虚拟现实课件_第6章(教师-王洪群).ppt

1、1、虚拟现实技术、讲师：王洪群、whq_、2、第6章VR编程、工具包和场景图、world工具包、JAVA 3D、通用触觉开放软件工具包、PeopleShop、3、模拟对象基本图形语言：支持OpenGL、world工具包、Java 3D、VRML、通用套件、GHOST、PeopleShop、跟踪器、传感器手套、HMD、表等各种IO设备独有的、和军事模拟用、4、场景图：图形编程和触觉编程中的创作任务之一是制作场景图。 这是虚拟世界中所有对象(可见或不可见)和世界视图的层次结构。 在应用阶段，CPU执行场景图的各部分(子树)和虚拟相机观察体的交叉测试，包围体和观察体交叉时，其中包含的所有对象都被传送

2、到管线。 中的组合图层性质变更选项。 叶节点表示可见对象及其属性(几何体、外观和行为)，并且是外部节点。 内部节点：通常表示变换。 用于确定子对象和根对象以及其他对象在空间中的位置关系。 另外，在场景图中，球的叶节点(包含其几何体属性和颜色属性)是内部节点的子节点，能够通过变更内部节点的值来反映球的跳跃效果。 抓住虚拟球后，它将成为手掌对象的子节点。 掌上的父节点表示基于用户佩戴的跟踪器数据实现各种转换。 5，WorldToolKit(WTK )，Geometries (几何学)，Nodes (节点)，Viewpionts (视点)，WTK工具包的类，WTK的一个场景地图的例子，视点，同一场景

3、的多个视图，6，world toolkit 几何原语* /几何原语()；几何原语： WTgeometry_begin ()； 自定义几何*/WTpoly_addvertex ()； WTgeometry_save ()； wtgeometrynode _ load (加载)； 文件名，文本加载。 引入纹理*/WTtexture_setfilter ()； /*操作纹理*/WTpoly_settexturestyle ()； /*纹理的透明度处理和融合*/，7，WorldToolKit(WTK )，WTK构筑场景图的编程示例：/*-加载手模型几何体-*/palm /*根节点*/thumb dis

4、tal=wtmovnode _ load () 索引参数=wtmovnode _ load (参数、索引参数. nff、1.0 )； 索引中间=wtmovnode _ load (索引代理、索引代理. nff、1.0 )； 构建场景图-*/WTmovnode_attach(Palm、ThumbProximal )； /*拇指与手掌连接*/wtmovnode _ attach (手机代理，手机距离)； /*拇指根部和拇指末端的连接*/WTmovnode_attach(Palm，索引代理)； 掌和食指的根部*/wtmovnode _ attach (索引代理，索引中间)； /*食指的根部和食指的中

5、央*/，8，WorldToolKit(WTK )，WTK构筑的虚拟手的场景图，9， 世界工具包(WTK )、WTK的模拟进程：初始化： WTuniversenew ()加载：进入wtuniverseload (文件名)模拟循环： WTuniversego () 中止整个程序： wtuniversestop ball=wtspaceball _ new (serial2):/*将轨迹球Space ball附加到串行端口*/，视点对象：在宇宙中随时只有一个活动视点，函数wtt、10、世界工具包(WTK )、WTK传感器的控制示例：主() wtsensor * polhemus、*ball； wt节

6、点* root、*scene； /*加载根节点和场景节点或视点节点*/wt universe _ new (wt display _ default，wt window _ default ) root=wt universe _ gew/*加载场景，并选择根节点*/scene 1.0 ) polhemus=wt polhemus _ new (将串行端口跟踪器安装到串行端口1 */ball=wtspaceball _ new (串行2 )； 视图点地址(通用地址)或者轮询点(轮询点)。 /*将模拟视图附着到控制模拟视图的跟踪器polhemus */wt view point _ addres

7、s or (wt通用_ getview point ()、空间球)； wt通用版本()； 开始模拟*/WTuniverse_go ()； wt通用_删除()； 返回0；11、WorldToolKit(WTK )、WTK网络开发、2层客户端/服务器结构通过World2World扩展库实现，位于UDP互连协议的上层。 只有锁定共享对象组的客户才能更改对象的属性。 12，JAVA 3D，几何建模：点3 f my coords=新点0.0f、0.0f、0.0f /*创建定点坐标列表*/。 0.0f /*创建定点法线向量列表*/*创建三角形数组*/trianglearraymytris=newtrian

8、gleararry (my coords.length，geometry array ) my tris.set coordinates (0，0 设置正规(0，我的正规)； 组合形状- * /形状3 dmyshape=新形状3 d (mytrape3d )。 有不依赖于平台的优点。 13、JAVA 3D，将外观：/*文件加载到场景图表中*/Scene SC=loader.load(Hand.wrl )； 分支组BG=sc.getscenegroup ()； /*访问已装载模型的指定部分*/Thumb=Bg.getChild(0)； 索引=BG.get child (1)； 对象的外观-*/m

9、at=新材料()； 最新版本(r，g，b ) tex LD=新版本(checkered.jpg ) tex=新版本()； 设置材料(mat )； 设置纹理(tex )； 地理位置(appr )； 只有链接到、14、JAVA 3D、JAVA 3D场景图、场景节点和本地节点的分支处于活动状态，并且可以在场景中绘制。 群组节点，群组节点：定义连接分支中元素的子图。 变换组节点确定叶节点的位置和方向。 Viewplatform对象：定义虚拟相机在虚拟世界中的位置和方向。 View对象、View对象：在模拟器输入设备的输入与图形和声音显示设备的输出之间建立联系。 一个或多个Canvas 3D对象，包括C

10、anvas 3D对象：用于选择要显示的屏幕区域。 PhysicalBody对象：定义用户的特性。PhysicalEnvironment对象：描述模拟中使用的图形显示装置的类型(CRT、立体头盔显示器)、15、JAVA 3D、虚拟手的示例：将几何信息加载到VRML中并放入组*/的thuu /*创建虚拟机械手层次*/palm.addchild (真实版)； 小型专业机器人(小型数字)； 索引代理人(palm.addchild )； 索引代理. addchild (索引中间)； indexmilddle.addchild (索引数字)； 16、JAVA 3D、JAVA 3D强调了通用性：平台无关性和

11、高级图形API的通用性。 可从实际软元件读取数据，也可从虚拟软元件读取数据。 IputDevice对象、SensorRead对象和View对象在模拟器输入设备的输入与图形和音频显示设备的输出之间建立关系。 描述显示设备的类型、屏幕区域、用户和跟踪器的位置、用户特征等。 提供Java 3D场景图、视图平台节点和虚拟世界的观察模式。 调度范围，用户指定的包围对象和行为包围体。17、JAVA 3D、网络开发： virtualrealitytransferprotocol (virtualrealitytransferprotocol )简称VRTP。 JAVA 3D与WTK的性能比较、通用触觉开放软

12、件包、WTK与JAVA 3D套件主要支持图形反馈和三维声音反馈。 通用触觉开放软件包(generalhapticsopensoftwaretookit，简称GHOST )，VR引擎单独处理绘图线和触觉绘图线。 触觉周期包含不同的场景地图。根据PHANToM司服周期的要求，每秒1000次方便。 GHOST与图形管线的集成、18、GHOST触觉场景图、Abstract node (抽象节点)、Geometry Nodes (几何节点)、Dynamic Property node (动态属性节点)、 触觉接口设备节点，效果节点，操作节点，操作节点，数据类型(Data Types ) GHOST触觉场

13、景图，机器人的GHOST场景图，20，GHOST代码示例： include # include # include/*管理触觉场景和模拟*/GST separator * root=newgstset /*分离节点*/GST sphere * sphere=newgstsphere； 几何节点类型*/Sphere-setRadius(20 )； /*下面是触点接口类*/GST phantom * phantom=newgstphantom (phantom name )； 根代码(phantom )； 根添加(sphere )； 按下根(根)； Scene-startSevoloop ()； 触觉循环！ 通过调用scene-getdoneservoloop ()/* scene-stopservoloop ()，结束应用程序*/，21，图形和PHANToM补偿，虚拟相机观察了锥体。 22，PeopleShop API是一个基于OpenGL或Direct3D的C/C可链接对象库，与WTK、JAVA 3D和VRML不同，PeopleShop允许任务级编程。 使用鼠标，从