VRML基礎(chǔ)教程資料

VRML基礎(chǔ)教程資料第一個(gè)虛擬境界#VRMLV2.0utf8這是VRML文件的標(biāo)志，所有2.0版本的VRML文件都以這行文字開(kāi)頭，VRML97是由VRML2.0版修訂而成的，符合VRML97規(guī)范的VRML文件也以這行文字開(kāi)頭。其中“#”表示這是一個(gè)注釋。而utf8表示此文件采用的是utf8編碼方案，這在VRML標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)說(shuō)明。1第一個(gè)虛擬境界Group節(jié)點(diǎn)加入一個(gè)Group節(jié)點(diǎn)（組節(jié)點(diǎn)）：Group{組節(jié)點(diǎn)花括號(hào)之內(nèi)的所有內(nèi)容視為一個(gè)整體，利用組節(jié)點(diǎn)可以把虛擬場(chǎng)景組織成條理清晰的樹(shù)形分支結(jié)構(gòu)。下面定義組節(jié)點(diǎn)的children域（孩子域）：children[在children后的方括號(hào)內(nèi)定義Group節(jié)點(diǎn)的所有孩子對(duì)象，第一個(gè)孩子是一個(gè)Shape節(jié)點(diǎn)（形態(tài)節(jié)點(diǎn)），它描述一個(gè)幾何形狀及其顏色等特征：Shape{在Shape節(jié)點(diǎn)內(nèi)定義一個(gè)幾何體Box（方盒節(jié)點(diǎn)）：geometryBox{}注意，我們沒(méi)有為Box定義任何域，這意味著它的尺寸和坐標(biāo)位置等特性取缺省值（單位立方體）。隨后補(bǔ)齊每個(gè)右括號(hào)：}]}2第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[Shape{geometryBox{}}]}3第一個(gè)虛擬境界下面定義立方體的外觀，這只需改變Shape節(jié)點(diǎn)的appearance域（外觀），appearance域是一個(gè)Appearance節(jié)點(diǎn)，此Appearance節(jié)點(diǎn)的material域（材質(zhì)）定義為一個(gè)Material節(jié)點(diǎn)：4第一個(gè)虛擬境界下面定義立方體的外觀，這只需改變Shape節(jié)點(diǎn)的appearance域（外觀），appearance域是一個(gè)Appearance節(jié)點(diǎn)，此Appearance節(jié)點(diǎn)的material域（材質(zhì)）定義為一個(gè)Material節(jié)點(diǎn)：5第一個(gè)虛擬境界Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{}}geometryBox{}}6第一個(gè)虛擬境界diffuseColor域（漫反射顏色）VRML的顏色說(shuō)明采用RGB顏色模型，所以要定義紅色的立方體，漫反射顏色應(yīng)該是{100}，三個(gè)數(shù)字依次表示紅色、綠色和藍(lán)色，取值范圍都是0到1：materialMaterial{diffuseColor100}7第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}]}8第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}]}9第一個(gè)虛擬境界紅色的立方體位于屏幕的中心，它的中心坐標(biāo)為{000}。移動(dòng)位置可以外套一個(gè)Transform（變換節(jié)點(diǎn)）來(lái)實(shí)現(xiàn)：Transform{translation500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}]}10第一個(gè)虛擬境界在VRML中，Transform節(jié)點(diǎn)除了可以引進(jìn)平移、旋轉(zhuǎn)和縮放變換以外，其作用和Group節(jié)點(diǎn)的作用一樣。把Transform節(jié)點(diǎn)的translation域（平移）設(shè)置為500，意味著Transform節(jié)點(diǎn)所在的坐標(biāo)系相對(duì)于其上層坐標(biāo)系向右平移（即x軸方向）5個(gè)單位，在其它兩個(gè)方向不移動(dòng)，VRML的距離單位是米，5個(gè)單位相當(dāng)于5米11第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[Transform{translation500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}]}]}12第一個(gè)虛擬境界接下來(lái)我們把方塊所在的Transform節(jié)點(diǎn)復(fù)制三份，并把各自包含的幾何形狀依次定義為方塊、球體和圓錐13第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[Transform{translation500children[Shape{geometryBox{}}]}Transform{translation000children[Shape{geometrySphere{}}]}Transform{translation-500children[Shape{geometryCone{}}]}]#endofGroupchildren}14第一個(gè)虛擬境界VRML文件中有許多括號(hào)（花括號(hào)“{}”和方括“[]”），請(qǐng)注意括號(hào)的配對(duì)，建議采用本教程的縮進(jìn)風(fēng)格。上述VRML文件中三個(gè)Transform節(jié)點(diǎn)的平移量是不同的，因而三個(gè)幾何體的位置也就不同。另外，還可以修改三個(gè)幾何體的顏色：球面Sphere為綠色（010），圓錐為藍(lán)色（010）。15第一個(gè)虛擬境界為了以后引用方便，分別給這三個(gè)Transform節(jié)點(diǎn)指定一個(gè)名稱：DEFboxTransform{...}DEFsphereTransform{...}DEFconeTransform{...}16第一個(gè)虛擬境界（）：#VRMLV2.0utf8Group{children[DEFboxTransform{translation500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}]}DEFsphereTransform{translation000children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor010}}geometrySphere{}}]}DEFconeTransform{translation-500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor001}}geometryCone{}}]}]#endofGroupchildren}17增加交互能力上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了用幾何體建立虛擬境界以及為幾何體賦予色彩和材質(zhì)的方法，這樣建立的虛擬境界是靜態(tài)的。這一節(jié)我們將使一個(gè)幾何體（為了更具一般性，下面我們稱之為對(duì)象）能夠根據(jù)用戶動(dòng)作做出反應(yīng)，即交互能力，這是VRML2.0最突出的特征。18增加交互能力1、檢測(cè)器在VRML中，檢測(cè)器（Sensor）節(jié)點(diǎn)是交互能力的基礎(chǔ)。檢測(cè)器節(jié)點(diǎn)共九種。在場(chǎng)景圖中，檢測(cè)器節(jié)點(diǎn)一般是以其它節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)的身份而存在的，它的父節(jié)點(diǎn)稱為可觸發(fā)節(jié)點(diǎn)，觸發(fā)條件和時(shí)機(jī)由檢測(cè)器節(jié)點(diǎn)類型確定。19增加交互能力接觸檢測(cè)器（TouchSensor）是最常用的檢測(cè)器之一最典型的應(yīng)用例子是開(kāi)關(guān)。其它檢測(cè)器將在后續(xù)章節(jié)中陸續(xù)介紹。這里我們定義一個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)lightSwitch（這是一個(gè)組節(jié)點(diǎn)），并定義一個(gè)接觸檢測(cè)器作為它的子節(jié)點(diǎn)：DEFlightSwitchGroup{children[各幾何造型子節(jié)點(diǎn)...DEFtouchSensorTouchSensor{}]}20增加交互能力這樣開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)lightSwitch就是一個(gè)可觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，檢測(cè)器存在的理由是它被觸發(fā)時(shí)能夠引起某種變化，所以在更深入討論開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)之前，我們先討論一下場(chǎng)景的變化。21增加交互能力2、視點(diǎn)最常見(jiàn)的變化是視點(diǎn)的變化，在我們的第一個(gè)境界中你可能已經(jīng)體驗(yàn)到視點(diǎn)變化：當(dāng)你拖動(dòng)鼠標(biāo)或按動(dòng)箭頭鍵時(shí)（按照VRML術(shù)語(yǔ)，稱為航行），虛擬境界就會(huì)旋轉(zhuǎn)或縮放，這實(shí)際上是在調(diào)整你的視點(diǎn)位置或視角。在虛擬場(chǎng)景的重要位置可以定義視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)（ViewPoint）,它們是境界作者給用戶推薦的最佳觀賞方位，在CosmoPlayer瀏覽器中，用戶就可以通過(guò)鼠標(biāo)右鍵選擇作者推薦的各個(gè)視點(diǎn)。這里我們定義兩個(gè)視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：22增加交互能力這里我們定義兩個(gè)視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：DEFview1Viewpoint{position0020description"View1"}DEFview2Viewpoint{position5020description"view2"}23增加交互能力我們的目的是使用戶可以通過(guò)觸發(fā)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)來(lái)切換視點(diǎn)?，F(xiàn)在先研究一下這兩個(gè)視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，其中的坐標(biāo)表示視點(diǎn)在場(chǎng)景中的位置，坐標(biāo)的單位是米，這在前面已經(jīng)提到過(guò)，視點(diǎn)的名稱將會(huì)在瀏覽器菜單中提示出來(lái)供用戶選擇。把上述視點(diǎn)說(shuō)明加入helloworld5.wrl中（放在Group節(jié)點(diǎn)之前），并把其中的方塊節(jié)點(diǎn)修改成可觸發(fā)節(jié)點(diǎn)：24增加交互能力DEFboxTransform{children[Shape{....Box...}DEFtouchBoxTouchSensor{}]}把修改過(guò)的文件另存為“”。25增加交互能力3、事件傳遞把觸發(fā)（用鼠標(biāo)箭頭按動(dòng)方塊）和場(chǎng)景變化（視點(diǎn)切換）這兩件事情聯(lián)系起來(lái)，在場(chǎng)景圖中，除節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的層次體系外，還有一個(gè)“事件體系”，事件體系由相互通訊的節(jié)點(diǎn)組成。能夠接收事件的節(jié)點(diǎn)都應(yīng)具有事件入口（eventIn），如果它要接收多種類型的事件（稱為入事件），它就應(yīng)該具有多個(gè)事件入口，也就是說(shuō)，事件入口象節(jié)點(diǎn)的域一樣是有類型的。同樣，發(fā)送事件的節(jié)點(diǎn)應(yīng)有事件出口（eventOut）,事件出口也是有類型的。例如ViewPoint節(jié)點(diǎn)就有一個(gè)事件入口set_bind，當(dāng)向此事件送入一個(gè)值“TRUE”（即所謂的入事件）時(shí)，該viewpoint節(jié)點(diǎn)成為當(dāng)前視點(diǎn)。又如，接觸檢測(cè)器TouchSensor有一個(gè)事件出口isActive，當(dāng)受到用戶觸發(fā)后它就從此出口送出一個(gè)“TRUE”（即所謂的出事件），在下一個(gè)事件發(fā)送之前，此事件一直保存在事件出口中（作為記錄）。26增加交互能力3、事件傳遞事件出口和事件入口通過(guò)路徑相連，這就是VRML文件中除節(jié)點(diǎn)以外的另一基本組成部分：ROUTE語(yǔ)句。ROUTE語(yǔ)句把事件出口和事件入口聯(lián)系在一起，從而構(gòu)成事件體系。在這里，我們把接觸檢測(cè)器touchBox的事件出口isActive連接到視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)view2的事件入口set_bind:ROUTE好了！現(xiàn)在我們得到的VRML文件是（）：27增加交互能力#VRMLV2.0utf8DEFview1Viewpoint{position0020description"view1"}DEFview2Viewpoint{position5020description"view2"}Group{children[DEFboxTransform{translation500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}DEFtouchBoxTouchSensor{}]}DEFsphereTransform{translation000children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor010}}geometrySphere{}}]}DEFconeTransform{translation-500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor001}}geometryCone{}}]}]#endofGroupchildren}ROUTE28增加交互能力把文件調(diào)入瀏覽器，然后把鼠標(biāo)指向方塊并按下左鈕，可以看到視點(diǎn)已經(jīng)變?yōu)関iew2，內(nèi)部的機(jī)制我們已經(jīng)很清楚：左鈕按下時(shí)方塊節(jié)點(diǎn)的接觸檢測(cè)器被觸發(fā)，接著接觸檢測(cè)器從事件出口isActive送出一個(gè)事件“TRUE”，這個(gè)事件通過(guò)路由進(jìn)入視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)view2的事件入口set_bind，view2收到“TRUE”后成為當(dāng)前視點(diǎn)，所以在我們眼前的場(chǎng)景發(fā)生了變化。29增加交互能力現(xiàn)在松開(kāi)左鈕，可以看到場(chǎng)景恢復(fù)到原來(lái)方位，這種功能稱為視點(diǎn)回跳，其原因是松開(kāi)左鈕后接觸檢測(cè)器向view2發(fā)送了一個(gè)“FASLE”事件，這樣view2的當(dāng)前視點(diǎn)地位被解除，原來(lái)的視點(diǎn)成為即當(dāng)前視點(diǎn)，詳細(xì)說(shuō)明可參考VRML標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的專門論述。如果我們不想視點(diǎn)回跳，就想停留在view2視點(diǎn)，那該怎么辦呢？這種非系統(tǒng)缺省功能要自己來(lái)定義。30利用腳本編寫(xiě)自定義行為在VRML中，利用Script節(jié)點(diǎn)（腳本節(jié)點(diǎn)）定義用戶自定義行為，所謂定義就是用腳本描述語(yǔ)言（ScriptingLanguage）編寫(xiě)腳本的過(guò)程。VRML97支持的腳本描述語(yǔ)言目前有兩種：Java和EMCAScript（這是JavaScript標(biāo)準(zhǔn)化后的名稱），關(guān)于這兩種語(yǔ)言本身，請(qǐng)參考相應(yīng)的參考資料，VRML97標(biāo)準(zhǔn)中定義了它們和VRML的接口方法。應(yīng)該注意的是：VRML是基于節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)言，所以腳本也是封裝在Script這個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)中的。這里我們不能過(guò)多地討論腳本描述語(yǔ)言的細(xì)節(jié)，主要討論把腳本集成到VRML文件中的方法。31利用腳本編寫(xiě)自定義行為我們?cè)呀佑|檢測(cè)器touchBox和視點(diǎn)view2直接通過(guò)路徑連接起來(lái)，現(xiàn)在要定義我們指定的行為，就需要在二者之間插入一個(gè)腳本節(jié)點(diǎn)，也就是讓路徑繞個(gè)彎：ROUTETO32利用腳本編寫(xiě)自定義行為其中的腳本節(jié)點(diǎn)touchScript有一個(gè)事件人口touchBoxIsActive和一個(gè)事件出口bind_View2，前者接收來(lái)自接觸檢測(cè)器touchBox的事件，然后經(jīng)自己的腳本處理后，把結(jié)果發(fā)送給視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)view2：DEFtouchScriptScript{eventInSFBooltouchBoxIsActiveeventOutSFBoolbindView2url"javescript:functiontouchBoxIsActive(active){bindView2=TRUE;}"}33利用腳本編寫(xiě)自定義行為關(guān)于這個(gè)Script節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)：（1）它的事件入口touchBoxIsActive和事件出口bindView2是自定義的，而其它VRML節(jié)點(diǎn)的域和事件都是固定的。（2）事件入口touchBoxIsActive和事件出口bindView2的類型都是SFBool（單值布爾型），touchBox的事件出口isActive和view2的事件入口set_bind的類型也是相同的。（3）“url”是腳本節(jié)點(diǎn)的一個(gè)域，可以直接包含腳本，也可以包含一個(gè)或多個(gè)用URL地址指示的腳本，若有多個(gè)地址，則按照先后次序獲取第一個(gè)可得到的腳本。（4）腳本是以函數(shù)（function）的形式給出的，函數(shù)名touchBoxIsActive與事件入口的名稱相同，這是和ECMAScript語(yǔ)言的接口約定，表示相應(yīng)事件入口接收到事件后應(yīng)調(diào)用此函數(shù)進(jìn)行處理。34事件流程下面我們整理一下事件流程：（1）用戶在方塊上按下鼠標(biāo)左鍵。（2）接觸檢測(cè)器發(fā)出一個(gè)“TRUE”事件。（3）此事件進(jìn)入腳本節(jié)點(diǎn)touchScript的事件入口touchBoxIsActive.（4）調(diào)用腳本函數(shù)touchBoxIsActive（注意，腳本函數(shù)并沒(méi)有判斷入事件的值）。（5）函數(shù)向touchScript的事件出口bindView2發(fā)送一個(gè)“TRUE”事件（還可以進(jìn)行其它判斷或執(zhí)行其它事件）。（6）view2節(jié)點(diǎn)收到“TRUE”事件，成為當(dāng)前視點(diǎn)。按照VRML約定，“認(rèn)為”上述事件是同時(shí)發(fā)生的，也就是這些事件的時(shí)間戳相同。（7）若用戶松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，則接觸檢測(cè)器發(fā)出一個(gè)“FALSE”事件，此事件同樣引起腳本函數(shù)調(diào)用并發(fā)送“TRUE”事件，所以view2仍然保持為當(dāng)前視點(diǎn)。本節(jié)的完整代碼是（）35事件流程#VRMLV2.0utf8DEFview1Viewpoint{position0020description"view1"}DEFview2Viewpoint{position5020description"view2"}Group{children[DEFboxTransform{translation500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor100}}geometryBox{}}DEFtouchBoxTouchSensor{}]}DEFsphereTransform{translation000children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor010}}geometrySphere{}}]}DEFconeTransform{translation-500children[Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor001}}geometryCone{}}]}]#endofGroupchildren}DEFtouchScriptScript{eventInSFBooltouchBoxIsActiveeventOutSFBoolbindView2url"javascript:functiontouchBoxIsActive(active){bindView2=TRUE;}"}ROUTETO36MAYA導(dǎo)入VRML

37MAYA導(dǎo)入VRML

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39MAYA導(dǎo)入VRML

40MAYA導(dǎo)入VRML打開(kāi)VRMLPAD，打開(kāi)導(dǎo)入的模型。41MAYA導(dǎo)入VRML打開(kāi)VRMLPAD，打開(kāi)導(dǎo)入的模型。手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)模型42MAYA導(dǎo)入VRMLtranslation-5000

rotation0011.571、“translation”用于位置移動(dòng)，此例中我們把物體沿-x軸方向移動(dòng)50個(gè)單位。

2、“rotation”用于轉(zhuǎn)動(dòng)物體。它的前三個(gè)參數(shù)定下一點(diǎn)，從原點(diǎn)到該點(diǎn)形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第四個(gè)參數(shù)表示沿該軸轉(zhuǎn)動(dòng)的弧度數(shù)。此例表示把物體沿z軸轉(zhuǎn)動(dòng)90度.43MAYA導(dǎo)入帶材質(zhì)VRMLFortextures,bydefault,Mayauseabsolutepath(url"D:/Mesdocuments/")Forthemoment,Webseedonlyreadsrelativepath(url"./").OnesolutiontosolvetheproblemistoeditthepathinVrmlfile.IfVrmlandTexturesareatsamelevel,theurlis:url"./“IfVrmlisatrootandtexturesinafolder,theurlis:url"./Folder/“IfVrmlandtexturesareinindividualfoldersatsameleveltheurlis:url"../Folder/"44MAYA導(dǎo)入帶材質(zhì)VRML實(shí)例中的草地圖片45Text節(jié)點(diǎn)T