VRML文件授課教師：趙應丁E-Mail:zhaoyingding@163.com江西農業大學計算機與信息工程學院2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第1

頁第四講VRML文件與VRML基本造型1.VRML文件體系2.VRML文件基本內容3.VRML空間4.VRML關鍵字5.Shape節點6.基本幾何造型7.造型材質控制8.Group編組節點9.節點定義及引用2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第2

頁1.VRML文件體系VRML文件主要包括VRML文件頭\造型\事件\路由\事件體系\腳本\原型等體系元素。1.VRML文件類型.VRML文件是由通用文本編輯系統或專用VRML開發工具編輯的ASCII文件格式的場景描述性語言,其文件類型擴展名為.wrl或.wrz,一般使用.wrl文件擴展名。2.VRML文件頭#VRMLV2.0utf8VRML文件頭由四部分組成,各部分意義說明如下:2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第3

頁1.VRML文件體系(續)(1)VRML文件頭由“#”字符起始,“#”字符說明后為一個文本型的說明字符串.(2)VRML文件頭的第二部分是“VRML”字符串,該字符串提示瀏覽器該文件是一個VRML文件.(3)VRML文件頭的第三部分是“V2.0”字符串,該字符串提示瀏覽器該VRML文件遵循VRML規范2.0版本.(4)VRML文件頭的第四部分是“utf8”字符串,該字符串提示瀏覽器該VRML文件是一個使用國際標準UTF-8字符集的文件.UTF-8的英文全稱是UCSTransformFormat,而UCS是UniversalCharacterSet的縮寫.2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第4

頁1.VRML文件體系(續)VRML造型VRML中的場景由造型組成,而造型則由節點(Node).在最高抽象層,VRML定義了一組節點機制用于三維場景制作,再由瀏覽器進行實時渲染.VRML中的所有節點都可以有零個或多個域(Field).每個域取域值,不同的域對應不同的域值類型.VRML定義了20種基本數據類型,也分為兩類:以SF開頭的是單值類型,該類型只有一個單一的數或數組;以MF開頭的是多值類型,該類型指定一個數或數組的列表.2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第5

頁1.VRML文件體系(續)VRML事件、路由、事件體系.節點除具有域屬性外，還具有事件(event)屬性。事件是VRML實現用戶交互與場景動態變化的最主要內容。事件為節點提供了接收外界信息以及外界發送信息的能力。節點通過事件入口接收入事件，通過事件出口發送出事件。入事件要求節點改變自己某個域的取值，而出事件則要求改變其他節點的域值。VRML對節點的說明中經常包含標有”exposedField”的公共域，該類型域隱含著與下面兩種系統缺省定義的事件相關。路由為創作者提供了一種獨立于場景層次體系的系統機制，通過這種機制，事件得以蔓延傳播從而引起其他節點的變化。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第6

頁1.VRML文件體系(續)VRML腳本為使VRML具有更強的人機交互能力和可控性，可以在事件發生器與事件接收器之間插入腳本(Script)節點。腳本節點實際上是一個外殼，它包含一組利用腳本描述語言，如Java，JavaScript編寫的函數或方法。VRML原型用戶可以通過VRML原型機制擴充VRML標準節點類型集。原型節點定義應對其中需要使用的域、入事件和出事件分別加以說明，原型定義既可以在引用該原型的文件中進行，也可以在外部文件中定義而后在其他的場景文件中引用。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第7

頁2.VRML文件基本內容VRML節點。每個VRML文件都是一個基于時間的三維空間表示，它包含了可通過多種機制動態變化的由視、聽和對象組成的虛擬環境。通過VRML建模的虛擬環境專業上又稱之為場景圖。場景圖由一系列無序節點組成，節點則用以描述環境中的對象及其屬性。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第8

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型造型節點ShapeAppearanceMaterial材質TextureImageTexture紋理映射PixelTextureMomieTextureGeometryBox立方體Sphere球體Chlinder圓柱體Cone圓錐體TextFontStyle文本造型PointSetColor點造型CoordinateIndexedLineSetColor線造型Coordinate2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第9

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型造型節點ShapeGeometryIndexedFaceSetColor面造型CoordinateTextureCoordinateNormalElevationGridColor標高網絡造型TextureCoordinateNormalIndexedLineSetCoordinate線造型ColorCoordinateExtrusion2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第10

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型聲音節點SoundAudioClip聲音剪輯MovieTexture電影伴影節點類型節點層次性節點類型光源節點Pointlight點光源DirectionalLight平行光源SpotLight錐光源2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第11

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型插補器節點ColorInterpolator顏色插補PositionInterpolator位置插補OrientationInterpolator方向插補ScalarInterpolatror標量插補CoordinateInterpolator坐標插補NormalInterpolator法向量插補2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第12

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型傳感器節點TimeSensor時間傳感器TouchSensor接觸傳感器PlaneSensor環境傳感器SphereSensorCylinderSensorVisibilitySensor感知傳感器ProximitySensorCollision碰撞傳感器2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第13

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型編組節點Group編組Transform空間變換Inline內聯Switch開關Billboard布告牌LOD層次Anchor錨鏈2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第14

頁2.VRML文件基本內容(續)節點類型節點層次性節點類型腳本節點Script腳本其他節點Background空間背景Fog空間大氣ViewPoint視點NavigationInfo導航WorldInfo世界信息2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第15

頁2.VRML文件基本內容(續)VRML數據類型SFBool,SFColor,MFColor,SFFloat,MFFloat,SFImage,SFInt32,MFInt32,SFNode,MFNode,SFRotation,MFRotation,SFString,MFString,SFTime,MFTime,SFVec2f,MFVec2f,SFVec3f,MFVec3f.程序注釋為VRML文件添加注釋要求以”#”字符開頭，并結束于該行的末尾。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第16

頁3.VRML空間VRML的場景建設默認情況下使用VRML系統缺省空間坐標系，用戶也可以使用Transform節點對缺省空間進行變換，以形成相對于父坐標系的子坐標系。1.VRML空間坐標系。VRML系統默認的坐標系為一個立體三維的空間坐標系。該坐標系的原點位于VRML平面瀏覽器的中心位置，X軸正向由原點指向屏幕右側，Y軸正向由原點指向屏幕上方，Z軸正向由原點垂直指向用戶。2.VRML空間計量單位。VRML造型大小、方位均使用VRML空間計量單位。空間計量單位又分為長度計量單位和角度計量單位兩種。長度計量單位也之為VRML單位，用來度量造型的空間位置及大小尺寸。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第17

頁3.VRML空間(續)角度單位用以計量VRML空間變換坐標系的旋轉角度。VRML的角度使用常規的弧度計量單位比例。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第18

頁4.VRML關鍵字VRML2.0共使用14個系統關鍵字關鍵字典型格式語法說明field定義私有域exposedField定義公共域eventIn定義入事件eventOut定義出事件TRUEFALSENULLDEF為節點命名USEUSE節點名引用DEF定義的節點名2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第19

頁4.VRML關鍵字(續)關鍵字典型格式語法說明PROTOPROTO自定義原型節點名[

域的自定義事件的自定義]{

節點體}內部原型定義2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第20

頁4.VRML關鍵字(續)關鍵字典型格式語法說明EXTERNPROTOEXTERNPROTO引用節點名[

域的自定義事件的自定義]外部原型節點資源定位外部原型引用RouteRoutefromNode.fromEventTOtoNode.toEventfromNode為事件的節點名稱fromEvent為出事件名稱toNode為入事件的節點名稱toEvent為入事件名稱TO見ROUTE語句格式用于ROUTE語句形成路由IS原型節點體中節點的域或事件名IS原型節點接口中自定義的域或事件名。用于原型語句將接口中自定義的域或事件與節點體中節點的域或事件連結在一起。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第21

頁5.Shape節點任何一個VRML虛擬場景中的空間造型都必須使用Shape節點加以創建，場景造型包括基本幾何造型(立方體、球體、圓柱體、圓錐體)，文本造型以及點、線、面方式構造的任意幾何造型。Shape節點語法格式Shape{appearanceNULL#exposedFieldSFNodegeometryNULL#exposedFiledSFNode}Shape節點由兩個重要的屬性組成，即造型的外觀屬性和幾何屬性。2023/2/4江西農業大學計算機與信息工程學院第22

頁5.Shape節點(續)Appearance節點語法格式Appearance節點用以指定所有造型的外觀屬性，常作為Shape節點appearance域的域值使用。App