VRML基本知识

1、VRML基本知识 研发部专业技术培训内容简介nVRML文件nVRML造型节点nVRML编组节点nVRML声音节点nVRML光源节点nVRML其他节点n原型及其应用nVRML插补器节点（动画）nVRML传感器节点（交互）nVRML脚本节点VRML文件nVRML文件体系nVRML文件基本内容nVRML空间nVRML关键字VRML文件体系nVRML文件类型nVRML文件头#VRML V2.0 utf8nVRML造型nVRML事件(Event)、路由(Route)、事件体系nVRML脚本（Script）nVRML原型（Proto）VRML文件基本内容nVRML节点n造型节点声音节点光源节点插补器节点n

2、传感器节点编组节点脚本节点其他节点nVRML数据类型nSFBool SFColor SFFloat SFImage SFInt32 SFNode SFRotation SFString SFTime SFVec2f SFVec3fnMFColor MFFloat MFInt32 MFNode MFRotation MFString MFTime MFVec2f MFVec3fn程序注释n以“”字符开头，结束于该行未尾n不支持多行注释n并非所有VRML编辑系统支持中文注释VRML空间n空间坐标系nX正方向屏幕右侧nY正方向屏幕上方nZ正方向垂直屏幕指向用户n空间计量单位n长度单位：VRML单位n

3、角度单位：弧度VRML造型节点nVRML基本造型Shape appearance NULL #exposedField SFNodegeometry NULL #exposedField SFNodenAppearance外观属性Appearance material NULL #exposedField SFNodetexture NULL #exposedField SFNodetextureTransform NULL #exposedField SFNodenGeometry几何造型material域n使用使用指定造型使用的材质属性，常作为Appearance节点煌material域的

4、域值使用。n定义定义Material diffuseColor 0.8 0.8 0.8 #exposedField SFColoremissiveColor 0.8 0.8 0.8 #exposedField SFColorspecularColor 0.8 0.8 0.8 #exposedField SFColorambientIntensity 0.8 0.8 0.8 #exposedField SFColorshininess 0.8 0.8 0.8 #exposedField SFColortransparency 0 #exposedField SFFloattextrue域n纹理坐

5、标系n取值nImageTextrue nPixelTexture nMovieTextureST11(1,1)(0,0)textrue域nImageTextrue url #exposedField MFStringrepeatS TRUE #field SFBoolrepeatT TRUE #field SFBoolnPixelTexture image 0 0 0 #exposedField SFImagerepeatS TRUE #field SFBoolrepeatT TRUE #field SFBooltextrue域nMovieTexture loop FALSE #exposed

6、Field SFBool speed 1.0 #exposedField SFFloat startTime 0 #exposedField SFTime stopTime 0 #exposedField SFTime url #exposedField MFString repeatS TRUE #field SFBool repeatT TRUE #field SFBool duration_changed #eventOut SFTime isActive #eventOut SFBool textrueTransform域n使用使用对映射的纹理进行坐标变换。n定义TextrueTran

7、sform translation 0.0 0.0 #exposedField SFVec2frotation 0.0 #exposedField SFFloatscale 0.0 0.0 #exposedField SFVec2fcenter 0.0 0.0 #exposedField SFVec2fGeometry几何造型n基本几何造型nBoxnSpherenCylindernConen文字造型：Textn任意几何造型nPointSetnIndexedLineSetnIndexedFaceSetnElevationGridnExtrusion基本几何造型nBox size 2.0 2.0

8、2.0 #field SFVec3fnSphere radius 1.0 #field SFFloatnCylinder radius 1.0 #field SFFloatheight 2.0 #field SFFloattop TRUE #field SFBoolside TRUE #field SFBoolbottom TRUE #field SFBoolnCone bottomRadius 1.0 #field SFFloatheight 2.0 #field SFFloatside TRUE #field SFBoolbottom TRUE #field SFBool文字造型nText

9、 string #exposedField MFStringlength #exposedField MFFloatmaxExtent 0.0 #exposedField SFFloatfontStyle NULL #exposedField SFNodenFontStyle family “SERIF”#fieldSFStringstyle “PLAIN”#fieldSFStringsize 1.0#fieldSFStringspacing 1.0 #fieldSFStringhorizontal TRUE #fieldSFBoolleftToRight TRUE #field SFBool

10、topToBottom TRUE #field SFBooljustify “BEGIN”#fieldMFStringlanguage “ ”#fieldSFString任意几何造型n节点描述节点描述由离散点集构造的空间几何造型nPointSet coord NULL #exposedField SFNodecolor NULL #exposedField SFNodenCoordinate point #exposedField MFVec3fnColor color #exposedField MFColor任意几何造型n节点描述节点描述由离散点集经索引而构造构造的空间线造型nIndexe

11、dLineSet coord NULL #exposedField SFNodecoordIndex #field MFInt32color NULL #exposedField SFNodecolorIndex #field MFInt32colorPerVertex TRUE #field SFBoolset_coordIndex #eventIn MFInt32set_colorIndex #eventIn MFInt32nCoordinate point #exposedField MFVec3fnColor color #exposedField MFColor任意几何造型nInde

12、xedFaceSet coord NULL #exposedField SFNodecoordIndex #field MFInt32texCoord NULL #exposedField SFNodetexCoordIndex #field MFInt32color NULL #exposedField SFNodecolorIndex #field MFInt32colorPerVertex TRUE #field SFBoolnormal NULL #exposedField SFNodenormalIndex #field MFInt32normalPerVertex TRUE #fi

13、eld SFBoolccw TRUE #field SFBoolconvex TRUE #field SFBoolsolid TRUE #field SFBoolcreaseAngle 0.0 #field SFFloatset_coordIndex #eventIn MFInt32set_texcoordIndex #eventIn MFInt32set_colorIndex #eventIn MFInt32set_normalIndex #eventIn MFInt32任意几何造型n地形标高造型地形标高造型ElevationGrid在在XOZ坐标平面上创建一个栅格，然后再任意坐标平面上创建

14、一个栅格，然后再任意改变每下栅格在改变每下栅格在Y轴上的高度，以创建不规则轴上的高度，以创建不规则的相对于地平面的山脉或低谷造型。的相对于地平面的山脉或低谷造型。n工业挤出造型工业挤出造型Extrusion在在XOZ坐标平面上构造一个二维的平面折线，坐标平面上构造一个二维的平面折线，再在再在VRML空间中指定一条曲线作为二维平面空间中指定一条曲线作为二维平面折线的运动轨迹，二维折线的运动方向始终与折线的运动轨迹，二维折线的运动方向始终与空间曲线上对应点的切线方向一致。空间曲线上对应点的切线方向一致。VRML编组节点n节点定义与使用节点定义与使用nGroupnTransformnInlinenS

15、witchnBillboardnLODnAnchor节点定义与引用节点定义与引用n定义语法定义语法nDEF 节点名节点名 节点节点n命名规则命名规则n节点名由字母和数字序列组成，但必须以字母打节点名由字母和数字序列组成，但必须以字母打头，字母区分大小写头，字母区分大小写n允许使用下划线，但不能使用单引号、双引号、允许使用下划线，但不能使用单引号、双引号、数字运算符号、英镑符号和数字运算符号、英镑符号和VRML中的关键字中的关键字n引用语法引用语法nUSE节点名节点名Group节点n功能描述功能描述将多个相同或不周的将多个相同或不周的VRML节点进行编组，以捆绑创节点进行编组，以捆绑创建复杂造型

16、。建复杂造型。nGroup children #exposedField MFNodebboxCenter 0.0 0.0 0.0 #field SFVec3fbboxSize-1.0 -1.0 -1.0 #field SFVec3faddChildren #eventIn MFNoderemoveChildren #evenIn MFNodeTransform节点n功能描述功能描述对对VRML空间坐标系进行变换，以建立一个或多个相对于已有坐标系空间坐标系进行变换，以建立一个或多个相对于已有坐标系（父坐标系）的新坐标系（子坐标系）。（父坐标系）的新坐标系（子坐标系）。nTransform ch

17、ildren #exposedField MFNodetranslation 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3frotation 0.0 0.0 1.0 0.0 #exposedField SFRotationscale 1.0 1.0 1.0 #exposedField SFVec3fscaleOrientation 0.0 0.0 1.0 0.0 #exposedField SFRotationcenter 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3fbboxCenter 0.0 0.0 0.0 #field SFVec3fbboxSi

18、ze -1.0 -1.0 -1.0 #field SFVec3faddChildren #eventIn MFNoderemoveChildren #evenIn MFNodeInline节点n功能描述将一个复杂的VRML场景造型文件分割成相对简单的一些独立的场景造型文件分别设计并存储，之后再使用VRML内联技术将其整合在一起以简化一个复杂场景的设计与调试工作，并方便与维护与多人开发。nInline url “ ” #exposedField MFStringbboxCenter 0.0 0.0 0.0 #field SFVec3fbboxSize -1.0 -1.0 -1.0 #field

19、SFVec3fSwitch节点n功能描述将多个VRML场景造型节点并列排放在Switch编组节点中，浏览器渲染时一次只能选择其中之一加以创建。nSwitch choice #exposedField MFNodewhichChoice -1 #exposedField SFInt32如果whichChoice域值小于0或者大于choice域中的节点列表娄，则不创建任何造型Billboard节点n功能描述随浏览者的移动而自动的加以旋转以始终朝向浏览者，从而保证其中的内容始终处于可视方位，就象真实世界中的布告牌，总是设置中场景中易于观察到的位置和朝向nBillboard children #exp

20、osedField MFNodeaxisOfRotation 0.0 1.0 0.0 #exposedField SFVec3fbboxCenter 0.0 0.0 0.0 #field SFVec3fbboxSize -1.0 -1.0 -1.0 #field SFVec3faddChildren #eventIn MFNoderemoveChildren #eventIn MFNodeLog节点n功能描述对同一个场景或场景中的对象，使用具有不同细节的描述方法建立一组模型，供浏览器渲染时动态选择使用。nLog level #exposedField MFNodecenter 0.0 0.0

21、0.0 #field SFVec3frange #field MFFloat若level域设置了n个层次节点，则range域中就应该有n-1个距离值与之对应Anchor节点n功能描述使用Anchor编组节点组织场景中的锚点造型，并通过锚点造型链接到相应的URL地址上去，以实现VRML文件间的相互调用。nAnchor children #exposedField MFNodedescription “ ” #exposedField SFStringurl “ ” #exposedField MFStringparameter #exposedField MFStringbboxCenter 0

22、.0 0.0 0.0 #field SFVec3fbboxSize -1.0 -1.0 -1.0 #field SFVec3faddChildren #eventIn MFNoderemoveChildren #eventIn MFNodeWorldInfo 节点n功能描述用于对VRML文件进行说明，该节点即不影响场景的视觉效果，也不影响交互机制的正常运行，其主要作用是对VRML文件的标题、作者、内容、版权、设计说明等辅助信息进行标示或注释。nWorldInfo title “ ” #field SFStringinfo #field MFString WorldInfo节点通常放置在VRML

23、文件的顶部，作为场景中的第一个节点加以设置VRML声音节点n支持格式：支持格式：wav、midi、mpeg-1nSound source NULL #exposeField SFNodelocation 0.0 0.0 0.0 #exposeField SFVec3fdirection 0.0 0.0 0.0 #exposeField SFVec3fintensity 1.0 #exposeField SFFloatmaxBack 10.0 #exposeField SFFloatmaxFront 10.0 #exposeField SFFloatminBack 1.0 #exposeFiel

24、d SFFloatminFront 1.0 #exposeField SFFloatpriority 0.0 #exposeField SFFloatspatialize TRUE #exposeField SFBoolVRML声音节点nAudioClip url #exposedField MFStringdescription “ ” #exposedField SFStringloop FALSE #exposedField SFBoolpitch 1.0 #exposedField SFFloatstartTime 0.0 #exposedField SFTimestopTime 0.

25、0 #exposedField SFTimeduration_changed #eventOut SFTimeisActive #eventOut SFBoolVRML声音节点nMovieTexture loop FALSE #exposedField SFBool speed 1.0 #exposedField SFFloat startTime 0 #exposedField SFTime stopTime 0 #exposedField SFTime url #exposedField MFString repeatS TRUE #field SFBool repeatT TRUE #f

26、ield SFBool duration_changed #eventOut SFTime isActive #eventOut SFBool VRML光源节点n点光源节点n平行光源节点n锥光源节点点光源节点n功能描述由一个点向整个空间发射光线；nPointLight on TRUE #exposedField SFBoollocation 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3fradius 100.0 #exposedField SFFloatcolor 1.0 1.0 1.0 #exposedField SFColorintensity 1.0 #exposed

27、Field SFFloatambientIntensity 0.0 #exposedField SFFloatattenuation 1.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3f平行光源节点n功能描述如同激光，始终朝一个方向发射；nDirectionalLight on TRUE #exposedField SFBooldirection 0.0 0.0 -1.0 #exposedField SFVec3fcolor 1.0 1.0 1.0 #exposedField SFColorintensity 1.0 #exposedField SFFloatambientInt

28、ensity 0.0 #exposedField SFFloat锥光源节点n功能描述从一个点向一个方向照射，但只有在照明锥体中的造型才能被完全照亮。nSpotLight on TRUE #exposedField SFBoollocation 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3fdirection 0.0 0.0 -1.0 #exposedField SFVec3fradius 100.0 #exposedField SFFloatcutOffAngle 0.785398 #exposedField SFFloatbeamWidth 1.570796 #expos

29、edField SFFloatcolor 1.0 1.0 1.0 #exposedField SFColorintensity 1.0 #exposedField SFFloatambientIntensity 0.0 #exposedField SFFloatattenuation 1.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3fVRML其它节点nBackground节点nFog节点nViewPoint节点nNavigationInfo节点Background节点n功能描述产生VRML中的虚拟空间背景，Background节点可以是任意编组节点的子节点，它在当前坐标系中构造

30、空间背景。nBackground skyAngle #exposedField MFFloatskyColor 0.0 0.0 0.0 #exposedField MFColorgroundAngle #exposedField MFFloatgroundColor 0.0 0.0 0.0 #exposedField MFColorfrontUrl #exposedField MFStringbackUrl #exposedField MFStringleftUrl #exposedField MFStringtopUrl #exposedField MFStringbottomUrl #ex

31、posedField MFStringset_bind #evenIn SFBoolisBound #eventOut SFBoolFog节点n功能描述产生VRML空间中的虚拟大气效果。通过雾的生成可使远近有另，从而产生空间距离感。nFog color 1.0 1.0 1.0 #exposedField SFColorfogType “LINEAR” #exposedField SFStringvisibilityRange 0.0 #exposedField SFFloatset_bind #evenIn SFBoolisBound #eventOut SFBoolViewpoint节点n功

32、能描述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。nViewPoint position 0.0 0.0 1.0 #exposedField SFVec3forientation 0.0 0.0 1.0 0.0 #exposedField SFRotationfieldOfView 0.785398 #exposedField SFFloatjump TRUE #exposedField SFBooldescription “ ” #field SFStringset_bind #evenIn SFBoolisBound #eventOut SFBoolbindTime #eventO

33、ut SFTimeNavigationInfo节点n功能描述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。nNavigationInfo headLight TRUE #exposedField SFBooltype “WALK” “ANY” #exposedField MFStringspeed 1.0 #exposedField SFFloatvisibilityLimit 0.0 #exposedField SFFloatavatarSize 0.25 1.6 0.75 #exposedField MFFloatisBound #eventOut SFBoolbindTim

34、e #eventOut SFTimeViewPoint节点所在空间坐标系的scale域值将影响NavigationInfo 节点的speed、visibilityLimit和avatarSize域值的作用范围原型及其应用n理解原型nProto语句n原型引用nEXTERNPROTO理解原型n代码重用机制n节点扩展机制n场景动态机制n造型与行为打包机制n网络运营机制Proto语句nPROTO语句基本语法PROTO NodeTypeName nodeInterFace NodeBody nPROTO NodeTypeNamefield fieldType fieldName defaultValue

35、exposedField fieldType fieldName defaultValueeventIn fieldType fieldName defaultValueeventOut fieldType fieldName defaultValueNodeBodyProto定义nPROTO NotePad field SFVec3f position 0.0 0.0 0.0field SFColor bodyColor 0.3 0.3 0.3field MFString lcdTexture “fss.jpg”Transform translation IS positionchildre

36、n shape appearance Appearance texture ImageTexture url IS lcdTexture 原型引用n遵循先定义，后引用的系统原则n定义时可重新按需设置接口元素中的域值n如果没有重新赋值，则默认使用缺省域值n自定义原型节点的适用范围由其节点体中设置的第一个节点类型加以确定。n引用NodePad position 4.0 0.0 1.0 bodyColor 0.4 0.6 0.8lcdTexture “hnd.jpg”EXTERNPROTO语句n功能描述将其它或网络上的.wrl文件中定义的原型节点引入到当前文件中。外部原型语句提供了一种使节点能够跨越

37、网络定义并引用的巨大能力，进一步提高了VRML工功能范畴。nEXTERNPROTP语句EXTERNPROTP NodeTypeName field fieldType fieldNameexposedField fieldType fieldNameeventIn fieldType fieldNameeventOut fieldType fieldNameurl or urlListEXTERNPROTO引用n外部原型引用nNodeTypeName为外部.wrl文件中由PROTO语句定义的自定义节点类型名称n方括号内的接口元素部分应该是PROTO定义中接口元素部分的子集，且必须与PROTO中

38、的定义保持一致n所有私有域及公共域无需设置缺省值n相对于PROTO定义，EXTERNPROTO节点体部分只需设置外部.wrl文件的url地址或url地址列表n如果在指定的外部文件中包含多个PROTO定义，则EXTERNPROTO引用可以通过以下语法格式进行声明：VRML文件名PROTO节点类型名EXTERNPROTO案例nMyproto.wrl#VRML V2.0 utf8PROTO proto1 PROTO proto2 nProto.wrl#VRML V2.0 utf8 EXTERNPROTO proto1 “http:/./myproto.wrl#proto2” VRML插补器n事件n路

39、由n时间传感器n动画插补器n颜色插补器 ColorInpterpolatorn位置插补器 PositionInterpolatorn朝向插补器 OrientationInterpolatorn标量插补器 ScalarInterpolatorn坐标插补器 CoordinateInterpolatorn法向量插补器 NormalInterpolator事件n事件事件由事件值和时间戳组成n节点属性n域属性n私有域fieldn公共域 exposedFieldset_事件名入事件事件名_change 出事件n事件属性n入事件EventIn要求节点改变自己某个域的值n出事件 EventOut要求改变其他节

40、点的域值路由n路由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（Route）n语句语法构件：ROUTE TO n使用事项n可以出现在节点内任何地方或原型定义中nROUTE语句所引用的节点必须在ROUTE语句之前就已定义n由一个出事件传递给一个入事件，两事件的类型必须匹配n节点必须使用DEF预先定义好一个名字；场景中所有使用USE语句引用此节点的域都会受到该事件的影响n可以将一个事件发送到当前并未显示的节点的相应域n不能事件传递到另一个由Inline节点嵌入的VRML文件中的选定节点中去。时间传感器n功能描述控制时间规律变化，对动画插补器实施时间控制。可以在一个指定的时间

41、引发一个动作或者以固定的时间间隔产生输出事件。nTimeSensor enabled TRUE #exposedField SFBoolloop FALSE #exposedField SFBoolcycleInterval 1.0 #exposedField SFTimestartTime 0.0 #exposedField SFTimestopTime 0.0 #exposedField SFTimeisActive #eventOut SFBooltime #eventOut SFTimecycleTime #eventOut SFTimefraction_changed #eventO

42、ut SFFloatColorInpterpolatorn功能描述用以产生颜色改变动画nColorInpterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFColorset_fraction #eventIn SFFloatvalue_changed #eventOut SFColorPositionInterpolatorn功能描述用以产生空间位置改变动画nPositionInterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFVec3fset_frac

43、tion #eventIn SFFloatvalue_changed #eventOut SFVec3fOrientationInterpolatorn功能描述用以产生空间朝向旋转动画nOrientationInterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFVec3fset_fraction #eventIn SFFloatvalue_changed #eventOut SFVec3fScalarInterpolatorn功能描述用以产生标量改变动画,适合于任何用单精度浮点值（宽度、高度、半径或亮度）定义的节点域值参数

44、的动画控制nScalarInterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFFloatset_fraction #eventIn SFFloatvalue_changed #eventOut SFFloatCoordinateInterpolatorn功能描述用以产生VRML基于坐标点的复杂造型改变动画nCoordinateInterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFVec3fset_fraction #eventIn SFFloatval

45、ue_changed #eventOut MFVec3fNormalInterpolatorn功能描述用以产生法向量改变从而导致光线明暗变化动画nNormalInterpolator key #exposedField MFFloatkeyValue #exposedField MFVec3fset_fraction #eventIn SFFloatvalue_changed #eventOut MFVec3fVRML交互传感器n接触传感器nTouchSensorn环境传感器nPlaneSensornSphereSensornCylinderSensorn感知传感器nVisibilitySen

46、sornProximitySensorn碰撞编组nCollision接触传感器n功能描述检测用户基于点设备（鼠标、操纵杆）的动作，并将其转换后以各种形式的事件加以输出。nTouchSensor enabled TRUE #exposedField SFBoolisOver #exposedField SFBoolisActive #exposedField SFBooltouchTime #exposedField SFTimehitPoint_changed #exposedField SFVec3fhitNormal_changed #exposedField SFVec3fhitTexC

47、oord_changed #exposedField SFVec3f当一个接触传感器正在处理某一事件时，场景中的其他接触传感器将不产生任何事件输出环境传感器n功能描述n环境传感器在浏览者选取、保持选取、并移动指点设备时产生事件输出。n环境传感器并不限制指点设备的移动范围n每个环境传感器都把来自于指点设备的输入数据映射到一个三维造型的表面n不能将其放置在一个受此传感器影响而改变其域值属性的Transform节点中。n环境传感器对移动的解释是基于局部坐标系的。平面传感器n功能描述用以检测用户操纵指点设备的动作，并将指点设备的选取、移动解释为造型在PlaneSensor节点所在局部坐标系XOY平面上

48、的平移。nPlaneSensor enabled TRUE #exposedField SFBooloffset 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFVec3fautoOffest 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFBoolminPosition 0.0 0.0 #exposedField SFVec2fmaxPosition -1.0 -1.0 #exposedField SFVec2fisActive #eventOut SFBooltrackPoint_changed # eventOut SFVec3ftranslation_changed #

49、 eventOut SFVec3f平面传感器在激活状态下，VRML其他指点设备传感器不产生任何事件输出。球体传感器n功能描述用来检测用户操纵指点设备的动作，并将该动作转换成造型在围绕以某一点为中心的一个球体表面上所产生的旋转，使浏览者像是在一个转动的球体上进行观察，该中心点为SphereSensor节点所在局部坐标系的坐标原点。nSphereSensor enabled TRUE #exposedField SFBooloffset 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFRotationautoOffest 0.0 0.0 0.0 #exposedField SFBoolisActive #eventOut SFBoolt