虚拟现实技术实验教案Word文档格式.docx
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实例2.圆柱基本几何造型。
Background{
skyColor1.01.01.0
geometrySphere{
radius1.6
2.将Sphere节点的参数进行更改,并观察更改后的效果。
实例3.长方体等基本几何造型的例子。
Shape{
materialMaterial{
geometryBox{
实验二VRML空间变换
实验目的
1.理解VRML空间变换的原理。
2.掌握Transform节点的用法。
实验器材
实验原理
VRML场景中的每一个造型都是基于当前坐标系进行创建的,而单一坐标系的使用将在很大程度上限制用户的空间想象力和创造力的发挥。
在VRML场景中改变空间位置和空间朝向,需要进行VRML空间变换,也即变换造型创建所基于的空间坐标系。
VRML空间变换使用Transform节点进行。
其主要的语法格式如下:
•Chilidren[]
•Translation0.00.00.0
•Rotation0.00.01.00.0
•Scale1.01.01.0
•scaleOrientation0.00.01.00.0
•Center0.00.00.0
•Bboxcenter0.00.00.0
•bboxSzie-1.0-1.0-1.0
•addChildren
•removeChildren
实验内容与步骤
实例1.楼梯造型
1.代码如下:
DEFstairShape{
appearanceAppearance{
size1.51.05.0
Transform{
translation1.30.80.0
children[
USEstair
Transform{
translation1.30.80.0
children[
USEstair
Transform{
translation1.30.80.0
children[
USEstair
]
}
]
]
2.效果图如下:
实例2.立体鼠标
DEFacrossmouseShape{
diffuseColor1.01.00.0
radius0.2
height4.0
diffuseColor0.60.40.2
geometryBox{
rotation1001.571
USEacrossmouse
rotation0011.571
实例3.嵌套使用
skyColor1.01.01.0
Group{
Shape{
appearanceAppearance{
materialMaterial{
emissiveColor1.00.80.2
transparency0.5
}
geometrySphere{
radius2.0
DEFspaceTransform{
translation400
Shape{
appearanceAppearance{
materialMaterial{
diffuseColor1.00.00.0
}
}
geometrySphere{
radius0.5
rotation0010.785
USEspace
rotation0010.785
USEspace
Transform{
rotation0010.785
children[
USEspace
Transform{
rotation0010.785
children[
USEspace
Transform{
rotation0010.785
children[
USEspace
Transform{
rotation0010.785
children[
USEspace
Transform{
]
}
]
}
]
}
]
}
]
2.效果如下:
实验三VRML材质及纹理
1.理解VRML材质及纹理的主要作用。
2.掌握VRML材质及纹理节点的用法。
造型的材质属性包括造型的反光颜色、发光颜色、明亮程度以及透明度等。
造型的材质控制使用Appearance节点的material域的域值设置,material域的域值所使用的材质节点为Material节点。
VRML纹理映射是通过将数字纹理根据几何体的外形,按一定规则映射到几何造型或文本造型的表面。
纹理映射是包括VRML在内的各种三维技术广泛使用的一种增效渲染方法。
该方法通过在造型表面映射具有微观细节的数字纹理,极大地改善了单纯使用Material节点进行材质渲染所呈现的视觉宏观效果。
本实验涉及到的主要节点:
Appearance{
material
texture
textureTransform
ImageTexture{
url()
repeatS
repeatY
TextureTransform{
translation0.00.0
rotation0.0
scale1.01.0
center0.00.0
实例1.广告牌。
textureImageTexture{
url"
2.jpg"
size220.04
translation00-0.1
diffuseColor011
geometryBox{
size220.16
2.其效果如下:
实例2.视频纹理。
1.代码如下:
skyColor111
diffuseColor0.50.60.1
size1580.2
textureDEFmpegMovieTexture{
dahanzhan.mpeg"
loopTRUE
#speed0.1
size1270.1
实例3.纹理缩放。
skyColor0.60.20.2
appearanceDEFaaAppearance{
front.bmp"
#repeatSTRUE
repeatTFALSE
textureTransformTextureTransform{
scale22
size20102
translation00-2
appearanceUSEaa
实验四视点与导航
1.掌握VRML视点及导航控制
VRML所提供的视点是在所浏览的场景中预先由用户定义的观察位置及空间朝向。
在这个位置且通过该朝向,用户可以浏览到虚拟世界中相应场景的指定部分。
同一个VRML场景中可以设置许多个视点,但一次浏览只有一个视点是可用的。
视点控制通过Viewpoint节点进行实现。
虚拟场景中,NavigationInfo导航信息节点用来提供浏览者化身信息以及该化身如何使用当前的视点进行系统导航。
实例1.视点应用
1.代码如下
skyColor0.850.850.85
Viewpoint{
position0.00.016.0
description"
view1"
position0.00.03.0
v2"
orientation001-0.0
v3"
orientation0011.571
v4"
fieldOfView0.1
v5"
fieldOfView1.571
orientation001-3.14
v6"
v7"
position001
diffuseColor0.20.40.6
geometryCone{
bottomRadius1
height2
translation01.40
diffuseColor0.20.40.6
geometryBox{
size0.80.80.8
2.效果如下:
视点一视点二
视点三视点四
视点五视点六
实例2.导航控制
用到的实例
DEFylineGroup{
DEFxlineGroup{
DEFoneGroup{
Shape{
appearanceAppearance{
materialMaterial{
diffuseColor0.690.360.93
specularColor0.530.530.53
ambientIntensity0.1
shininess0.9
}
geometrySphere{}
translation0-1.30
Shape{
appearanceAppearance{
materialMaterial{
diffuseColor110
specularColor0.820.280.28
ambientIntensity0.12
shininess0.8
}
geometryCone{}
translation-400
USEone
translation400
translation0-40
USExline
translation040
translation00-4
USEyline
translation004
导航设置代码一:
NavigationInfo{
type"
WALK"
position0022
Inline{
url"
e12.2.wrl"
导航设置代码二:
speed0
position0020
实验五VRML动画
1.掌握VRML动画的基本机理。
2.掌握VRML的5中基本动画,并能自由地进行程序设计。
二.实验器材
VRML动画依据一个给定的时间传感器以及一系列插补器节点对场景中的动画进行控制。
节点不但拥有域属性,还有事件属性,分为出事件和入事件eventOut,eventIn,域则分为私有域和公共域exposedField。
某个节点的事件出口和其他节点的事件入口之间用于传递事件的通道称为路由。
通常情况下,时间传感器的startTime域被另一个对用户动作做出反应的传感器或脚本传来的时间事件设置。
在startTime设定的时刻以前,时间传感器不产生任何事件,在该时刻到来时,将产生值为TRUE的isActive事件,并开始产生time,cycleTime和fraction_changed事件,time事件是一个总保持当前时刻值的连续发生的事件,而其他与时间相关的事件则是周期性发生的事件。
实例1.朝向插补器动画
skyColor111
DEFbarTransform{
translation-6.000
diffuseColor0.50.30
ambientIntensity0.4
specularColor0.70.70.6
shininess0.20
geometryCylinder{
height6.0
radius0.2
DEFclockTimeSensor{
cycleInterval8
loopTRUE
DEFinter1OrientationInterpolator{
key[
00.1250.25
0.3750.50.625
0.750.8751.0
keyValue[
00-10
00-10.875
00-11.571
00-12.356
00-13.141
00-13.926
00-14.711
00-15.496
00-16.281
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