VRML/X3D jako język zapisu geometrii konstrukcji i nie tylko

Transkrypt

Grafika komputerowa
VRLM – Virtual Reality Modelling Language
Dr inż. Hojny Marcin
pawilon B5/p.406
tel. (+48)12 617 46 37
e-mail: [email protected]
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
1
VRML/X3D jako język
zapisu geometrii
konstrukcji i nie tylko...
http://www.web3d.org/
2
Wirtualna instalacja przemysłowa
3
1
4
5
6
2
7
Co na początek?
Przeglądarka WWW z zainstalowaną „wtyczką” do
interpretacji języka VRML, np. CORTONA VRML
CLIENT firmy Parallel Graphics.
Dowolny edytor tekstu np. Notatnik.
Każdy plik VRML-a/X3D zaczynamy od lini #VRML
V2.0 utf8 / #X3D V3.0 utf8 która jest obowiązkowa
i zapisujemy z rozszerzeniem *.wrl/*.x3dv;
Rozszerzenie pliku
Typ
*.x3dv
model/x3d+vrml
*.x3d
model/x3d+xml
*.wrl
model/vrml
PRZYKŁAD
8
1/2
Co na początek?
Przykładowy szkielet strony WWW z implementacją pliku VRML-a
<HTML>
<BODY>
<CENTER><EMBED SRC=„nazwa.wrl"></CENTER>
</BODY>
</HTML>
9
2/2
3
VRML - wstęp
Elementy składowe świata VRML:
Węzły
Węzły grupujące – traktujemy
pojedynczy obiekt
Węzły samodzielne
je
jako
Węzły grupujące definiowane są w polu węzła grupującego o
nazwie children. Niektóre z węzłów grupujących mają możliwość
kontroli nad tym, które z jego „dzieci" ma być aktualnie ukazane
na scenie.
Węzły samodzielne nie mogą mieć „dzieci". Zawierają one
informacje na temat kształtów obiektów, świateł, zdefiniowanych
na stałe punktów patrzenia na wykreowany świat (viewpoints),
dźwięków, skryptów, czujników, interpolatorów i innych węzłów,
które przekazują informacje do przeglądarki.
10
1/4
VRML - wstęp
Węzeł składa się:
Nazwy typu węzła, np.: Cube, Cone, itd…
Parametrów, które odróżniają od siebie węzły tego samego
typu, np.: każda kula opisana przez węzeł Sphere może mieć
inny promień, kąt padania światła, kolor, lokalizację. Parametry
te nazywamy polami. W węźle może być kilka pól lub może ich
nie być wcale. Każdy węzeł definiuje typ, nazwę i wartości
domyślne każdego z pól. Wartość domyślna danego pola jest
uaktywniana wtedy, gdy dane pole w ogóle nie jest w danym
węźle wyspecyfikowane.
11
2/4
VRML - wstęp
W węzłach można zdefiniować zdarzenia, o których informacja
może być przez węzeł wysyłana lub przyjmowana. Zdarzenia są
przyjmowane przez węzeł za pomocą przedrostka set_, np.:
set_color. Natomiast wysyłanie informacji o zdarzeniach
realizujemy
za
pomocą
końcówki
_changed,
np.:
color_changed. Zdarzenia, które węzeł może przyjąć mają
etykietę eventIn, natomiast zdarzenia, które mogą zostać przez
węzeł wysłane, mają etykietę eventOut. Aby ułatwić
wyspecyfikowanie zdarzeń przyjmowanych i wysyłanych w węźle,
wprowadzone zostało polecenie exposedField, które łączy oba
pola set_ eventIn i _changed eventOut.
exposedField zdarzenie
pełni taką samą funkcję co:
eventIn set_zdarzenie
eventOut zdarzenie_changed
12
3/4
4
VRML - wstęp
Możemy
wyspecyfikować
dwa
sposoby
zapisu
właściwości węzłów:
Interfejs użytkownika który zawiera definicję pól,
zdarzeń, nazw, typów i wartości domyślnych danego
węzła.
Składnia węzła w pliku źródłowym, zawiera on
nazwę węzła i pola wraz z ich wartościami, które
będziemy chcieli na danej scenie zdefiniować.
Składnia węzła w pliku zawiera się w definicji
interfejsu użytkownika.
13
4/4
Tworzenie prostych obiektów
i grupowanie
Proste obiekty definiujemy wykorzystując węzeł o nazwie Shape.
Interfejs użytkownika tego węzła wygląda następująco:
Shape {
exposedField SFNode appearance NULL
exposedField SFNode geometry NULL
}
Węzeł Shape ma dwa pola appearance i geometry. Pole
appearance jest typu SFNode co oznacza, że może ono zawierać
definicję jednego węzła. W tym przypadku będzie to węzeł
Appearance. Pole geometry może zawierać jeden węzeł z grupy
Geometry np.: Box, Cone, Sphare,Text, PointSet.
14
1/3
i grupowanie
#VRML V2.0 utf8
Shape {
appearance Appearance {
material Material { }
}
geometry Text {
string [ "Systemy pracy", "wspolbieznej" ]
fontStyle FontStyle {
spacing 2.0
}
}
}
PRZYKŁAD
15
2/3
5
i grupowanie
#VRML V2.0 utf8
Shape {
appearance NULL
geometry Box {
size 3 3 3
}
}
PRZYKŁAD
16
3/3
Przemieszczanie obiektów – węzeł Transform
Interfejs węzła Transform (węzeł grupujący):
Transform {
eventIn
MFNode
addChildren
eventIn
MFNode
removeChildren
exposedField SFVec3f
center
000
exposedField MFNode
children
[]
exposedField SFRotation rotation
0010
scale
111
exposedField SFRotation scaleOrientation 0 0 1 0
translation
000
field
SFVec3f
bboxCenter
000
field
SFVec3f
bboxSize
-1 -1 -1
}
17
1/4
Obiekty, które mają ulec przekształceniom umieszczane są w polu
children węzła grupującego.
Każde zastosowanie węzła
nowego układu współrzędnych.
Transform
powoduje
utworzenie
Pole center określa położenie środka układu współrzędnych
w stosunku do lokalnego układu współrzędnych, czyli punktu (0,0,0).
Pole to jest typu SFVec3f .
Typ SFVec3f opisuje pojedynczy wektor trójwymiarowy, a typ
MFVec3f może zawierać dowolnie wiele definicji takich wektorów.
Wektory trójwymiarowe przedstawiane są za pomocą trzech liczb
zmiennoprzecinkowych np.:
[ 0 0 2, 0.7 0.2 1, 2 2 2.6 ] opisuje wektory [0,0,2], [0.7,0.2,1],
[2,2,2.6].
18
2/4
6
W polu rotation możemy zdefiniować obrót obiektu w
układzie współrzędnym. Jest to pole typu SFRotation.
SFRotation zawiera definicję jednego dowolnego obrotu, a typ MFRotation
dowolną liczbę. Wartości pól lub zdarzeń typów SF/MFRotation zapisujemy jako
cztery liczby zmiennoprzecinkowe oddzielone spacjami. Pierwsze trzy liczby
wskazują, wokół której osi następuje obrót, czwarta z nich kąt w radianach o jaki
chcemy obrócić obiekt.
Np.: obrót wokół osi Y o kąt 180 stopni:
przykładRotation 0.0 1.0 0.0 3.141592265
Pole scale o typie SFVec3f określa skalowanie utworzonego przez
nas układu współrzędnych.
Pole scaleOrientation odpowiada za obrót układu współrzędnych
przed skalowaniem w celu określenia kierunku skalowania.
19
3/4
Pole translation definiuje przesunięcie danego obiektu
względem środka układu współrzędnych utworzonego
przez zastosowanie węzła Transform.
#VRML V2.0 utf8
Transform {
rotation 1 0 0 0.5
translation 0 0 -6
children [
Shape {
appearance NULL
geometry Box
{
size 5 5 5
}
}
]
}
PRZYKŁAD
20
4/4
Kolorowanie i teksturowanie obiektów – węzeł
Appearance
Charakterystykę wizualną obiektów definiuje się przy
użyciu węzła Appearance.
Appearance {
exposedField SFNode material
NULL
exposedField SFNode texture
NULL
exposedField SFNode textureTransform NULL
}
21
1/12
7
Kolorowanie i teksturowanie obiektów –
węzeł Appearance
Pole material może zawierać definicję węzła Material.
Material {
exposedField SFFloat ambientIntensity 0.2
exposedField SFColor diffuseColor
0.8 0.8 0.8
exposedField SFColor emissiveColor
000
exposedField SFFloat shininess
0.2
exposedField SFColor specularColor
000
exposedField SFFloat transparency
0
}
Pola węzła Material określają kolor obiektu przez nadanie
odpowiednich wartości refleksom świetlnym, które powstają w
wyniku odbicia się od danego obiektu.
22
2/12
Appearance
Pole ambientIntensity typu SFFloat określa intensywność
światła na tej części obiektu, który nie jest bezpośrednio
oświetlony, a jej kolor zależy od wartości w polu diffuseColor.
Pole diffuseColor typu SFColor określa kolor obiektu w
miejscach gdzie światło pada na niego bezpośrednio.
Typ SFColor definiuje kolor w standardzie RGB w którym kolor
jest zapisywany jako trzy liczby zmiennoprzecinkowe
reprezentujące składowe koloru czerwonego, zielonego i
niebieskiego. Wartość każdego z tych kolorów zawiera się w
przedziale od 0.0 do 1.0. Typ MFColor może zawierać dowolną
liczbę zdefiniowanych kolorów w standardzie RGB,
np.: [ 1 0 0, 0 1 1, 1 1 0 ]
23
3/12
Appearance
Pole emissiveColor definiuje kolor jaki emituje
dany
obiekt
(np.: w nocy).
Pola specularColor i shininess odpowiadają za
kolor i siłę światła odbitego od danego obiektu.
transparency
definiuje
stopień
Pole
przezroczystości obiektu. Wartości w tym polu mogą
zawierać się między 0.0 czyli nie przeźroczysty, a 1.0
- przeźroczysty.
4/12
24
8
Appearance
Pole texture węzła Appearance może
definicję jednego z następujących węzłów.
zawierać
ImageTexture {
exposedField MFString url
[]
field
SFBool repeatS TRUE
field
SFBool repeatT TRUE
}
Aby nałożyć teksturę na obiekt w polu url wpisujemy
ścieżkę dostępu do pliku graficznego (dopuszczalne
formaty: GIF, JPEG, PNG, CGM).
25
5/12
Appearance
MovieTexture {
exposedField SFBool loop
FALSE
exposedField SFFloat speed
1.0
exposedField SFTime startTime
0
exposedField SFTime stopTime
0
[]
field
SFBool repeatS
TRUE
field
SFBool repeatT
TRUE
eventOut
SFTime duration_changed
eventOut
SFBool isActive
}
Wpisanie w pole url ścieżki dostępu do pliku filmowego formatu
MPEG, oraz określenie innych pól tego węzła dotyczących m.in.
czasu startu i zatrzymania filmu, spowoduje nałożenie na obiekt
tego filmu jako tekstury.
26
6/12
Appearance
PixelTexture {
exposedField SFImage image
000
field
SFBool repeatS TRUE
field
SFBool repeatT TRUE
}
Węzeł ten zawiera pole image typu SFImage gdzie
definiujemy
wygląd
pikseli,
które
pokryją
powierzchnię naszego obiektu.
7/12
27
9
Appearance
Pole lub zdarzenie o typie SFImage definiuje pojedynczy,
nieskompresowany dwuwymiarowy obraz. Pola i zdarzenia typu
SFImage zawierają trzy liczby całkowite odpowiadające kolejno
szerokości,
wysokości
i
składowym
(liczba
bajtów
przypadających na jeden piksel) obrazu. Następnie występuje
wysokość*szerokość
liczb
szesnastkowych
reprezentujące
poszczególne piksele. Wszystkie wymienione elementy definicji
obrazu
przedzielone
są
spacjami,
np.:
1 2 1 0xFF 0x00
Powyższy przykład definiuje obraz o szerokości jednego piksela,
wysokości dwóch pikseli oraz składowej o wartości 1 (1 bajt na
piksel; co oznacza, że jest to obraz monochromatyczny), gdzie
dolny piksel jest biały, a górny jest czarny.
28
8/12
Appearance
Pole textureTransform węzła Appearance może
zawierać definicję węzła TextureTransform.
TextureTransform {
exposedField SFVec2f center
00
exposedField SFFloat rotation 0
exposedField SFVec2f scale
11
exposedField SFVec2f translation 0 0
}
Węzeł TextureTransform definiuje dwuwymiarowe
przekształcenie tekstury na obiekcie.
29
9/12
Appearance
Pole center określa środek dwuwymiarowego układu
współrzędnych, względem którego będą odbywać się
operacje
obrotu,
skalowania
i przemieszczania tekstury. Operacje te definiujemy
odpowiednio w polach rotation, scale i translation.
Operujemy
na
dwuwymiarowym
układzie
współrzędnych, stąd zmiana typu pól centrowania,
skalowania i przemieszczania na SFVec2f.
Pola i zdarzenia typu SFVec2f definiują dwuwymiarowy wektor, a pola
i zdarzenia typu MFVec2f mogą zawierać dowolną liczbę takich
wektorów. Typy SFVec2f i MFVec2f zapisywane są jako para liczb
zmiennoprzecinkowych oddzielonych spacjami, np.: przykład [ 3.5, 4.0 ]
opisuje wektor [3.5, 4.0].
10/12
30
10
Appearance
#VRML V2.0 utf8
Transform {
rotation 1 0 0 0.5
translation 0 0 -5
children [
Shape {
material Material {
emissiveColor 1 0 0
transparency 0.3
specularColor 1 0 0
}
}
geometry Box {
size 4 4 4
}
}
]
}
PRZYKŁAD
31
11/12
Appearance
#VRML V2.0 utf8
Transform {
rotation 1 0 0 0.5
translation 0 0 -5
children [
Shape {
texture ImageTexture {
url „AGH.gif"
}
textureTransform TextureTransform {
translation 0.5 0.5
}
}
geometry Box {
size 4 4 4
}
}
]
}
PRZYKŁAD
12/12
32
Oświetlanie obiektów – węzeły DirectionalLight,
PointLight, SpotLight
Obiekty umieszczone na scenie trójwymiarowej są
oświetlane przez sumę świateł zdefiniowanych w
pliku VRML. Węzły definiujące światła zawierają m.in.
informacje na temat kierunku i zakresu
padającego
światła.
Zakres
światła,
które
ostatecznie
oświetli
scenę,
jest
zależny
od
rozproszenia i odbić od innych obiektów.
Wyróżniamy trzy węzły, które definiują światło
padające na scenie:
DirectionalLight,
PointLight,
SpotLight.
33
1/9
11
DirectionalLight
oświetla
jedynie
obiekty
umieszczone w węźle grupującym. Określamy
kierunek, w którym będzie padać światło, ale
lokalizacja źródła jest uzależniona od lokalizacji węzła
grupującego, np: Transform.
PointLight - oświetla wszystkie obiekty zdefiniowane
na scenie. Określamy lokalizację źródła światła, ale
nie określimy już kierunku, ponieważ światło tego
typu roznosi się we wszystkich kierunkach.
SpotLight - efekt działania tego węzła przypomina
działanie latarki. Z małego punktu światło rozchodzi
się coraz bardziej się rozszerzając. Określamy
pozycję źródła światła, kierunek padania promieni,
szerokość snopu światła.
34
2/9
Węzeł DirectionalLight
DirectionalLight {
exposedField SFFloat ambientIntensity 0
exposedField SFColor color
111
exposedField SFVec3f direction
0 0 -1
exposedField SFFloat intensity
1
exposedField SFBool on
TRUE
}
35
3/9
Pole ambientIntensity typu SFFloat definiuje
intensywność światła, które nie pada bezpośrednio na
żadną powierzchnię (intensywność cienia).
Pole intensity definiuje siłę emitowanego światła.
Intensywność światła przybiera wartości od 0.0
(światło nie świeci) do 1.0 (pełna siła oświetlenia).
Pole color typu SFColor określa kolor emitowanego
światła.
Pole direction określa kierunek padania światła.
Pole on typu SFBool – sterowanie włączeniem
i wyłączeniem światła zdefiniowanego w tym węźle.
36
4/9
12
Węzeł PointLight
PointLight {
exposedField
exposedField
exposedField
exposedField
exposedField
exposedField
exposedField
}
SFFloat ambientIntensity 0
SFVec3f attenuation
100
SFColor color
111
SFFloat intensity
1
SFVec3f location
000
SFBool on
TRUE
SFFloat radius
100
Węzeł PointLight występuje w dowolnym miejscu pliku VRML. W polu
location, które określa miejsce położenia źródła światła, tworzy swój
własny układ współrzędnych. Światło zdefiniowane w tym węźle oświetla
wszystkie obiekty na scenie snopem światła, którego szerokość określana
jest w polu radius.
37
5/9
Pole attenuation typu SFVec3f odpowiada za
słabnięcie snopu światła w zależności od
oddalania się od jego źródła.
Pozostałe pola tego węzła są analogiczna do pól w
węźle DirectionalLight.
38
6/9
Węzeł SpotLight
SpotLight {
exposedField SFFloat ambientIntensity 0
exposedField SFVec3f attenuation
100
exposedField SFFloat beamWidth
1.570796
111
exposedField SFFloat cutOffAngle
0.785398
0 0 -1
1
exposedField SFVec3f location
000
exposedField SFBool on
TRUE
exposedField SFFloat radius
100
}
39
7/9
13
Węzeł SpotLight definiuje źródło światła padającego z
określonego punktu, w określonym kierunku. Węzeł SpotLight
definiuje snop światła na podstawie danych o promieniu
(radius), szerokości snopu światła (beamWidth) oraz kącie, po
przekroczeniu którego snop światła zanika (cutOffAngle).
beamWidth
źródło światła
radius
cutOffAngle
40
8/9
Źródło światła w punkcie (10,0 ,0).
Snop światła w kolorze czerwonym, skierowany w kierunku ujemnej
części osi X (oświetlenie prawej strony obiektu.
Światło włączone
PRZYKŁAD
Światło wyłączone
PRZYKŁAD
41
9/9
Punkty patrzenia na świat - węzeł Viewpoint
Węzeł Viewpoint umożliwia zdefiniowanie stałych
punktów, do których możemy się udać korzystając z
opcji Viewpoint interfejsu przeglądarki.
Viewpoint {
eventIn
SFBool
set_bind
exposedField SFFloat fieldOfView 0.785398
exposedField SFBool
jump
TRUE
exposedField SFRotation orientation 0 0 1 0
exposedField SFVec3f position
0 0 10
field
SFString description ""
eventOut
SFTime
bindTime
eventOut
SFBool
isBound
}
42
1/3
14
Pole position typu SFVec3f określa miejsce z którego będziemy
patrzeć.
Pole orientation typu SFRRotation określa kierunek w którym
będziemy patrzeć.
Pole description służy do definicja nazwy definiowanego
miejsca.
Pole jump typu SFBool jeśli ma wartość FALSE informuje
przeglądarkę, że przeskakując z jednego punktu do drugiego,
musi ona uważać, czy obserwator nie dotknie jakiegoś czujnika,
który zmieni wygląd sceny.
Pole fieldOfView typu SFFLoat definiuje kąt szerokości
patrzenia z danego miejsca. Wartości w tym polu podajemy w
radianach (0 – 3.14).
43
2/3
Transform {
rotation 1 0 0 0.5
translation 0 0 -5
#VRML V2.0 utf8
Viewpoint {
fieldOfView 0.8
jump
TRUE
orientation 0 0 0 0
position 0 0 10
description "Start"
}
Viewpoint {
fieldOfView 0.8
jump
TRUE
orientation 0 1 0 1.6
position 20 0 -5
description "SpotLight"
}
children [
Shape {
material Material {
emissiveColor 0 1 0
transparency 0
specularColor 0 0.25 0.5
}
}
geometry Box {
size 4 4 4
}
}
]
SpotLight {
ambientIntensity 0
attenuation
100
beamWidth
1.570796
color
100
cutOffAngle
0.785398
direction
-1 0 0
intensity
1
location
10 0 0
on
TRUE
radius
100
}
}
PRZYKŁAD
44
3/3
Wyświetlanie wcześniej zdefiniowanych już obiektów
- komendy DEF i USE
Komendy
DEF
używany
do
jednorazowego definiowania obiektów,
natomiast użycie komendy USE daje
nam
możliwość
wielokrotnego
wykorzystania
już
wcześniej
zdefiniowanych obiektów.
45
1/2
15
Wyświetlanie wcześniej zdefiniowanych już obiektów
- komendy DEF i USE
#VRML V2.0 utf8
Transform {
rotation 1 0 0 0.5
translation 0 2 -10
children [
DEF Szescian Shape {
material Material {
emissiveColor 1 1 0
transparency 0
specularColor 0 1 0
}
}
geometry Box {
size 4 4 4
}
}
]
}
Transform {
rotation 0 1 0 0.5
translation 10 0 -10
children [ USE Szescian ]
}
Transform {
rotation 0 0 1 0.5
translation -10 4 -10
}
Transform {
rotation 0 0 1 0.5
}
PRZYKŁAD
46
2/2
Czas animacji - węzeł TimeSensor
Węzeł TimeSensor należy do grupy węzłów czujnikowych
odpowiedzialnych za interakcję między użytkownikiem a światem
wirtualnym, zajmując się kontrolowaniem czasu w jakim te
wszystkie operacje mają się odbywać. Interfejs węzeła TimeSensor
jest następujący:
TimeSensor {
exposedField SFTime cycleInterval 1
exposedField SFBool enabled
TRUE
FALSE
0
0
eventOut
SFTime cycleTime
eventOut
SFFloat fraction_changed
eventOut
SFBool isActive
eventOut
SFTime time
}
47
1/3
Pole cycleInterval typu SFTime definiuje szybkości animacji.
Pole enabled typu SFBool odpowiada za to czy węzeł
TimeSensor jest aktywny czy też nie.
Pole loop typu SFBool odpowiada za to czy pętla animacji ma
następować jedna po drugiej (wartość TRUE), czy też ma zostać
wykonana tylko jedna (wartość FALSE).
Kiedy węzeł TimeSesor w polu loop ma wartość TRUE i wartość
pola startTime jest większa bądź równa wartości w polu
stopTime wtedy węzeł będzie wykonywał swoje zadanie w
nieskończoność lub do momentu gdy wartość w polu stopTime
będzie większa od wartości w polu startTime.
48
2/3
16
Węzeł TimeSensor jest nieaktywny do momentu kiedy wartość
pola startTime nie zostanie odczytana. Kiedy czas rzeczywisty
równy jest wartości pola startTime zdarzenie isActive zostaje
wygenerowane, przybiera wartość TRUE i węzeł się uaktywnia.
Wartości domyślne dla każdego pola węzła TimeSensor
zostały tak ustawione, że jeśli nie podamy żadnych nowych
wartości to po załadowaniu węzeł będzie nieaktywny i żadne
ze zdarzeń nie zostanie wysłane. Węzeł TimeSensor możemy
uaktywnić od razu po załadowaniu wpisując w pole loop
wartość TRUE.
49
3/3
Trasa animacji – węzły z grupy Interpolator
Węzły z grupy Interpolator definiują trasę jaką dany
obiekt będzie przebywał podczas animacji.
Węzły z grupy Interpolator definiują funkcję liniową
f(t) w przedziale od plus do minus nieskończoności.
Funkcja definiowana jest przez n wartości t, które
nazywamy kluczami (key) i n odpowiadających im
wartości f(t), które są nazywane wartościami kluczy
(keyValue). Ciąg kluczy musi być monotoniczny,
niemalejący i nie może być ograniczony do żadnego
przedziału. Węzeł interpolacji oblicza wartość funkcji
f(t) dla każdej wartości t, którą przyjmie zdarzenie
eventIn set_fraction.
50
1/7
OrientationInterpolator {
eventIn
SFFloat set_fraction
exposedField MFFloat key
[]
exposedField MFRotation keyValue
[]
eventOut
SFRotation value_changed
}
Węzeł OrientationInterpolator interpoluje między wartościami typu
MFRotation określającymi dane dotyczące obrotu obiektu. Obrót obiektu
definiowany jest w polu key określając liczbę „momentów kluczowych
animacji" czyli takich punktów, w których dany obiekt ma być obrócony o
wartość określoną w polu keyValue. Węzeł korzystając z pól key i
keyValue oblicza funkcję interpolacyjną obrotu obiektu. Liczba
wartości w polu key i keyValue musi być identyczna.
Zdarzenia set_fraction i value_changed używane są do sterowania
węzłem OrientationInterpolator.
51
2/7
17
PositionInterpolator {
eventIn
[]
exposedField MFVec3f keyValue
[]
eventOut
SFVec3f value_changed
}
Węzeł PositionInterpolator interpoluje między
punktami
zdefiniowanymi
w
przestrzeni
trójwymiarowej. Liczba wartości w polu key i
keyValue musi być identyczna. Zasady działania pól
key, keyValue są analogiczne jak w węźle
OrientationInterpolator.
52
3/7
ScalarInterpolator {
eventIn
[]
exposedField MFFloat keyValue
[]
eventOut
SFFloat value_changed
}
Węzeł
ScalarInterpolator
interpoluje
między
wartościami typu SFFloat. Liczba wartości w polu key
i keyValue musi być identyczna. Zasady działania pól
key, keyValue są analogiczne jak w węźle
OrientationInterpolator.
53
4/7
CoordinateInterpolator {
[ 0.0, 0.5, 1.0]
[ 0 0 0, 10 10 30,
10 20 10, 40 50 50,
30 50 60, 40 50 60 ]
}
CoordinateInterpolator {
key
eventIn
keyValue
[]
[]
eventOut
MFVec3f value_changed
}
key = 3, keyValue = 6
6/3=2
Węzeł CoordinateInterpolator interpoluje między wektorami
typu MFVec3f. Każdej wartości w polu key musi odpowiadać x
definicji wektorów w polu keyValue. x musi być taką liczbą,
której wynik dzielenia z ilością wartości w polu key da liczbę
całkowitą.
54
5/7
18
ColorInterpolator {
eventIn
[]
exposedField MFColor keyValue
[]
eventOut
SFColor value_changed
}
Węzeł
ColorInterpolator
interpoluje
między
wartościami typu MFColor. Ilość definicji kolorów w
polu keyValue powinna odpowiadać ilości wartości w
polu key. Wszystkie węzły interpolacji uruchamiamy
wraz z przyjęciem zdarzenia set_fraction.
55
6/7
NormalInterpolator {
eventIn
[]
[]
eventOut
MFVec3f value_changed
}
Węzeł NormalInterpolator interpoluje między prostopadłymi
do określonej powierzchni wektorami typu MFVec3f. Każdej
wartości w polu key musi odpowiadać x definicji wektorów w
polu keyValue. x musi być taką liczbą, której wynik dzielenia z
ilością wartości w polu key da liczbę całkowitą. Można
używać tego węzła do tworzenia ruchomych efektów
cieniowania.
56
7/7
Powiązanie zdarzeń – polecenie ROUTE
Połączenie między węzłem generującym zdarzenie a węzłem
przyjmującym zdarzenie nazywane jest trasą (route).
Węzeł, który wysyła zdarzenia danego typu może być
połączone trasą z węzłem przyjmującym zdarzenia tego
samego typu.
Trasy nie są węzłami tylko konstrukcją służącą do połączenia
węzłów, między którymi przebiega zdarzenie.
Komenda ROUTE może zostać zdeklarowana w dowolnym
miejscu pliku *.wrl.
Wymagana jest zgodność typów pól.
Trasy ustala się tylko od eventOut do eventIn. Jeżeli oba
pola lub zdarzenia są rodzaju
exposedField kolejność
pola/zdrzenia, od którego zaczynamy nie jest istotna.
57
1/3
19
ROUTE
[nazwa_węzła].[zdarzenie_changed]
TO
[nazwa_węzła].[set_zdarzenie]
58
2/3
DEF Button TouchSensor
{ enabled TRUE }
DEF Light DirectionalLight { on FALSE }
ROUTE Button.enabled TO Light.on
ROUTE Button.enabled_changed TO Light.on
ROUTE Button.enabled TO Light.set_on
ROUTE Button.enabled_changed TO Light.set_on
59
3/3
Pierwsza animacja
Etap 1- definicja obiektów
#VRML V2.0 utf8
DEF First Transform {
translation 0 0 0
children [
Shape {
appearance
Appearance {
material Material {
diffuseColor 0 0 1
}
}
geometry
Sphere {}
1/4
}
]
DEF Second Transform {
translation 5 0 0
children [
Shape {
appearance Appearance
{
material
Material {
diffuseColor 1
10
}
}
geometry Sphere {}
}
]
}
60
20
Pierwsza animacja
Etap 1- definicja obiektów
PRZYKŁAD
61
2/4
Pierwsza animacja
Etap 2- definicja węzłów: TimeSensor, PositionInterpolator oraz
trasy ROUTE
DEF Time TimeSensor {
loop TRUE
cycleInterval 10
}
DEF Inter PositionInterpolator {
key
[ 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 ]
keyValue [ 5 0 0, 0 5 0, -5 0 0, 0 -5 0, 5 0 0 ]
}
62
3/4
Pierwsza animacja
Etap 2- definicja węzłów: TimeSensor, PositionInterpolator oraz
trasy ROUTE
1. Węzeł TimeSensor jest domyślnie aktywowany.
2. Aktywacja węzła PositionInterpolator poprzez
zdarzenia set_fraction.
przyjęcia
ROUTE Time.fraction_changed TO Inter.set_fraction
3. Przypisanie przesunięcie. Łączymy zdarzenie value_changed
węzła PositionInterpolator ze zdarzeniem set_translation
węzła Transform, w którym zdefiniowany jest nasz obiekt.
ROUTE Inter.value_changed TO Second.set_translation
PRZYKŁAD
63
4/4
21
Czujniki dotykowe – węzeł Anchor
Wykorzystując węzeł Anchor możemy stworzyć link między
światem VRML a innym miejscem w sieci. Może on także odsyłać
do miejsc zdefiniowanych w tym samym świecie za pomocą węzła
Viewpoint. Interfejs węzła Anchor jest następujący :
1/5
Anchor {
eventIn
MFNode addChildren
eventIn
MFNode removeChildren
exposedField MFNode children
[]
exposedField SFString description
""
exposedField MFString parameter
[]
[]
field
SFVec3f bboxCenter
000
field
SFVec3f bboxSize
-1 -1 -1
}
64
Przykład 1 – dowolny plik który obsługuje nasza przeglądarka
#VRML V2.0 utf8
Anchor {
url "index.html"
children [
Shape { geometry Box
{} }
]
}
PRZYKŁAD
65
2/5
Przykład 2 – link do innego miejsca Viewpoint tego samego świata
#VRML V2.0 utf8
Anchor {
url "#Viewpoint 2"
children [
Shape { geometry
Box {} }
]
}
Powyższa
konstrukcja
przeniesie
użytkownika
obecnego świata do miejsca o nazwie „Viewpoint 2"
zdefiniowanego w węźle Viewpoint.
66
3/5
22
Przykład 3 – link do innego miejsca Viewpoint w innym świecie
#VRML V2.0 utf8
Anchor {
url
„inny_swiat#Viewpoint
3"
children [
Shape { geometry
Box {} }
]
}
Powyższa konstrukcja
przeniesie użytkownika obecnego świata do
świata o nazwie inny_swiat i miejsca o nazwie „Viewpoint 3"
zdefiniowanego w węźle Viewpoint.
67
4/5
Przykład 4 – java script
#VRML V2.0 utf8
Anchor {
url "javascript: alert('Systemy pracy
wspolbieznej')"
children [
Shape { geometry DEF Kula1 Sphere {} }
]
}
PRZYKŁAD
68
5/5
Czujniki dotykowe – węzeł TouchSensor
Interfejs węzła TouchSensor:
TouchSensor {
exposedField SFBool enabled TRUE
eventOut
SFVec3f hitNormal_changed
eventOut
SFVec3f hitPoint_changed
eventOut
SFVec2f hitTexCoord_changed
eventOut
SFBool isActive
eventOut
SFBool isOver
eventOut
SFTime touchTime
}
69
1/4
23
W przypadku gdy pole enabled będzie miało
wartość TRUE oraz „klikniemy” na aktywny
obiekt lub najedziemy na niego kursorem
myszy wysyłane zostają pozostałe zdarzenia:
Podczas przesunięcia kursora z miejsca nie
aktywnego w aktywne zdarzenie isOver
wysyła wartość TRUE. W sytuacji odwrotnej
zdarzenie isOver wysyła wartość FALSE.
70
2/4
W przypadku gdy zdarzenie isOver wyśle wartość TRUE
zostaną wysyłane również zdarzenia hitPoint_changed,
hitNormal_changed
i
hitTexCoord_changed.
Wartość
wysyłana wraz ze zdarzeniem hitPoint_changed zawiera
definicję punktu (x, y, z) na powierzchni obiektu objętego
działaniem
węzła
TouchSensor.
Zdarzenie
hitNormal_changed
wysyła
informację
o
wektorze
prostopadłym do aktywnej powierzchni stykający się z
powierzchnią w punkcie wyznaczonym przez zdarzenie
hitPoint_changed. Zdarzenie hitTexCoord_changed zawiera
informację o współrzędnych tekstury nałożonej na obiekt
aktywny
od
punktu
wyznaczonego
przez
zdarzenie
hitPoint_changed.
71
3/4
W przypadku gdy zdarzenie isOver ma wartość TRUE
„kliknięcie” klawiszem myszy spowoduje wysłanie zdarzenia
isActive o wartości TRUE. Jeżeli przytrzymamy klawisz myszki
zdarzenie isActive spowoduje, że na czas przytrzymania klawisza
myszka zostanie wyłączona z innych zadań aż do czasu gdy
klawisz zostanie puszczony.
Zdarzenie touchTime jest wysyłane w momencie gdy trzy
poniższe warunki zostaną spełnione:
kursor myszki był skierowany na obiekt aktywny a klawisz
myszki wciśnięty w
momencie gdy zdarzenie isActive było
TRUE,
kursor myszki w danej chwili jest skierowany na aktywny obiekt,
czyli wartość zdarzenie isOver ma wartość TRUE,
klawisz myszki zostanie puszczony - zdarzenie isActive
przyjmuje wartość FALSE.
72
4/4
24
Czujniki obrotu i przesunięcia
Do grupy czujników obrotu i przesunięcia zaliczamy
następujące węzły:
i. PlaneSensor,
ii. CylinderSensor,
iii.SphereSensor.
Działanie powyższych czujników polega na tym, że w
momencie
przytrzymania
klawisza
myszy
na
aktywnym obiekcie, można go przesuwać lub obracać
-w zależności od rodzaju użytego węzła czujnikowego.
73
1/9
Wspólne pola dla węzłów PlaneSensor, CylinderSensor i SphereSensor.
Powyższe węzły posiadają kilka wspólnych pól:
i. Pole offset i autoOffset. Pola te odpowiadają za zapamiętanie stanu
ostatniego przesunięcia lub obrotu obiektu. W momencie gdy autoOffset ma
ustawioną wartość TRUE to miejsce, w którym obiekt został zostawiony
podczas ostatniego korzystania z węzła czujnikowego zostaje zapamiętane i
przy ponownym użyciu tego węzła, ruch rozpoczyna się właśnie od tego
miejsca.
ii. Pole maxPosition i minPosition wyznaczają granice wychylenia obiektu. W
momencie gdy pole autoOffset ma ustawioną wartość FALSE można
zdefiniować własny punkt, z którego zacznie się przesuwanie obiektu przy
uaktywnieniu tych węzłów czujnikowych. Punkt ten definiuje się w polu offset.
wysłane w chwili
iii. Zdarzenie trackPoint_changed, które zostaje
uaktywnienia węzła. Zdarzenie to „śledzi" pozycję kursora, w związku z czym
jeżeli
połączymy
zdarzenie
trackPoint_changed
ze
zdarzeniem
set_translation węzła Transform, w którym znajduje się definicja obiektu,
to obiekt będzie się przesuwał w ślad za kursorem myszki.
74
2/9
#VRML V2.0 utf8
DEF Obiekt Transform {
children [
Shape {
material Material {
diffuseColor 0 0 1 }
}
geometry Sphere {}
}
]
}
DEF Czujnik SphereSensor {}
ROUTE Czujnik.rotation_changed TO
Obiekt.set_rotation
ROUTE Czujnik.trackPoint_changed TO
PRZYKŁAD
Obiekt.set_translation
75
3/9
25
PlaneSensor {
exposedField SFBool autoOffset
TRUE
exposedField SFBool enabled
TRUE
exposedField SFVec2f maxPosition
-1 -1
exposedField SFVec2f minPosition
00
exposedField SFVec3f offset
000
eventOut
SFBool isActive
eventOut
SFVec3f trackPoint_changed
eventOut
SFVec3f translation_changed
}
Węzeł PlaneSenor umożliwia przesuwanie obiektów względem osi X i Y
oraz umożliwia ograniczenie przesunięcia obiektu. W polach maxPosition
i minPosition określa się granice, w których obiekt może być
przemieszczany. Pierwsza wartość w tych polach dotyczy osi X a druga osi
Y.
Pozostawienie
wartości
domyślnych
spowoduje,
że
można
przemieszczać aktywny obiekt bez ograniczeń.
76
4/9
5/9
#VRML V2.0 utf8
children [
Shape {
appearance Appearance { material Material {
}
geometry Box {size 3 3 0.1} }
]
}
DEF Czujnik PlaneSensor {
autoOffset FALSE
offset 0 0 0
minPosition -1 -1
maxPosition 2 2 }
PRZYKŁAD
ROUTE Czujnik.translation_changed TO
77
CylinderSensor {
exposedField SFBool
autoOffset TRUE
exposedField SFFloat diskAngle 0.262
exposedField SFBool
enabled TRUE
exposedField SFFloat maxAngle -1
exposedField SFFloat minAngle 0
exposedField SFFloat offset
0
eventOut
SFBool
isActive
eventOut
SFRotation rotation_changed
eventOut
}
Działanie węzeła CylinderSensor jest podobnie do działania
węzeła PlaneSensor. Różnica polega na tym, że aktywny obiekt
nie jest przesuwany a obracany tylko względem osi Y.
78
6/9
26
#VRML V2.0 utf8
children [
Shape {
material Material {
}
geometry Box {size 3 3 0.1}
}
]
}
DEF Czujnik CylinderSensor {
autoOffset TRUE
minAngle -1
PRZYKŁAD
maxAngle 1 }
ROUTE Czujnik.rotation_changed TO Obiekt.set_rotation
79
7/9
SphereSensor {
exposedField SFBool
autoOffset
TRUE
exposedField SFBool
enabled
TRUE
exposedField SFRotation offset
0100
eventOut
SFBool
isActive
eventOut
SFRotation rotation_changed
eventOut
}
Węzeł
SphereSensor
działa
analogicznie
jak
CylinderSensor.
Wykorzystanie
węzła
SphereSensor umożliwia obrót danego obiektu we
wszystkich kierunkach.
80
8/9
#VRML V2.0 utf8
children [
Shape {
material Material {
}
geometry Cone { height 4
}
}
]
}
DEF Czujnik SphereSensor {
enabled TRUE
PRZYKŁAD
autoOffset TRUE }
ROUTE Czujnik.rotation_changed TO Obiekt.set_rotation
81
9/9
27
Czujniki środowiskowe
Czujniki środowiskowe są uruchamiane
przez użytkownika nieświadomie, tzn. do
ich
uaktywnienia
nie
potrzebne
jest świadomie działanie użytkownika.
Do
grupy
czujników
środowiskowych
zaliczamy węzły:
i. Collision,
ii.ProximitySensor,
iii.VisibilitySensor.
82
1/8
Collision {
eventIn
MFNode addChildren
eventIn
MFNode removeChildren
[]
exposedField MFNode children
exposedField SFBool collide
TRUE
field
SFVec3f bboxCenter
000
field
SFVec3f bboxSize
-1 -1 -1
field
SFNode proxy
NULL
eventOut
SFTime collideTime
}
83
2/8
Collision jest węzłem grupującym określającym właściwości kolizji dla
obiektów zdefiniowanych w polu children. Pole collide odpowiada za
włączenie lub wyłączenie wykrywania kolizji z obiektami zdefiniowanymi
w węźle Collision. Pole proxy definiuje obiekt który jest niewidoczny, o
który się zatrzymamy chcąc dotrzeć do danego obiektu. Jeżeli w polu
children nie znajdzie się definicja żadnego obiektu, pole collide będzie
miało wartość TRUE, a w polu proxy zostanie zdefiniowany obiekt to nic
nie zostanie wyświetlone na ekranie, ale w ten właśnie sposób można
zdefiniować kolizje z niewidzialnym obiektem. Przy zderzeniu z obiektami
utworzonymi w polu proxy węzeł również wysyła odpowiednie zdarzenia.
Podczas kolizji, węzeł Collision wysyła zdarzenie collideTime, które
można powiązać z innymi zdarzeniami wywołując jakiś efekt, który ma
kolizji towarzyszyć. Jednak aby zdarzenie collideTime mogło zostać
wysłane pole collide musi mieć wartość TRUE.
PRZYKŁAD
84
3/8
28
ProximitySensor {
exposedField SFVec3f center
000
exposedField SFVec3f size
000
exposedField SFBool
enabled
TRUE
eventOut
SFBool
isActive
eventOut
SFVec3f position_changed
eventOut
SFRotation orientation_changed
eventOut
SFTime
enterTime
eventOut
SFTime
exitTime
}
85
4/8
Wykorzystując węzeł ProximitySensor można zdefiniować
obszar aktywny na wkroczenie użytkownika. W momencie
wkroczenia użytkownika w aktywny obszar węzeł wysyła grupę
zdarzeń.
Aktywny
obszar
jest
określony
niewidocznym
sześcianem, którego środek określany jest w polu center, a
rozmiar w polu size. Kiedy użytkownik wkracza w zdefiniowaną
przestrzeń wysyłane jest zdarzenie isActive o wartości TRUE oraz
zdarzenie enterTime, natomiast kiedy użytkownik opuszcza daną
przestrzeń, wysyłane jest zdarzenie isActive o wartości FALSE
oraz zdarzenie exitTime.
Zdarzenia position_changed i orientation_changed "śledzą"
ruch uczestnika świata i wysyłają zdarzenia, które mogą być
odczytywane przez inne węzły. Jeżeli węzeł ProximitySensor
ponownie przywołamy w innym miejscu używając np.:
mechanizmu DEF/USE to wtedy aktywna staje się przestrzeń,
którą stanowi suma "przestrzeni" ją wyznaczających.
86
5/8
#VRML V2.0 utf8
Transform {
translation 0 0 0
children [
Collision {
collide FALSE
children [
DEF Prox ProximitySensor
{size 2 2 2}
Shape { appearance
Appearance { material
Material {
transparency 0.6 }
}
geometry Box {}
}
]
}
]
}
children [
Shape { appearance Appearance { material
Material { diffuseColor 0 1 0 }
}
geometry Sphere {}
}
]
}
DEF Czas TimeSensor {cycleInterval 5}
DEF Ruch PositionInterpolator {
key [ 0, 0.25, 0.5, 0.75 , 1 ]
keyValue [ -5 0 -20, 0 5 -20, 5 0 -20, 0 -5 -20, -5
0 -20]
}
ROUTE Prox.enterTime TO Czas.set_startTime
ROUTE Czas.fraction_changed TO Ruch.set_fraction
ROUTE Ruch.value_changed TO
ROUTE Prox.isActive TO Czas.set_loop
PRZYKŁAD
87
6/8
29
VisibilitySensor {
exposedField SFVec3f center 0 0 0
exposedField SFBool enabled TRUE
exposedField SFVec3f size
000
eventOut
SFTime enterTime
eventOut
SFTime exitTime
eventOut
SFBool isActive
}
Węzeł VisibilitySensor "uwrażliwia" zdefiniwany obszar na
spojrzenie użytkownika. Budowa węzeła VisibilitySensor jest
analogiczna do budowy węzeła ProximitySensor. W obu
węzłach identycznie działają zdarzenia oraz pola center, size i
enabled.
88
7/8
#VRML V2.0 utf8
Transform {
translation 5 0 0
children [
DEF Obiekt Shape {
appearance
Appearance {
material DEF
Kolor Material {
}
geometry Cylinder {
}
}
]
}
Transform {
translation -5 0 0
children [ USE Obiekt ]
}
DEF Obszar VisibilitySensor {
center 0 0 0
size 5 5 5
}
DEF Czas TimeSensor {}
DEF Czas2 TimeSensor {}
DEF Animacja ColorInterpolator {
key [0, 1]
keyValue [1 0 1, 0 1
0]
}
DEF Animacja2 ColorInterpolator {
key [0, 1]
keyValue [0 1 0, 1
01]
}
ROUTE Obszar.enterTime TO
Czas.set_startTime
ROUTE Czas.fraction_changed
TO Animacja.set_fraction
ROUTE
Animacja.value_changed TO
Kolor.set_diffuseColor
ROUTE Obszar.exitTime TO
Czas2.set_startTime
ROUTE
Czas2.fraction_changed TO
Animacja2.set_fraction
ROUTE
Animacja2.value_changed TO
Kolor.set_diffuseColor
PRZYKŁAD
89
8/8
Rzeźba terenu
– węzeł ElevationGrid
ElevationGrid {
eventIn
MFFloat set_height
exposedField SFNode color
NULL
exposedField SFNode normal
NULL
exposedField SFNode texCoord
NULL
field
MFFloat height
[]
field
SFBool ccw
TRUE
field
SFBool colorPerVertex TRUE
field
SFFloat creaseAngle
0
field
SFBool normalPerVertex TRUE
field
SFBool solid
TRUE
field
SFInt32 xDimension
0
field
SFFloat xSpacing
1.0
field
SFInt32 zDimension
0
field
SFFloat zSpacing
1.0
}
90
1/5
30
Rzeźba terenu
Pierwszym krokiem jest budowa dwuwymiarowej siatki rozciągniętej
pomiędzy osią X i Z a następnie ustalenie wysokości punktów w których
siatka się przecina. Siatkę tworzy się za pomocą pól xDimension i
zDimension gdzie definiuje się w nich ilość linii przecinających się. W polach
xSpacing i zSpacing ustala się odległość między tymi liniami (rozrzedzenie
lub zagęszczenie siatki).
Kolejnym krokiem jest definicja pola height, gdzie każdemu punktowi
przecięcia linii siatki podporządkowuje się wysokość wierzchołków. Pierwsza
wartość w tym polu odnosi się do punktu (0, 0) w układzie (X, Z), następne
wartości odnoszą się do kolejnych punktów znajdujących się na osi X
(wartość określona w polu xDimension). Kiedy wszystkie wartości na osi X
dla Z=0 zostaną opisane wtedy kolejnym punktem, który należy opisać w
polu height będzie pierwszy punkt znajdujący się na dodatniej stronie osi Z
dla X=0. Kolejno opisuje się pozostałe punkty od X=0 do X=n, aż do chwili
opisania wszystkich punktów przecięcia siatki. Ilość wartości w polu height
jest równa działaniu xDimension * zDimension.
91
2/5
Rzeźba terenu
W polu ccw określa się porządek współrzędnych wierzchołków użytych
w celu utworzenia bryły. Jeżeli w polu tym znajdzie się wartość TRUE to
oznacza, że wierzchołki tworzące jedną ścianę bryły definiowane są w
kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Jeżeli w polu tym
znajadzie się wartość FALSE to oznacza, że wierzchołki będą definiowane
zgodnie
z
ruchem
wskazówek
zegara.
W polu solid wartość FALSE oznacza, że każdy z wielokątów
wchodzących w skład definiowanej bryły będzie renderowany niezależnie
od tego, czy użytkownik ma ku niemu zwrócony wzrok czy też nie.
Pole color pozwala przypisać inny kolor każdemu wierzchołkowi bądź
każdemu wielokątowi zdefiniowanemu w węźle ElevationGrid. W polu
color można zdefiniować węzeł Color, jednak wartości które mogą się w
nim znaleźć, zależne są od pola colorPerVertex. Pole colorPerVertex
określa czy kolory zdefiniowane w polu color będą przypisane do każdego
wierzchołka (TRUE) czy do każdego czworoboku (FALSE).
92
3/5
Rzeźba terenu
Pole normal
przypisuje każdemu wierzchołkowi
bądź
czworobokowi wektory normalne. W polu normal można
zdefiniować węzeł Normal, jeżeli nie zostanie to zrobione
przeglądarka automatycznie wygeneruje wektory normalne
korzystając z wartości pola creaseAngle. Jeśli kąt między
dwoma płaszczyznami będzie mniejszy od kąta zawartego w polu
creaseAngle to krawędzie tych dwóch płaszczyzn powinny być
delikatnie wycieniowane. Podobnie jak w przypadku kolorów,
cieniowanie można przypisać albo do wierzchołków albo do
wielokątów (pole normalPerVertex).
W polu texCoord można zdefiniować węzeł TextureCoordinate
odpowiadający za nałożenie tekstury na obiekty o budowie
wierzchołkowej.
93
4/5
31
Rzeźba terenu
geometry ElevationGrid {
xDimension 5
zDimension 5
xSpacing 2
zSpacing 4
height [ 0, 0.7, 0, 1, 0,
0, 0.4, 0.1, 0.2, 0,
0, 0.3, 0.2, 0, 0,
0.2, 0.1, 0.3, 0.2, 0,
0.1, 0, 0.5, 0.1, 0.1
#VRML V2.0 utf8
DirectionalLight {direction 0 -0.5
0.5}
Shape { appearance Appearance {
material Material {
diffuseColor 0 1 0}
}
]
}
}
PRZYKŁAD
94
5/5
Horyzont, panorama i mgła
– węzły Background i Fog
Wykorzystując węzeł Background można dokładnie
określić kolor "nieba" oraz "ziemi” wirtualnego świata.
Background {
eventIn
SFBool set_bind
exposedField MFFloat groundAngle []
exposedField MFColor groundColor []
exposedField MFString backUrl
[]
exposedField MFString bottomUrl []
exposedField MFString frontUrl
[]
exposedField MFString leftUrl
[]
exposedField MFString rightUrl
[]
exposedField MFString topUrl
[]
exposedField MFFloat skyAngle
[]
exposedField MFColor skyColor
000
eventOut
SFBool isBound
}
95
1/6
Kolor "nieba" i "ziemi" określa się korzystając z pól groundAngle,
groundColor oraz skyAngle i skyColor.
W polu skyAngle wyznacza się kąt tworzący koncentryczny pas
wokół zenitu, a w polu skyColor określa się barwę, jaka ma się w
tym pasie znaleźć (barwę określamy w standardzie RGB). Takich
pasów możemy utworzyć bardzo wiele, ale zawsze w polu
skyColor musi znajdować się jedna definicja koloru więcej, niż
jest zdefiniowanych kątów. Dzieje się tak dlatego, iż pierwsza
wartość w polu skyColor przyjmowana jest za kolor dla zenitu.
Wygląd „ziemi" tworzy się w sposób analogiczny, tylko że kąty w
polu groundAngle liczone są od nadiru.
96
2/6
32
#VRML V2.0 utf8
Background {
skyColor [
1 1 1,
0 0.25 0.5,
0.5 0.25 0.5 ]
skyAngle [ 0.1, 1.57]
groundColor [
000
000
0.5 0.25 0.5 ]
groundAngle [ 1.5, 1.57]
}
PRZYKŁAD
97
3/6
Za pomocą węzła Background można
utworzyć
również panoramę otaczającą nasz świat. W skład
takiej panoramy wchodzą pliki graficzne (JPG, PNG,
GIF), które jako teksturę nakładamy na wielki sześcian
otaczający cały nasz świat (sześcian ten jest domyślnie
tworzony przez węzeł Background). Stąd w składni
węzła Background pola: backUrl, bottomUrl,
frontUrl, leftUrl, rightUrl, topUrl. W każdym z tych
pól umieszcza się ścieżkę dostępu do plików
graficznych, które mają tworzyć naszą panoramę.
98
4/6
Fog {
111
exposedField SFString fogType
"LINEAR"
exposedField SFFloat visibilityRange 0
eventIn
SFBool set_bind
eventOut
SFBool isBound
}
Pole color określa kolor mgły. Wartość LINEAR w polu fogType
powoduje, że mgła rozpościera się liniowo we wszystkich
kierunkach, natomiast gdy zostanie umieszczona tam wartość
EXPONENTIAL uzyskamy efekt bardziej naturalny, zbliżony do
rzeczywistości. W polu visibilityRange określa się najmniejszą
odległość między użytkownikiem a obiektem, przy której obiekt
zostaje zupełnie przez mgłę przesłonięty.
99
5/6
33
6/6
#VRML V2.0 utf8
Background {
skyColor [
0.0 0.2 0.7,
0.0 0.5 1.0,
1.0 1.0 1.0
]
skyAngle [ 1.309, 1.571 ]
}
Fog { color 1 1 1
visibilityRange 10
fogType "LINEAR" }
Shape {
}
PRZYKŁAD
geometry Box {}
100
}
Dzwięk i film – węzły Sound, MovieTexture i
AudioClip
Sound {
001
1
exposedField SFVec3f location
000
exposedField SFFloat maxBack
10
exposedField SFFloat maxFront
10
exposedField SFFloat minBack
1
exposedField SFFloat minFront
1
exposedField SFFloat priority
0
exposedField SFNode source
NULL
field
SFBool spatialize TRUE
}
101
1/9
AudioClip
W polu direction określa się kierunek rozchodzenia się dźwięku.
Pole intensity odpowiada za głośność z jaką dany dźwięk będzie
odtwarzany (0 - cisza, 1 - pełna głośność). Pole location
definiuje miejsce, z którego dany dźwięk będzie się rozchodził.
Pole
spatialize
odpowiada
za
funkcję
przestrzenności
odgrywanego dźwięku. Jeżeli wartością tej funkcji będzie FALSE
to dane dotyczące kierunku, w którym fale dźwiękowe mają się
rozchodzić zostaną zignorowane. Pole priority stanowi
podpowiedź dla przeglądarki dotyczącą dźwięku, który ma
odtwarzać w momencie gdy na scenie zdefiniowanych jest więcej
niż jedno źródeł dźwięku. Pole priority podobnie jak pole
intensity może przybierać wartości od 0 do 1, gdzie wartość 0
pomniejsza słyszalność danego dźwięku, a wartość 1 nadaje mu
pierwszeństwo.
102
2/9
34
AudioClip
Właściwości każdego dźwięku są takie, że jego fale rozchodzą się
elipsoidalnie, w związku z czym dźwięk słychać również stojąc
niedaleko od źródła dźwięku z tyłu. Zagadnienie to tłumaczy
występowanie pól minBack, maxBack i minFront, maxFront.
Wartość minBack określa odległość od źródła dźwięku "z tyłu",
na której słyszalna jest pełna jego moc, a pole maxBack określa
odległość również "z tyłu" źródła ale taką, na której dźwięk
zupełnie zanika. Analogicznie wygląda sytuacja z polami
minFront i maxFront - odnosi się ona jedynie do odległości od
źródła dźwięku zgodnej z kierunkiem transmisji. Im większy
będzie odstęp między wartościami min a max, tym dźwięk będzie
narastał łagodniej podczas zbliżania się do jego źródła.
103
3/9
AudioClip
W polu source umieszcza się węzeł AudioClip
lub MovieTexture, w którym znajdzie się:
ścieżka dostępu do pliku dźwiękowego oraz
właściwości dotyczące trwania dźwięku w
czasie. Podobnie jak węzeł TimeSensor, węzły
AudioClip i MovieTexture są "węzłami
zależnymi od czasu" czyli posiadają pola
charakterystyczne dla tego typu węzłów i
działają w podobny sposób.
104
4/9
AudioClip
AudioClip {
exposedField SFString description
""
FALSE
exposedField SFFloat pitch
1.0
0
0
[]
eventOut
eventOut
SFBool isActive
}
105
5/9
35
AudioClip
Pola loop, startTime i stopTime – patrz
węzeł TimeSensor. W polu description
umieszcza się opis dźwięku (tylko niektóre
przeglądarki obsługuje tą funkcję. W polu
pitch określa się czy dźwięk ma być
odtwarzany z normalną prędkością 1 czy też
ma być odtwarzany szybciej 1> lub wolniej
1<.
106
6/9
AudioClip
Shape {
#VRML V2.0 utf8
DEF Obrot Transform {
material Material {
children [
emissiveCo
Transform {
lor 1 0 0 }
rotation 1 0 0 0
}
translation 5 2 0
geometry Sphere { radius DEF Czas TimeSensor { loop TRUE
children [
cycleInterval 5 }
DEF Click TouchSensor 2 }
}
{}
DEF Interpolator OrientationInterpolator {
Sound {
Sound {
key [ 0, .5, 1]
source
AudioClip
{
source DEF Efekt
keyValue [0 1 0 0, 0 1 0 3.14, 0 1 0 6.28]
loop TRUE
AudioClip {
}
url "x.mid" }
url
#Połączenie zdarzeń odpowiedzialnych za
priority 0.5
"efekt.wav"
efekt dźwiękowy
direction 0 0 1
loop
ROUTE Click.touchTime TO Efekt.startTime
minFront 12
FALSE }
#Połączenie zdarzeń wywołujących animację
minBack 12
priority 0.5
ROUTE Czas.fraction_changed TO
maxBack
30
minFront 12
Interpolator.set_fraction
maxFront 30
minBack 12
ROUTE Interpolator.value_changed TO
spatialize TRUE }
maxBack 30
Obrot.set_rotation
maxFront 30
ROUTE Click.touchTime TO
]
spatialize TRUE }
Czas.set_startTime
}
]
}
PRZYKŁAD
107
7/9
AudioClip
MovieTexture {
FALSE
1.0
0
0
[]
field
SFBool repeatS
TRUE
field
SFBool repeatT
TRUE
eventOut
eventOut
SFBool isActive
}
108
8/9
36
AudioClip
Jak wszystkie inne węzły odpowiadające za
nałożenie tekstury, węzeł MovieTexture
umieszcza się w polu texture węzła
Appearance i tak samo jak inne tekstury
może ona podlegać operacji przesuwania,
skalowania, obracania, rozciągania. Pole
speed działa na tej samej zasadzie co pole
pitch węzła AudioClip - odpowiada za
prędkość z jaką plik filmowy umieszczony w
polu url będzie odtwarzany.
PRZYKŁAD
109
9/9
Animowanie kamery – węzeł Viewpoint
DEF Ruchomy Transform {
translation 5 0 0
children [
Viewpoint { position 0 0 5
description „Follow me"}
Shape {
material Material {
diffuseColor 1 0 0
}
}
geometry Sphere { }
}
]
}
PRZYKŁAD
110
1/1
Węzły wiążące
Do
węzłów
wiążących
należą:
Background,
Fog,
NavigationInfo i Viewpoint. W kodzie źródłowym można
zdefiniować dowolną ilość każdego z tych węzłów, jednak
jednorazowo tylko jeden węzeł z danej grupy może być
aktywny. W tym przypadku grupą nazywamy np. wszystkie węzły
Background zdefiniowane w kodzie źródłowym, drugą grupą są
wszystkie węzły Viewpoint itd.
Każda grupa węzłów tego samego rodzaju posiada w pamięci
przeglądarki własny tzw. stos wiążący. Węzeł aktywny znajduje
się na górze takiego stosu. W pamięci przeglądarki istnieją w
związku z tym cztery stosy wiążące, każdy z nich obsługuje jedną
grupę węzłów wiążących, np. wszystkie węzły Fog.
1/13
111
37
Węzły wiążące
Dzięki węzłom wiążącym można dowolnie zmieniać
np. warunki atmosferyczne jakie panują w naszym
świecie w zależności np. od czasu jaki upływa
podczas wizyty. Możemy również spowodować, że
użytkownikowi wchodzącemu do ciemnego pokoju
zapala się światło headlight (NavigationInfo).
Najprostszym przykładem może być przełączanie
między kolejnymi węzłami Viewpoint. Wysyłane
jest wtedy zdarzenia set_bind odpowiedzialne za
uaktywnienie o wartości TRUE do kolejnych węzłów
Viewpoint.
112
2/13
Węzły wiążące
NavigationInfo {
eventIn
SFBool set_bind
exposedField MFFloat avatarSize
[0.25, 1.6, 0.75]
exposedField SFBool headlight
TRUE
1.0
exposedField MFString type
["WALK", "ANY"]
exposedField SFFloat visibilityLimit 0.0
eventOut
SFBool isBound
}
Węzeł ten odpowiada za fizyczne cechy uczestnika
świata wirtualnego (awatara), jak i również za sposób
prezentacji obiektów znajdujących się w tym świecie.
113
3/13
Węzły wiążące
Pole avatarSize określa możliwości fizyczne
uczestnika świata. Pierwsza wartość w tym polu
odnosi się do odległości między użytkownikiem a
obiektem, przy której następuje zderzenie. Druga
wartość określa wysokość najniższego elementu
świata, pod którym użytkownik może przejść (czyli
wysokość).
Trzecia
wartość
natomiast
określa
wysokości najwyższego elementu świata, przez który
użytkownik może przejść.
4/13
114
38
Węzły wiążące
Pole headlight odpowiada za włączenie lub
wyłączenie źródła światła, które jest umiejscowione tuż
przy głowie uczestnika świata i oświetla wszystko co się
przed nim znajduje.
W polu speed definiuje się prędkość, z jaką uczestnik
świata będzie się poruszał. W polu tym nie może
znajdować się wartość ujemna. Jeżeli w polu type
ustalimy wartość EXAMINE, działanie pola speed nie
będzie przynosiło żadnego rezultatu.
115
5/13
Węzły wiążące
Pole type narzuca sposób eksplorowania stworzonego świata. Wartości
umieszczane w tym polu odnoszą się do przeglądarki VRML, zmieniają jej interfejs,
włączając lub wyłączając różne jej opcje. W polu type mogą występować
następujące wartości: ANY, WALK, EXAMINE, FLY, NONE.
Wartość ANY daje uczestnikowi świata do dyspozycji wszystkie opcje interfejsu
przeglądarki. Jeżeli w polu type oprócz wartości ANY znajdą się również inne,
WALK, EXAMINE czy FLY, oznaczać do będzie, że uczestnik będzie mógł
korzystać ze wszystkich opcji interfejsu przeglądarki, ale inne będą ustawienia tego
interfejsu tuż po załadowaniu świata. Na przykład wartość ["EXAMINE", "ANY"]
w polu type spowoduje, że po załadowaniu świata będziemy od razu w trybie
examine.
Jeżeli wybierzemy wartość WALK, zostanie wyłączona możliwość wejścia w tryb
obracania obiektów i wyłączenia grawitacji. Wartość EXAMINE w polu type
spowoduje, że będziemy mogli daną sceną jedynie obracać bez możliwości
chodzenia. Gdy w polu type umieści się wartość FLY, zostanie wyłączona
możliwość obracania obiektami oraz możliwość włączenia grawitacji. Wartość
NONE w polu type spowoduje, że interfejs przeglądarki zostanie w ogóle
wyłączony. Użytkownik zostanie pozbawiony możliwości ruchu w świecie VRML.
116
6/13
Węzły wiążące
W polu visibilityLimit można określić jak duża
część świata VRML będzie ukazywana jego
uczestnikowi. Wartość domyślna (0.0) ukazuje
całą scenę, natomiast wartość (10) - metrów, a
(100) – metrów. Pole to może być użyte przy
budowaniu
dużych
przestrzeni
w
celu
optymalizacji - im mniejszy fragment świata
będzie widoczny tym szybciej będzie on
wyświetlany.
7/13
117
39
Węzły wiążące
DEF Wieczor Fog {
#VRML V2.0 utf8
color 1 1 1
DEF DzienNav NavigationInfo {}
visibilityRange 0 }
DEF NocNav NavigationInfo {headlightShape {
FALSE}
appearance Appearance { material
DEF Dzien Background {
Material {
skyColor [
diffuseColor 0
0.0 0.2 0.7,
10}}
0.0 0.5 1.0,
geometry Box {}
1.0 1.0 1.0 ]
}
skyAngle [ 1.3, 1.57 ]
DEF DzienView Viewpoint {
}
description "Dzien"
DEF Rano Fog {
position 0 0 10 }
color 1 1 1
DEF NocView Viewpoint {
visibilityRange 20 }
description "Noc"
DEF Noc Background {
position 0 0 -10
skyColor [
orientation 0 1 0 3.14 }
111,
DEF DzienProx ProximitySensor
0 0 0,
{center 0 0 10
0 0.25 0.5,
size 20 20 20 }
000]
DEF NocProx ProximitySensor { center
skyAngle [ 0.5, 1, 2 ]
0 0 -10
}
size 20 20 20 }
ROUTE DzienProx.isActive TO
DzienView.set_bind
Dzien.set_bind
Rano.set_bind
DzienNav.set_bind
ROUTE NocProx.isActive TO
NocView.set_bind
Noc.set_bind
Wieczor.set_bind
NocNav.set_bind
PRZYKŁAD
118
8/13
Węzły wiążące
Węzły wiążące posiadają unikalne zdarzenia, które mogą zostać
uaktywnione w dowolnym momencie, ale tylko po jednym zdarzeniu z
każdego typu. Każdy z tych węzłów zawiera zdarzenie eventIn set_bind
oraz zdarzenie eventOut isBound. Zdarzenie eventIn set_bind
używane jest do przesuwania danego węzła po zakresie pamięci
oferowanym przez przeglądarkę. Wartość TRUE dla zdarzenia eventIn
set_bind przesuwa węzeł na górę stosu, a wartość FALSE w ogóle
usuwa węzeł ze stosu.
Zdarzenie isBound zostaje wysłane, gdy dany węzeł przesunie się na
górę stosu, zostanie z niego usunięty lub zrzucony i zastąpiony przez inny
węzeł. Węzeł, który znajduje się na górze stosu jest węzłem aktywnym
dla reprezentowanego typu i używany jest przez przeglądarkę do
określenia stanu sceny. Jeśli stos jest pusty, to do ustawienia stanu sceny
użyta jest wartość domyślna. Rezultat tej operacji pozostaje
niezdefiniowany, jeżeli więcej niż jeden spośród węzłów wiążących
(przywołanych za pomocą mechanizmu DEF/USE) zostaje dowiązany do
stosu.
119
9/13
Węzły wiążące
Zachowania stosu wiążącego
1. Podczas czytania pliku:
a. Pierwszy znaleziony węzeł wiążący jest
umieszczany na górze stosu:
a.1. Węzły wiążące, które znajdują się w plikach
dołączonych za pomocą węzła Inline, nie
mogą zostać jako pierwsze umieszczone na
górze stosu;
a.2.węzeł, który znajduje się wewnątrz prototypu, może
zostać umieszczony na górze stosu jako
pierwszy;
b. Pierwszy napotkany węzeł więżący wysyła zdarzenie
isBound o wartości TRUE.
10/13
120
40
Węzły wiążące
2. Kiedy zdarzenie set_bind węzła wiążącego przyjmie
wartość TRUE:
a. jeśli węzeł wiążący nie jest na górze stosu wiążącego:
a.1.węzeł, który aktualnie znajduje się na górze stosu,
wysyła
zdarzenie isBound o wartości FALSE;
a.2. nowy węzeł zostaje umieszczony na górze stosu (w
danym momencie na górze stosu może
przebywać
jedynie jeden węzeł);
a.3. nowy węzeł wysyła zdarzenie isBound o wartości
TRUE;
b. jeśli węzeł już jest na górze stosu to zdarzenie nie
wywołuje
żadnego efektu.
121
11/13
Węzły wiążące
3. Kiedy zdarzenie set_bind węzła wiążącego
przyjmie wartość FALSE:
a. węzeł zostaje usunięty ze stosu wiążącego;
b. jeśli węzeł wiążący jest na górze stosu:
a.1. wysyła zdarzenie isBound o wartości
FALSE;
a.2. następny węzeł znajdujący się na stosie
wiążącym wchodzi na górę i wysyła
zdarzenie isBound o wartości TRUE.
122
12/13
Węzły wiążące
4. Jeśli zdarzenie set_bind o wartości FALSE zostanie przyjęte
przez węzeł, który nie należy aktualnie do stosu wiążącego,
zdarzenie zostaje zignorowane i zdarzenie isBound nie jest
wysłane.
5. Kiedy węzeł zastąpi inny węzeł na górze stosu, wtedy jeden
węzeł wysyła zdarzenie o wartości TRUE, a drugi jednocześnie o
wartości FALSE. Oba węzły w tym momencie mają identyczne
etykiety czasowe.
6. Jeśli węzeł wiążący zostaje wykasowany, wtedy zachowuje się
on jakby wysłał zdarzenie set_bind o wartości FALSE.
13/13
123
41
Tworzenie złożonych obiektów
Obiekty złożone tworzymy wykorzystując następujące węzły:
IndexedFaceSet,
IndexedLineSet,
PointSet i Extrusion.
Tworzenie obiektów za pomocą powyższych węzłów polega na metodzie
wyznaczania punktów w przestrzeni trójwymiarowej a następnie
łączenia ich. Każdy z tych trzech węzłów w inny sposób traktuje
określone punkty. Węzeł IndexedfaceSet używa ich do utworzenia
dwuwymiarowych wielokątów - trzy połączone ze sobą punkty tworzą
wielokąt.
Z pojedynczych wielokątów dwuwymiarowych tworzone są potem
obiekty trójwymiarowe. Węzeł IndexedLineSet tworzy linie między
minimum dwoma punktami a węzeł PointSet tworzy pojedyncze,
świecące w przestrzeni punkty. Węzeł Extrusion tworzy obiekty
trójwymiarowe z dwuwymiarowego planu obiektu.
124
1/21
IndexedFaceSet {
eventIn
MFInt32 set_colorIndex
eventIn
MFInt32 set_coordIndex
eventIn
MFInt32 set_normalIndex
eventIn
MFInt32 set_texCoordIndex
NULL
exposedField SFNode coord
NULL
exposedField SFNode normal
NULL
exposedField SFNode texCoord
NULL
field
SFBool ccw
TRUE
field
MFInt32 colorIndex
[]
field
field
SFBool convex
TRUE
field
MFInt32 coordIndex
[]
field
SFFloat creaseAngle
0
field
MFInt32 normalIndex
[]
field
SFBool normalPerVertex TRUE
field
SFBool solid
TRUE
field
MFInt32 texCoordIndex
[]
}
2/21
125
W węźle IndexedfaceSet tworzy się trójwymiarowy obiekt
poprzez osobne zdefiniowanie każdej jego ściany. Ściany te
składają się z wielokątów, których wierzchołki wyznacza się w
polu coord węzeła Coordinate. Zdefiniowane punkty łączy się
według
ustalonych
zasad
w
polu
coordIndex
węzła
IndexedfaceSet. Wartość -1 w polu coordIndex wskazuje na
to, że kończy się definicja pierwszego wielokąta i zaczyna
następnego. Jeśli liczba zdefiniowanych punktów w węźle
Coordinate wynosi N, to liczba wartości w coordIndex powinna
być N-1. Wynika to z indeksowania od 0 do N. Każda
zdefiniowana ściana obiektu powinna zawierać przynajmniej trzy
nie pokrywające się wierzchołki, które definiują płaski wielokąt.
3/21
126
42
#VRML V2.0 utf8
Transform {
translation 0 0 0
rotation 0 1 0 -3.14
children [
Shape { appearance NULL
geometry IndexedFaceSet {
coord Coordinate { point [ -1 -1 0, #punkt [0]
-1 1 0, #punkt [1]
1 1 0, #punkt [2]
1 -1 0 ] #punkt [3]
}
coordIndex [0, 1, 2, 3, -1]
}
}
]
4/21
PRZYKŁAD
}
127
Pole ccw określa porządek współrzędnych wierzchołków użytych
w celu utworzenia bryły. Jeżeli w polu tym znajdzie się wartość
TRUE, oznacza to, że wierzchołki tworzące jedną ścianę bryły
definiowane są w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek
zegara. Jeżeli pole to przyjmie wartość FALSE, będzie to
oznaczać, że wierzchołki będą definiowane zgodnie z ruchem
wskazówek zegara. W polu solid wartość FALSE oznacza, że
każdy z wielokątów wchodzących w skład definiowanej bryły
będzie wyświetlany niezależnie od tego, czy użytkownik ma ku
niemu zwrócony wzrok czy nie. Wartość TRUE powoduje, że
niewidoczne wielokąty nie są wyświetlane, dzięki czemu
wyświetlanie świata jest płynniejsze. Pole convex wskazuje na
to, czy wszystkie ściany kształtu są wypukłe.
128
5/21
W polach color, normal, texCoord można
zdefiniować odpowiednio węzły Color, Normal
i TextureCoordinate. Użycie tych węzłów
wiąże
się
również
z
zastosowaniem
pozostałych pól węzła IndexedFaceSet:
colorIndex, colorPerVertex, normalIndex,
normalPerVertex,
texCoordIndex.
Zależności
między
tymi
wszystkimi
elementami opisują dosyć złożone zasady:
6/21
129
43
W polu color umieszcza się definicję węzła
Color.
Jeżeli
pole
color
pozostanie
niezdefiniowane, całemu obiektowi zostanie
przypisany kolor bądź tekstura zdefiniowana w
węźle Appearance. Jeżeli zostanie określony
węzeł Color, to należy zdecydować czy kolory,
które w nim są zdefiniowane, będą przypisane
do każdego wierzchołka czy do każdej ściany.
130
7/21
1. W przypadku gdy pole colorPerVertex będzie miało wartość
TRUE to kolory będą przypisane do wierzchołków:
a. W polu colorIndex przyporządkowuje się kolory do każdego
wierzchołka w ten sam sposób jak przy indeksowaniu
wielokątów w polu coordIndex. Pole coordIndex musi
zawierać tyle samo wartości, co pole coordIndex, a
definicja każdego koloru musi się kończyć wartością -1.
Jeśli w węźle Color jest zdefiniowanych N kolorów, to w
polu colorIndex powinno się znaleźć N-1 indeksów.
b. Jeśli pole colorIndex zostanie puste, wtedy przeglądarka do
nałożenia kolorów użyje wartości znajdujących się w polu
coordIndex.
131
8/21
2. W przypadku gdy pole colorPerVertex będzie miało wartość
FALSE, to kolory przypisane będą do ścian obiektu:
a. W polu colorIndex przyporządkowuje kolory do każdej
ściany obiektu. Liczba wartości w tym polu musi być
przynajmniej równa liczbie zdefiniowanych ścian. Jeśli w
węźle Color jest zdefiniowanych N kolorów, to w polu
colorIndex powinno się znaleźć N-1 indeksów.
b. Jeżeli pole colorIndex zostawimy puste, to na ściany
obiektu zostaną nałożone kolory w takiej kolejności,
w
jakiej występują w węźle Color. W węźle Color musi się
znajdować przynajmniej tyle definicji kolorów, ile obiekt
ma ścian.
9/21
132
44
Jeżeli w polu normal zdefiniowany będzie węzeł
Normal, to wektory normalne względem wierzchołków
lub ścian obiektu określa w sposób opisany poniżej:
Pole
colorPerVertex
odpowiada
polu
normalPerVertex, a pole colorIndex odpowiada
polu normalIndex.
Jeżeli pole normal zostanie niezdefiniowane, to
przeglądarka automatycznie obliczy wektory normalne
na podstawie pola creaseAngle.
133
10/21
Jeśli nie określi się węzła TextureCoordinate w polu texCoord,
to tekstura na zdefiniowany obiekt zostanie nałożona domyślnie.
Natomiast jeżeli zdefiniuje się węzeł TextureCoordinate,
tekstura na obiekt stworzony w węźle IndexedFaceSet zostanie
nałożona w sposób opisany poniżej:
1. Wartości w polu texCoordIndex wskazują, które
współrzędne tekstury (określone w węźle TextureCoordinate),
do jakich wierzchołków mają zostać przypisane.
Przyporządkowanie to opiera się na tych samych zasadach co w
polu coordIndex. Liczba wartości w polu texCoordIndex musi
być przynajmniej równa liczbie wartości w polu coordIndex.
2. Jeśli pole texCoordIndex zostanie nie zdefiniowane, do
nałożenia tekstury zostaną wybrane wartości z pola coordIndex.
134
11/21
IndexedLineSet {
eventIn
MFInt32 set_colorIndex
eventIn
MFInt32 set_coordIndex
NULL
NULL
field
MFInt32 colorIndex
[]
field
field
MFInt32 coordIndex
[]
}
12/21
135
45
Węzeł
IndexedLineSet
tworzy
linie
w
przestrzeni
trójwymiarowej
przebiegające
między
zdefiniowanymi
wierzchołkami. Wierzchołki te definiuje się w polu coord, w
którym umieszcza się definicję węzła Coordinate. Kolejność
łączenia wierzchołków ustanawia się tworząc indeks w polu
coordIndex, gdzie definiowane jednej linii kończy się wartością1.
Linie zdefiniowane w tym polu nie uczestniczą w kolizji, nie
można na nie również nałożyć tekstury ani ich oświetlić. Ich
szerokość zależy od tego, jak przeglądarka interpretuje węzeł
IndexedLineSet. Można natomiast nadać im dowolny kolor.
136
13/21
Jeżeli w polu color zdefiniuje się węzeł Color, to kolory
zdefiniowane w tym węźle można zastosować następująco:
1. Jeżeli pole colorPerVertex ma wartość FALSE:
a. W polu colorIndex musi się znaleźć przynajmniej tyle
indeksów, ile jest zdefiniowanych linii. Jeśli w węźle Color
jest zdefiniowanych N kolorów, to w polu colorIndex
powinno się znaleźć N-1 indeksów.
b. Jeśli w polu colorIndex nie wprowadzi się żadnych
wartości, to kolory zostaną nałożone na linie w takiej
kolejności, w jakiej znajdują się w węźle Color. W
związku z tym w węźle Color musi znajdować się
przynajmniej tyle definicji kolorów, ile w węźle
IndexedLineSet jest zdefiniowanych linii.
137
14/21
2. Jeżeli pole colorPerVertex ma wartość TRUE:
a. Korzystając z pola colorIndex przypisuje się każdemu
wierzchołkowi inny kolor. Pole colorIndex powinno
zawierać przynajmniej tyle indeksów, ile znajduje się
w
polu coordIndex. Jeśli w węźle Color jest
zdefiniowanych N kolorów, to w polu colorIndex
powinno się znaleźć N-1 indeksów. Na końcu każdego
indeksu w polu colorIndex musi się znaleźć wartość - 1
w tych samych miejscach co w polu coordIndex.
b. Jeśli pole colorIndex pozostanie puste, to do nałożenia
kolorów na linie zostaną wykorzystane wartości z pola
coordIndex.
Jeśli w polu color nie zdefiniuje się węzła Color, to na wszystkie
linie zostanie nałożona barwa określona w polu emissiveColor
węzła Material.
15/21
138
46
#VRML V2.0 utf8
Transform {
translation 0 0 0
children [
Shape { appearance NULL
geometry DEF Trojkat IndexedLineSet {
coord Coordinate { point [ 1 0 0,
-1 0 0,
010]
}
coordIndex [0, 1, 2, 0, -1]
}
}
Transform {
children [
Shape { geometry USE Trojkat }
]
}
Transform {
rotation 0 1 0 -0.8
children [
]
}
Transform {
rotation 0 1 0 0.8
children [
]
}
]
}
PRZYKŁAD
139
16/21
PointSet {
}
NULL
NULL
140
17/21
Węzeł PointSet definiuje punkty w przestrzeni
trójwymiarowej. Każdemu z punktów można nadać
inny kolor. W polu coord można zdefiniować węzeł
Coordinate, w którym wprowadza się współrzędne
punktów. W polu color natomiast umieszcza się węzeł
Color, w którym każdemu z punktów określonych w
polu coord przypisuje się określony kolor.
Jeżeli pole color będzie miało wartość NULL, a w
węźle Shape, w którym definiuje się węzeł PointSet,
znajdzie się definicja węzła Material to dla wszystkich
zdefiniowanych punktów powinien zostać przyjęty
kolor określony w polu emissiveColor.
18/21
141
47
Extrusion {
eventIn MFVec2f set_crossSection
eventIn MFRotation set_orientation
eventIn MFVec2f set_scale
eventIn MFVec3f set_spine
field SFBool
beginCap
TRUE
field SFBool
ccw
TRUE
field SFBool
convex
TRUE
field SFFloat creaseAngle
0
field MFVec2f crossSection
[ 1 1, 1 -1, -1 -1,
-1 1, 1 1 ]
field SFBool
endCap
TRUE
field MFRotation orientation
0010
field MFVec2f scale
11
field SFBool
solid
TRUE
field MFVec3f spine
[ 0 0 0, 0 1 0 ]
}
142
19/21
Dzięki węzłowi Extrusion można utworzyć trójwymiarowy obiekt o
dowolnym kształcie. Na początku w polu crossSection tworzy się
dwuwymiarowy przekrój bryły. Następnie w polu spine definiuje się
trójwymiarowe wektory nadając przekrojowi trzeci wymiar.
Każdemu punktowi opisanemu w polu spine można przypisać operację
skalowania (pole scale) lub obrotu (pole orientation). Liczba wartości w
tych polach musi być identyczna z liczbą wartości w polu spine. Aby w
polu scale uzyskać efekt zmiejszenia, wartości muszą zawierać się
między 0 a 1. Wartości powyżej 1 będą powodowały zwiększanie obiektu.
Obiekt utworzony przez węzeł Extrusion składa się z trzech części:
płaszczyzn stanowiących boki obiektu oraz przestrzeni wyznaczonej przez
pierwszą i ostatnią wartość w polu spine. Za zamknięcie tej pierwszej
przestrzeni odpowiada pole beginCap, a za zamknięcie przestrzeni
końcowej pole endCap. Pola te nie mają wpływu na wygląd obiektu, jeżeli
punkty określone w polu crossSection będą tworzyły zamkniętą bryłę.
143
20/21
#VRML V2.0 utf8
Shape {
}
geometry Extrusion {
creaseAngle 0
crossSection [0.92 -0.38,0.38 -0.92,-0.38
-0.92,-0.92 -0.38, -0.92 0.38,
-0.38 0.92,0.38 0.92,0.92 0.38,
0.92 -0.38 ]
spine [ 0 -2 0, 0 -1.5 0, 0 -1 0, 0 -0.5 0, 0 0 0,
0 0.5 0, 0 1 0, 0 1.5 0, 0 2 0 ]
scale [ 2 2, 1.7 1.7, 1 1, 0.7 0.7, 1.5 1.5,
0.7 0.7, 1 1, 1.7 1.7, 1 1 ]
}
21/21
}
PRZYKŁAD
144
48
VRML/X3D jako
język zapisu
geometrii konstrukcji
i nie tylko...
KONIEC
145
49

VRML/X3D jako język zapisu geometrii konstrukcji i nie tylko

Transkrypt

Podobne dokumenty

węzły - Pathfinder

Opis projektu - Mapa Dotacji

Wersja do druku / pobrania

urodziny łodzi - Węzeł Multimodalny

węzeł szczęścia z mini dzwoneczkami

Uwagi Polkomtel S

Poziom Nr pomieszczenia Powierzchnia -4,8

Węzły - Formularz Wizji Lokalnej