关键点模式切换”“当前帧（转到帧）”“切换自动关键点模式“切换设置关键点模式”“设置关键点”“新建关键点的默认入/出切线”“打开过滤器对话框”“时刻配置”如何设置动画时刻的长短？右键单击,可设置时刻长动画时刻的长短实验9：在3dsmax中建模实验目的：熟练使用多边形建模方法建模实验课时：2课时实践内容：熟练使用多边形建模方法建模。直观地讲，建模就象在做泥塑，要捏出它的各个面，不同的是三维建模是在计算机里编辑的。在三维软件中建模，一般是从简单的几何形体开始，逐步地修改、调试、变形而得到的比较复杂、精细的模型。在整个动画的制作中建模相当于二维动画中的动画形象和场景设计，模型将是动画中的表现主体。因此建模不仅仅是基础，还将决定动画的风格取向。象《最终幻想》中真实而趋于完美的人物形象决定了整个动画的唯美写实风格，《怪物史莱克》中夸张，怪诞的人物造型更是奠定了它的喜剧风格。3Dsmax多边形建模方法比较容易理解，特不适合初学者学习，同时在建模的过程中用者有更多的想象空间和可修改余地。在本实验里，我们要通过循序渐进的讲解及相应的小实例来对3Dsmax6中的多边形建模进行剖析，使大伙儿能够比较全面的了解和掌握3Dsmax6中的多边形建模方式与流程。二、小试牛刀：实际制