虚拟现实基础与VRML编程

1、VRML文件，赵，电子邮件：江西农业大学计算机与信息工程学院，2020年7月25日，第1页，第4讲：VRML文件与VRML基础建模。1.VRML文件系统2。VRML文件基本内容3。VRML空间4。VRML关键字5。形状节点6。基本几何建模。建模材料控制。分组节点9。节点定义和引用，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第2，1页。VRML文件系统，VRML文件主要包括VRML文件头建模事件路由事件1。VRML文件类型。VRML文件是一种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语言。其文件类型扩展名为。wrl或。wrz和。通常使用wrl文件扩展

2、名。2.VRML文件头#VRML V2.0 utf8 VRML文件头由四部分组成。各部分的含义解释如下：2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第3页，第1页。VRML文件系统(续)，(1)VRML文件头以“#”开头，文本描述字符串跟在“#”字符描述后面。(2)VRML文件头的第二部分是VRML字符串，它提示浏览器该文件是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VRML文件符合VRML规范版本2.0。(4)VRML文件头的第四部分是“utf8”字符串，它提示浏览器VRML文件是使用国际标准UTF-8字符集的文件。UTF-8的全英文名称是U

3、CS转换格式。UCS是通用字符集的缩写，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第4页，第1页。虚拟现实建模语言中的场景由建模组成，建模由节点组成。在最高抽象层次上，虚拟现实建模语言定义了一套制作三维场景的节点机制。然后通过浏览器实时渲染。虚拟现实语言中的所有节点都可以有零个或多个字段。每个字段取一个字段值，不同的字段对应不同的字段值类型。VRML定义了20种基本数据类型，这些数据类型也分为两类。以SF开头，有一个值类型，它只有一个数字或数组；MF以多值类型开始，多值类型指定数字或数组的列表。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第5，1页。VRML文件系统(

4、续)、VRML事件、路由和事件系统。节点不仅有域属性，还有事件属性。事件是虚拟现实语言实现用户交互和场景动态变化的主要内容。事件为节点提供了接收和发送外部信息的能力。节点通过事件入口接收事件，并通过事件出口发送事件。入站事件要求节点更改其自己的域值，而出站事件要求更改其他节点的域值。VRML对节点的描述通常包含一个标记为“exposedField”的公共字段，默认情况下，它与下面两个系统定义的事件是隐式相关的。路由为创建者提供了独立于场景层次的系统机制。通过这种机制，事件可以在其他节点中传播并引起变化。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第6，1页。VRML文件系统(续)，

5、VRML Script可以在事件发生器和事件接收器之间插入脚本节点，使VRML具有更强的人机交互能力和可控性。脚本节点实际上是一个外壳，它包含一组由脚本描述语言(如Java和JavaScript)编写的函数或方法。虚拟现实建模语言原型用户可以通过虚拟现实建模语言原型机制扩展虚拟现实建模语言标准节点类型集。原型节点定义应该分别描述要使用的字段、输入事件和输出事件。原型定义可以在引用原型的文件中执行，或者在外部文件中定义，然后在其他场景文件中引用。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第7、2页。VRML文件的基本内容，VRML节点。每个VRML文件都是一个基于时间的三维空间表示

6、，它包含一个由视觉、听觉和对象组成的虚拟环境，这些对象可以通过各种机制动态改变。虚拟现实建模语言建模的虚拟环境专业上也称为场景图。场景图由一系列无序节点组成，用于描述环境中的对象及其属性。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第8、2页。VRML文件的基本内容(续)，2020年7月25日，第9、2页。VRML文件基本内容(续)，2020年7月25日，江西农业大学，计算机与信息2。VRML文件基本内容(续)，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第11、2页。VRML文件基本内容(续)，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第12页，第2页。

7、VRML文件的基本内容(续)，2020年第13、2页。VRML文件基本内容(续)，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第14页，第2页。VRML文件基本内容(续)，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第15页，第2页。VRML文件的基本内容(续)Mfcolor、sffloat、mffloat、sfimage、sfint32、mfint32、sfnode、mfnode、sfrotation、mfrotation、sfstring、mfstring、sftime、mftime、sfvec2f、mfvec2f、sfvec3f、mfvec3f。程序注释要求在VR

8、ML文件中添加“#”字符，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第16页，第3页。VRML空间，VRML场景构建默认使用VRML系统的默认空间坐标系，用户也可以使用“变换”节点对默认空间进行变换，形成相对于父坐标系的子坐标系。1.VRML空间坐标系。VRML系统的默认坐标系是三维空间坐标系。该坐标系的原点位于VRML平面浏览器的中心。X轴从原点指向屏幕右侧，Y轴从原点指向屏幕顶部，Z轴从原点垂直指向用户。2.空间测量单位。虚拟现实建模语言空间测量单位用于虚拟现实建模语言建模的大小和方向。空间测量单位分为两种类型：长度测量单位和角度测量单位。长度测量单位也称为VRML单位，用于

9、测量形状的空间位置和大小。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第17、3页。VRML空间(续)，角度单位用于测量VRML空间变换坐标系的旋转角度。VRML的角度使用传统的弧度测量单位刻度。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第18、4页。VRML关键词，VRML 2.0使用14个系统关键词，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第19，4页。VRML关键词(续)，2020年7月25日。4.VRML关键词(续)，2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第21、5页。形状节点，任何VRML虚拟场景中的空间建模都必须使用形状节点来创建，场景建模包括基本几何建模(立方体、球体、圆柱体、圆锥体)、文本建模和由点、线、面构成的任意几何建模。形状节点形状外观空#暴露字段形状节点几何空#暴露字段形状节点由两个重要属性组成，即形状的外观属性和几何属性。2020年7月25日，江西农业大学计算机与信息工程学院，第22页，第5页。形状节点(续)，外观节点语法格式外观节点用于指定所有形状的外观属性，通常用