Большой архив статей, книг, документации по программированию, вебдизайну, компьютерной графике, сетям, операционным системам и многому другому
 
<Добавить в Избранное>    <Сделать стартовой>    <Реклама на сайте>    <Контакты>
  Главная Документация Программы Обои   Экспорт RSS E-Books
 
Поиск по сайту


 

   Интернет технологии -> VRML -> VRML в примерах


Что такое VRML

Язык VRML (Virtual Realty Modelling Languagy) предназначен для описания трехмерных изображений и оперирует объектами, описывающими геометрические фигуры и их расположение в пространстве.

Vrml-файл представляет собой обычный текстовый файл, интерпретируемый браузером. Поскольку большинство браузеров не имеет встроенных средств поддержки vrml, для просмотра Vrml-документов необходимо подключить вспомогательную программу - Vrml-браузер, например, Live3D или CosmoPlayer.

Как и в случае с HTML, один и тот же vrml-документ может выглядеть по-разному в разных VRML-браузерах. Кроме того, многие разработчики VRML-браузеров добавляют нестандартные расширения VRML в свой браузер.

Существует немало VRML-редакторов, делающих удобней и быстрее процесс создания Vrml-документов, однако несложные модели, рассматриваемые в данной статье, можно создать при помощи самого простого текстового редактора.

Единицы измерения

В VRML приняты следующие единицы измерения:

  • Расстояние и размер: метры
  • Углы: радианы
  • Остальные значения: выражаются, как часть от 1.
  • Координаты берутся в трехмерной декартовой системе координат (см. рис.)

Заголовок VRML-файла

Как уже говорилось, Vrml-документ представляет собой обычный тестовый файл. Для того, чтобы VRML-браузер распознал файл с VRML-кодом, в начале файла ставится специальный заголовок - file header:

    #VRML V1.0 ascii

Такой заголовок обязательно должен находиться в первой строке файла, кроме того, перед знаком диеза не должно быть пробелов.

Примитивы VRML

В VRML определены четыре базовые фигуры: куб (верней не куб, а прямоугольный параллепипед), сфера, цилиндр и конус.

Эти фигуры называются примитивами (primitives). Набор примитивов невелик, однако комбинируя их, можно строить достаточно сложные трехмерные изображения. Например, вот такие:

Рассмотрим поподробней каждый из примитивов.

Куб

Возможные параметры: width - ширина, height - высота, depth - глубина.

Cube {
      width   2    # ширина
      height  3    # высота
      depth   1    # глубина
     }

Сфера

Параметр у сферы только один, это radius.

Sphere { 
        radius  1    # радиус 
       }

Конус

Возможные параметры: bottomRadius - радиус основания, height - высота, parts - определяет, какие части конуса будут видны. Параметр parts может принимать значения ALL, SIDES или BOTTOM.

 
Cone { 
      parts           ALL      #отображаемые поверхности 
      bottomRadius    1        #радиус основания 
      height          2        #высота 
     }

Цилиндр

Для цилиндра можно задать параметры radius и height. Кроме того, с помощью параметра parts для цилиндра можно определить будут ли отображаться основания цилиндра и его боковая поверхность. Параметр parts может принимать значения ALL, SIDES, BOTTOM или TOP.

 Cylinder { 
          parts   ALL      #видны все части цилиндра 
          radius  1        #радиус основания 
          height  2        #высота цилиндра 
         }    

Цвет и текстура

Цвет фигуры, определяется с помощью объекта Material.

Material { 
          ambientColor    0.2 0.2 0.2 
          diffuseColor    0.8 0.8 0.8 
          specularColor   0 0 0 
          emissiveColor   0 0 0 
          transparency    0 
         } 

Параметры ambientColor, diffuseColor, specularColor и emissiveColor управляют цветами и указываются в палитре RGB (красный, зеленый и голубой), причем первая цифра определяет интенсивность красного цвета, вторая - зеленого, а третья - синего.

К примеру, синий кубик, может быть описан следующим образом:

#VRML V1.0 ascii 
     Material { 
            diffuseColor 0 0 1 
              } 
     Cube {}     

Параметр transparency может принимать значения от 0 до1 и определяет степень прозрачности, причем максимальная прозрачность достигается при transparency равном единице. В приведенном примере описано два цилиндра разных размеров, меньший из которых просвечивает сквозь другой.

#VRML V1.0 ascii 
    Material { 
           diffuseColor 0 0 1 
       transparency    0.7 
             } 
    Cylinder { 
       height  1 
       radius  1 
             } 
    Material { 
       emissiveColor    1 0 0 
       transparency    0 
             } 
    Cylinder { 
       height  0.8 
       radius  0.1 
             } 

Для имитирования различных поверхностей в VRML существует объект Texture2.

В качестве текстуры легче всего использовать обычный графический файл, например, в GIF-формате. В таком случае для "натягивания" текстуры на трехмерное изображение нужно только указать путь к файлу в параметре filename объекта Texture2.

.#VRML V1.0 ascii 
  Texture2 { 
              filename    "krp.gif" 
              image       0 0 0 
              wrapS REPEAT  
              wrapT REPEAT 
                 } 
  Cube {  
              width 1 
              height 1 
              depth 1  
           }

Параметры wrapS и wrapT могут принимать значения REPEAT или CLAMP, и управляют натягиванием текстуры по соответственно горизонтальной и вертикальной осям.

Положение объектов в пространстве

Изменение координат

По умолчанию любой описанный нами объект будет располагаться точно по центру окна браузера. По этой причине, если мы опишем к примеру два одинаковых цилиндра, они сольются друг с другом. Для того, чтобы изменить положение второго цилиндра, применим узел Translation.

Узел Translation определяет координаты объекта:

Translation { 
             translation 1 2 3 #т.е. соответственно x=1 y=2 z=3 
            }

Вообще говоря, координаты указываемые в Translation не являются абсолютными. Фактически это координаты относительно предыдущего узла Translation. Чтобы прояснить это вопрос, рассмотрим пример:

    #VRML V1.0 ascii 
      Cube { 
        width 1 
        height 1 
        depth 1 
           } 
     # Этот куб по умолчанию располагается в центре 
      Translation { 
          translation 2 0 0  
                  }  
     #Второй куб сдвинут вправо на 2 
      Cube { 
         width 1 
         height 1 
         depth 1 
            } 
      Translation { 
         translation 2 0 0  
                  }  
     #Третий куб сдвинут вправо на два относительно 2-го !!!! 
      Cube { 
         width 1 
         height 1 
         depth 1 
           }

Как видите, третий кубик вовсе не совпадает с первым, хотя в в узле Translation указаны те же координаты.

В VRML 1.0 принято следующее правило: узлы, модифицирующие свойства фигур (Translation, Material и т.п.), действуют на все далее описанные фигуры.

Чтобы ограничить область действия модифицирующих узлов, фигуры необходимо сгруппировать с помощью узла Separator.

     Separator  
                     {        
                 другие узлы 
        }

Узел Separator работает как контейнер, он может содержать любые другие узлы, и основным его предназначением является именно ограничение области действия узлов типа Translation и Material.

Сравните следующий пример с предыдущим:

     #VRML V1.0 ascii 
      Separator { 
           Cube { 
              width 1 
              height 1 
              depth 1 
                 } 
         }# конец области действия узла Separator 
      Separator {  
           Translation { 
                translation 2 0 0  
                       }  
           #Второй куб сдвинут вправо на 2 
            Cube { 
                 width 1 
                 height 1 
                 depth 1 
                 } 
         }# конец области действия узла Separator 
       Separator { 
             Translation { 
                 translation 2 0 0  
                         }  
            #Третий куб сдвинут вправо на два относительно 1-го. 
              Cube { 
                 width 1 
                 height 1 
                 depth 1 
                    } 
        }# конец области действия узла Separator

Хотя в примере описано три кубика, мы видим только два, так как второй и третий совпадают.

Вообще говоря рекомендуется всегда и везде использовать узел Separator. Он не только избавит от ошибок, связанных с относительностью координат, но и сделает VRML-код более простым и понятным.

Вращение

Для вращения фигур вокруг осей координат применяется узел Rotation.

   Rotation {
         rotation 0 1 0  1.57
            }

Первые три цифры определяет будет ли осуществлен поворот вокруг соответственно осей x, y и z, а четвертая задает угол вращения в радианах. В приведенном выше листинге поворот осуществляется вокруг оси y на 90 градусов.

Углы в градусахРадианы
30 0.52
45 0.78
60 1.04
90 1.57
180 3.14
270 4.71

Составим букву T из двух цилиндров. По умолчанию цилиндр ориентирован вертикально (см. рисунок). Поэтому для успешного выполнения задачи повернем его вокруг оси z на 90 градусов.

     #VRML V1.0 ascii
      Separator { #Красный цилиндр
               Material { emissiveColor   1 0.6 0.6 }
               Cylinder {
                      height    1
                      radius    0.3
                        }
                }
      Separator { # Синий цилиндр, повернутый на 90 градусов вокруг оси z
              Translation {
                    translation 0 0.5 0
                          }
              Rotation {
                     rotation    0 0 1  1.57
                       }
              Material { emissiveColor   0.5 0.5 1 }
              Cylinder {
                     height    1
                     radius    0.3
                       }
                }

Масштабирование

Узел Scale масштабирует фигуры по одному или нескольким измерениям. Три цифры, стоящие после параметра scaleFactor определяют коэффициенты масштабирования относительно осей x,y и z.

      Scale { 
         scaleFactor 1 1 1 
            }

следующем примере, узел Scale сжимает сферу по оси x, и из сферы получается эллипсоид.

    #VRML V1.0 ascii 
       Material { emissiveColor   1 1 0 } 
       Scale { 
          scaleFactor 0.7 1 1 #сжимаем сферу по оси x 
             } 
       Sphere { radius 1} 
             } 

Определение собственных объектов

VRML предоставляет прекрасную возможность сократить и сделать более понятным исходный код VRML-файла путем описания собственных объектов. Это значит, что если в изображении несколько раз повторяется одна и та же фигура, то ее можно описать всего лишь один раз и в дальнейшем только ссылаться на нее.

Объект описывается одним из способов:

    DEF name  
       Cube {} 

или

    DEF name 
       Material {} 

или

    DEF name  
    Separator { 
        Сгруппированные узлы, описывающие фигуру и свойства материала 
    }

Для того, чтобы вставить в VRML-файл ранее определенную фигуру, используется команда USE

    Separator { 
        USE name 
    }

Создадим VRML-файл, описывающий стул, при этом ножку стула опишем как объект LEG:

    #VRML V1.0 ascii
    Material { emissiveColor 1 0.5 0.5 }
    Separator {
         Translation { translation 1 1 1 }
         DEF LEG  #Определяем объект - ножку стула
         Separator { # leg
            Cylinder {
               height  0.8
               radius  0.1
                     }
                   } # определили ножку
               }
    Separator {
         Translation { translation 0 1 1 }
         USE LEG # используем определенный объект
              }
    Separator { # еще одна ножка
         Translation { translation 1 1 0 }
         USE LEG
              }
    Separator { # последняя ножка
         Translation { translation 0 1 0 }
         USE LEG
              }
    Separator { # сиденье
         Translation { translation 0.49 1.5 0.5 }
         Cube {
            height 0.2
            width 1.2
                 depth 1.2
              }
              }
    Separator { # спинка
        Translation { translation 0.49 2 0 }
        Cube {
           height 0.8
           width 1.2
           depth 0.2
             }
              }
    Separator { # закругление спинки
        Translation { translation 0.49 2.1 0 }
        Rotation {
           rotation    1 0 0 1.57
                 }
        Cylinder {
           radius 0.6
           height 0.2
                 }
          }

Как видите, нам не понадобилось описывать каждую ножку в отдельности - в результате объем VRML-кода стал меньше, а сам код более читабельным.

Еще один способ уменьшить размер VRML-файла - вставлять фигуры из другого файла.

Это позволяет делать узел WWWInline:

    #VRML V1.0 ascii
    Separator {
          WWWInline {
              name        ""
              bboxSize    0 0 0
              bboxCenter  0 0 0
                    }
              }

Параметр name - это путь к файлу, параметры bboxSize и bboxCenter не обязательны и показывают пользователю размеры и положение вставляемого объекта, пока объект подгружается.

Вместо заключения, хочется обратить Ваше внимание на две особенности VRML, незнание которых сильно затруднит создание VRML-документов вручную.

1. Все описания узлов и параметров в VRML регистрозависимы. Если Вы используете буквы неправильного регистра - то VRML-браузер просто проигнорирует такое описание.

2. В VRML имеет огромное значение порядок описания узлов.

 

турецкая сабля я | круглосуточная авиаперевозка грузов по России
 
Интересное в сети
 
10 новых программ
CodeLobster PHP Edition 3.7.2
WinToFlash 0.7.0008
Free Video to Flash Converter 4.7.24
Total Commander v7.55
aTunes 2.0.1
Process Explorer v12.04
Backup42 v3.0
Predator 2.0.1
FastStone Image Viewer 4.1
Process Lasso 3.70.4
FastStone Image Viewer 4.0
Xion Audio Player 1.0.125
Notepad GNU v.2.2.8.7.7
K-Lite Codec Pack 5.3.0 Full


Наши сервисы
Рассылка новостей. Подпишитесь на рассылку сейчас и вы всегда будете в курсе последних событий в мире информационных технологий.
Новостные информеры. Поставьте наши информеры к себе и у вас на сайте появится дополнительный постоянно обновляемый раздел.
Добавление статей. Если вы являетесь автором статьи или обзора на тему ИТ присылайте материал нам, мы с удовольствием опубликуем его у себя на сайте.
Реклама на сайте. Размещая рекламу у нас, вы получите новых посетителей, которые могут стать вашими клиентами.
 
Это интересно
 

Copyright © CompDoc.Ru
При цитировании и перепечатке ссылка на www.compdoc.ru обязательна. Карта сайта.
 
Rambler's Top100