基于VRML的虚拟建模培训课件 .ppt

1、三 基于VRML的虚拟建模,VRML场景创建 VRML颜色、纹理与灯光模型 VRML声音与LOD加速 VRML动画与交互 地形的LOD模型实现,实习工具,VRML编辑器 VRMLPad VRML浏览 Parallel Graphics公司的Cortona 3DSMAX,Cortona浏览器界面:,VRML场景创建 VRML中几何形体的基本构成模块是造型，造型由节点和其域及域值描述构成 VRML中几何造型节点5类 原始几何造型节点（Box,Cone,Cylinder,Sphere） 点、线、面集节点（PointSet，IndexedLineSet，IndexedFaceSet，Coordinat

2、e） 海拔节点（ElevationGrid） 挤出节点（Extrusion） 文本造型节点（Text）,VRML文件结构,文本叙述(Textual Description)文件，可用任何文本编辑器编写VRML文件，保存成 .wrl文件。,#VRML V2.0 utf8#Draw the columnShape appearance DEF Yellow Appearance material Material diffuseColor 1.0 1.0 0.0geometry Cylinder radius 0.5height 4.0#Draw the baseTransform transla

3、tion0 -3 0children Shapeappearance USE Yellowgeometry Box size 2.0 2.0 2.0,节点,VRML文件最基本的单位，节点还包含子节点(Child Node)和描述节点属性的字段(Fields)。,Shape节点：用来形容对象的几何形状(Geometry节点，如球体、长方体和圆柱体)及外观 (Appearance节点，如表面的颜色、透明度和光滑度)的节点。,前例中的一个节点,geometry Cylinder radius 0.5 height 4.0 ,一个节点通常包含节点的名称(如Cylinder)，一对大括号 ，以及字段和字

4、段值(如radius 0.5)。,字段和字段值描述节点的属性。,Shape造型节点重要的基本节点之一 定义一个VRML造型具有的几何尺寸和外观 所有的VRML造型都使用shape节点创建,Shape节点：构建虚拟对象的轮廓，即模型。包含两个字段，Appearance(外观)节点和Geometry(几何)节点字段。,Shape节点语法：,Shape exposedField SFNode appearance NULL exposedField SFNode geometry NULL ,字段说明,节点值(SFNode)：表明一个属性节点，控制造型节点创建造型。,几何造型节点Geometry,G

5、eometry域的域值用于设定一个几何造型节点 简单几何造型节点 长方体BOX 球体Sphere 圆锥体Cone 圆柱体Cylinder 复杂几何造型节点 点集 线集 面集,几何箱型节点Box,Box节点：构建一个箱型几何对象，是Shape节点的Geometry节点之一字段是size，控制箱型的尺寸，长、高和宽分别位于X轴、Y轴和Z轴。如果没有设置箱型对象的位置，它的几何中心默认位置在原点(0,0,0)，长、高、宽的默认值为(2,2,2)。,Box节点语法：,Box field SFVec3f size 2 2 2 # (0, ) ,字段说明,三维浮点矢量(SFVec3f和MFVec3f)：值

6、为3个浮点值，用于指定三维位置。,#VRML V2.0 utf8 Shape appearance Appearance material Material geometry Box size 3 2 3 ,几何圆锥体节点Cone,Cone(圆锥体)节点：圆锥体。Shape节点的Geometry节点之一。尺寸由bottomRadius(底部半径)和height(高)两个字段控制；还有两个布尔值的字段分别为side和bottom，控制圆锥体四周和底部是否要创建。它的默认位置，顶点在(0,height/2,0)，底部圆心在(0,-height/2,0)。,布尔值(SFBool):开关值。值为TRU

7、E或FALSE，常用于指定某一属性的开关或关闭。,Cone Node Syntax,Cone field SFFloat bottomRadius 1 # (0, ) field SFFloat height 2 # (0, ) field SFBool side TRUE field SFBool side TRUE ,字段说明,浮点值(SFFloat)：浮点值。值为具有正负之分的实数，用于指定某一确定的数值属性。,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance materialMaterial geometry Cone bottomRadius 2h

8、eight 4side TRUEbottom FALSE,几何圆柱体节点Cylinder,Cylinder(圆柱体)节点：构建一个圆柱体。 是Shape节点的Geometry节点之一。控制外型大小的字段分别是height(高)和radius(半径)；还有三个布尔值的字段分别是bottom、side和top，确定底部、四周和顶部是否创建。若没有给定任何的起始位置，它的几何中心位置在原点(0,0,0)。,Cylider Node Syntax,Cylinder field SFBool bottom TRUE field SFFloat height 2 # (0, ) field SFFloat

9、 radius 1 # (0, ) field SFBool side TRUE field SFBool top TRUE ,字段说明,#VRML V2.0 utf8Shapeappearance Appearance materialMaterial geometry Cylinder radius 1.5height 3side TRUEbottom TRUEtop FALSE,几何球体节点Sphere,Sphere节点是一个最基本的Geometry节点。用于构建球体，只有一个字段，控制半径的radius字段，其默认几何中心位置在原点(0,0,0)。,Sphere Node Syntax

10、,Sphere field SFFloat radius 1 # (0, ) ,字段说明,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance materialMaterial geometry Sphereradius 1.6,点集合节点PointSet,一个VRML的点是利用坐标x、y、z定义出位置。PointSet节点是将很多点集合起来。PointSet包含两个字段，这两个字段都是节点：一个是color字段，用Color节点来控制颜色；另一个是coord字段，用Coordinate节点来控制坐标。,字段说明,PointSet Node Syntax,Poi

11、ntSet exposedField SFNode color NULL exposedField SFNode coord NULL ,字段说明,Coordinate Node Syntax,Coorinate ExposedFieldMFVec3f point # (-, ) ,#VRML V2.0 utf8Shape geometry PointSet color Colorcolor 1.0 0.0 0.0, #RED 0.0 1.0 0.0, #GREEN 0.0 0.0 1.0, #BLUE 0.0 0.0 0.0, #BLACK 1.0 1.0 1.0, #WHITE 1.0 1

12、.0 0.0, #YELLOW 0.0 1.0 1.0, #GREENBLUE 1.0 0.0 1.0 #PURPLEcoord Coordinate point 1.0 1.0 1.0, 1.0 -1.0 1.0, -1.0 -1.0 1.0, -1.0 1.0 1.0, 1.0 1.0 -1.0, 1.0 -1.0 -1.0, -1.0 -1.0 -1.0, -1.0 1.0 -1.0 ,指针线集合节点IndexedLineSet,VRML的线是由两点连接所构成的一条直线。IndexedLineSet节点就是将许多线集合在一起，并给定每条线一个指针(Index)。,字段说明,事件说明,#V

13、RML V2.0 utf8Shape appearance Appearance material Material emissiveColor 1.0 1.0 1.0 geometry IndexedLineSet coord Coordinate point 0.0 1.0 0.0,#Index 0 1.0 0.0 1.0,#Index 1 1.0 0.0 -1.0,#Index 2 -1.0 0.0 -1.0,#Index 3 -1.0 0.0 1.0, #Index 4 coordIndex #side 0,1,-1, 0,2,-1, 0,3,-1, 0,4,-1, #bottom 1

14、,2,3,4,1,-1 ,上例中创建一个四角锥。,由上表构成的5组PolyLines,地表网格节点ElevationGrid,用来描述地表特征的节点：高山、丘陵和平地的地表不规则变化 将某一个要描述的地表区域分割成很多网格，定义网格的个数，再定义网格的长和宽，最后定义网格的高度，可以描述出想要表达的地表形状 ElevationGrid节点适合于立体地形图的构建；,ElevationGrid Node Syntax,ElevationGrid eventIn MFFloat set-height exposedField SFNode color NULL exposedField SFNode

15、 normal NULL exposedField SFNode texCoord NULL field MFFloat height # (-, ) field SFBool ccw TRUE field SFBool colorPerVertex TRUE field SFFloat creaseAngle 0 # 0, field SFBool normalPerVertex TRUE field SFBool solid TRUE field SFINT32 xDimension 0 # 0, field SFFlost xSpacing 1.0 # 0, field SFINT32

16、zDimension 0 # 0, field SFFlost zSpacing 1.0 # 0, ,字段说明,字段说明,事件说明,字段说明,Color Node Syntax,Color exposedField MFVec3f vector # (-, ) ,字段说明,Normal Node Syntax,Normal exposedField MFVec3f vector # (-, ) ,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance materialMaterial geometry ElevationGrid xDimension 6 (x方向

17、创建6个顶点)zDimension 4 (z方向创建4个顶点)xSpacing 2.0 (间距为2) zSpacing 2.0 (间距为2) ccwTRUEsolid TRUEheight 0,0.8,0.6,0.3,0.7,1.2, #j=0 0,1.1,0.9,0.88,0.65,0,#j=1 0,0.2,0.8,0.16,0.45,1.1,#j=2 0.1,0.6,0.4,0.9,1.0,0.8#j=3 ,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance materialMaterial geometry ElevationGrid xDimensio

18、n 6 zDimension 4xSpacing 2.0zSpacing 2.0ccwTRUEsolid TRUE creaseAngle 1.2height 0,0.8,0.6,0.3,0.7,1.2, #j=0 0,1.1,0.9,0.88,0.65,0,#j=1 0,0.2,0.8,0.16,0.45,1.1,#j=2 0.1,0.6,0.4,0.9,1.0,0.8#j=3 ,成形节点Extrusion,Extrusion(成形)节点可以创造出特殊的形状，而且变化的弹性很大，与前面介绍的基本Geometry节点不同。控制Extrusion节点外形的主要有两个，分别是crossSectio

19、n和spine。,crossSection字段控制断面形状，它是一个二维轮廓，可以是正方形、圆形、半圆形和多边形。,spine字段是一个三维路径，crossSection定义好的断面，断面的几何中心会沿着这个路径画出来。有直线路径、封闭路径、曲线路径和半圆路径。,Extrusion Node Syntax,Extrusion eventIn MFVec2f set_crossSection eventIn MFRotation set_orientation eventIn MFVec2f set_scale eventIn MFVec3f et_spine field SFBool begi

20、nCap TRUE field SFBool ccw TRUE field SFBool convex TRUE field SFFloat creaseAngle field MFVec2f crossSection 1 1,1 -1, -1 -1 1,1 1 1 # (-, ) field SFBool endCap TRUE field MFRotation orientation 0 0 1 # (-1, -1), (-, ) field MFVec2f scale 1 1 # (-, ) field SFBool solid TRUE field MFVec3f spine 0 0

21、0, 0 1 0 # (-, ) ,字段说明,字段说明,事件说明,#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance material Material geometry Extrusion creaseAngle0.2endCap FALSEbeginCap FALSEsolid FALSEcrossSection 1.00 0.00, 0.92 0.38,0.710.71, 0.38 0.92, 0.00 1.00, -0.38 0.92, -0.71 0.71, -0.92 0.38 -1.000.00 ,spine 1.00 4.00 0.00,0.9

22、2 3.75 0.38, 0.71 3.50 0.71,0.38 3.25 0.92, 0.00 3.00 1.00, -0.38 2.75 0.92, -0.71 2.50 0.71, -0.92 2.25 0.38, -1.00 2.00 0.00, -0.92 1.75 -0.38, -0.71 1.50 -0.71, -0.38 1.25 -0.92, 0.00 1.00 -1.00, 0.38 0.75 -0.92, 0.71 0.50 -0.71, 0.92 0.25 -0.38, 1.00 0.00 0.00, 0.92 -0.25 0.38, 0.71 -0.50 0.71,

23、0.38 -0.75 0.92, 0.00 -1.00 1.00, -0.38 -1.25 0.92, -0.71 -1.50 0.71, -0.92 -1.75 0.38, -1.00 -2.00 0.00, -0.92 -2.25 -0.38, -0.71 -2.50 -0.71, -0.38 -2.75 -0.92, 0.00 -3.00 -1.00, 0.38 -3.25 -0.92, 0.71 -3.50 -0.71, 0.92 -3.75 -0.38, 1.00 -4.00 0.00 ,上图中，断面为半圆，路径为曲线路径。起始端和结束端是不创建的(beginCap和endCap都是FALSE)；solid为FALSE，所以两面都会创建。,文字节点Text,Text用于在虚拟现实中创建文字，是Shape节点中的Geometry节点之一。而文字是创建在x-y平面上。 Text节点有