第4章 VRML場(chǎng)景效果

1、4.4 VRML的場(chǎng)景效果的場(chǎng)景效果主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 創(chuàng)建背景創(chuàng)建背景 2. 創(chuàng)建光源創(chuàng)建光源 3. 創(chuàng)建霧化效果創(chuàng)建霧化效果 4. 創(chuàng)建觀察視點(diǎn)和視點(diǎn)導(dǎo)航創(chuàng)建觀察視點(diǎn)和視點(diǎn)導(dǎo)航5. 創(chuàng)建音響效果創(chuàng)建音響效果 第一節(jié)第一節(jié) 創(chuàng)建背景創(chuàng)建背景 VRML中虛擬空間背景分為： 全景空間背景 將造型包圍在里面的空間立方體，具有前、后、左、右、上、下六個(gè)平面，可根據(jù)需要設(shè)置不同的材質(zhì)和圖片。 天體空間背景 無(wú)窮大的空間球體，分為天空背景和地面背景。天空和地面的劃分以地平線為界。 地平線位于原始坐標(biāo)系XOZ平面向后延伸的無(wú)窮遠(yuǎn)處。 背景和造型的嵌套關(guān)系： 由內(nèi)至外：造型-全景空間背景-天體空間背景 如

2、果同時(shí)增加了全景空間和天體空間兩種背景，可通過(guò)設(shè)置全景空間背景的透明度值決定能否看到天空和地面的顏色。 默認(rèn)：沒(méi)有全景空間背景，天空和地面均為黑色。 一、Background背景節(jié)點(diǎn) 可以是任意組節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，用于在當(dāng)前坐標(biāo)系中創(chuàng)建全景空間或天體空間背景。 空間背景不受坐標(biāo)系平移或縮放變換的影響，因此，瀏覽者在任何情況下都不可能靠近背景，只能從不同角度觀察全景空間背景的不同側(cè)面或天體背景中天空和地面的顏色。BackgroundskyColor 0.0 0.0 0.0skyAngle groundColor 0.0 0.0 0.0groundAngle frontUrlbackUrlleftUr

3、lrightUrltopUrlbottomUrlset_bindisBound skyAngle: 天空著色位置所需的空間角。天空角從正上方0度開(kāi)始，地平線處為90度，到正下方180度為止，天空角必須以升序排列。 注：約定天空著色的位置在正上方，所以省略起始天空角的設(shè)置，天空顏色數(shù)目總比天空角數(shù)目多一個(gè)。 如果設(shè)置的最后一個(gè)天空角小于180度，則剩余的空間均由指定的最后一種顏色著色。 groundColor:正下方為地面角的起始位置0度，正上方為地面角180度的位置。必須升序排列。 如果沒(méi)有人為設(shè)置地面，瀏覽器只進(jìn)行天空部分的著色。 topUrl, bottomUrl:通常不設(shè)置背景圖像，從而

4、能看到天空和地面。 set_bind和isBound用于進(jìn)行空間背景切換。 二、創(chuàng)建單色背景 只需對(duì)skyColor域進(jìn)行設(shè)置即可。 三、創(chuàng)建天空背景 例4-18：創(chuàng)建一個(gè)多色天空背景，由頂部的藍(lán)色、中間的天藍(lán)色到水平處的白色，形成一個(gè)顏色梯度變換的天空背景。 四、創(chuàng)建地面背景 五、創(chuàng)建全景空間背景第二節(jié)第二節(jié) 創(chuàng)建光照創(chuàng)建光照 VRML瀏覽器自動(dòng)生成白色頭燈光源headlight.此光源為平行光束，與瀏覽者的視點(diǎn)同步運(yùn)動(dòng)，始終照亮瀏覽者的前方。 可通過(guò)NavigationInfo節(jié)點(diǎn)的headlight域進(jìn)行設(shè)置。默認(rèn)為打開(kāi)，且光源顏色無(wú)法改變。 VRML中可人工設(shè)置的三類光源： 點(diǎn)光源 P

5、ointLight節(jié)點(diǎn) 由一個(gè)發(fā)光點(diǎn)向整個(gè)空間發(fā)射光線。 燈炮 平行光源 DirectionalLight節(jié)點(diǎn) 始終朝一個(gè)特定方向發(fā)射光線，在場(chǎng)景中產(chǎn)生一組完全平行的光照效果。 太陽(yáng)光 錐光源 SpotLight節(jié)點(diǎn) 由一個(gè)發(fā)光點(diǎn)向一個(gè)特定方向照亮圓錐體。 帶罩的臺(tái)燈 光源顏色可以在color域中進(jìn)行設(shè)置。 VRML創(chuàng)建的光源與現(xiàn)實(shí)中光源的最大差別在于，無(wú)法自動(dòng)產(chǎn)生陰影，必須通過(guò)人為設(shè)置陰影造型模擬陰影效果。 一、PointLight節(jié)點(diǎn) 可獨(dú)立，也可作為子節(jié)點(diǎn)PointLighton TRUElocation 0.0 0.0 0.0 radius 100.0intensity 1.0ambi

6、entIntensity 0.0 color 1.0 1.0 1.0attenuation 1.0 0.0 0.0 intensity:點(diǎn)光源的明亮程度。 ambientIntensity:點(diǎn)光源對(duì)照明球體內(nèi)的造型所產(chǎn)生的環(huán)境光線的影響。 attenuation：光照范圍內(nèi)光線的衰減方式。 第一個(gè)值：是否光線恒定； 第二個(gè)值：控制光線按線性方式衰減； 第三個(gè)值：控制光線亮度衰減和距離平方之間的關(guān)系。 該域所有值都要求大于等于0。 例4-19：使用導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)將系統(tǒng)默認(rèn)的頭燈關(guān)閉，在(0 0 1.5)的坐標(biāo)位置上設(shè)置一個(gè)白色點(diǎn)光源，引入小球造型組（三行五列），并且與默認(rèn)頭燈照射的效果進(jìn)行對(duì)比。 二、

7、DirectionalLight節(jié)點(diǎn)DirectionalLighton TRUEdirection 0.0 0.0 -1.0intensity 1.0color 1.0 1.0 1.0Direction:設(shè)定平行光源的照射方向。由坐標(biāo)原點(diǎn)指向這個(gè)特定的點(diǎn)。例4-20：將4-19中的點(diǎn)光源改成平行光源。觀察效果。 三、SpotLight節(jié)點(diǎn) 模擬一些特殊光照效果的場(chǎng)景，如舞臺(tái)燈光、探照燈、藝術(shù)攝影等。SpotLighton TRUEdirection 0.0 0.0 -1.0intensity 1.0color 1.0 1.0 1.0location 0.0 0.0 0.0radius 100

8、.0beamWidth 1.570796cutOffAngle 0.785398ambientIntensity 0.0attenuation 1.0 0.0 0.0 beamWidth:在照明錐體中所包含的一個(gè)等強(qiáng)度光內(nèi)部錐體的擴(kuò)散角，即錐體中心軸到內(nèi)部錐體表面所形成的夾角。0-1.571之間變化。 cutOffAngle:設(shè)定整個(gè)照明錐體的擴(kuò)散角。 0-1.571之間變化。 四、創(chuàng)建陰影效果 陰影的形狀通常是造型沿光線照射方向形狀的壓縮和變形，一般利用Transform節(jié)點(diǎn)的scale域模擬陰影的形狀。陰影顏色通常用Material節(jié)點(diǎn)的域值設(shè)置為灰色或者半透明的深灰色。 例4-21：將例

9、4-9中由圓錐和圓柱體組成的煙囪造型引入當(dāng)前文件中，并設(shè)置垂直照射的平行光源，增加一塊顯示陰影的地板，然后用一個(gè)鑲嵌在平板造型里的灰色圓柱體模擬陰影造型。第三節(jié)第三節(jié) 創(chuàng)建霧化效果創(chuàng)建霧化效果 霧化效果兩個(gè)因素：顏色、濃度 VRML中，由Background節(jié)點(diǎn)設(shè)定的背景圖像不會(huì)受霧的遮蔽效果的影響，因此設(shè)計(jì)者強(qiáng)調(diào)霧化效果時(shí)，最好不使用背景圖像，或者便霧的顏色與背景顏色協(xié)調(diào)相融。Fogcolor 1.0 1.0 1.0fogType “LINEAR”visibilityRange 0.0set_bind isBound fogType:設(shè)定霧的渲染類型。 “LINEAR”：濃度隨觀察距離的增大

10、而線性增大 “EXPONENTIAL”：濃度隨觀察距離的增大而指數(shù)增大，變化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線性。 visibilityRange:可見(jiàn)范圍。越大，薄霧；越小，濃霧；距離超過(guò)此域值時(shí)，造型將完全不可見(jiàn)。 例4-22：創(chuàng)建一個(gè)霧化測(cè)試場(chǎng)景：平板底托上，由近往遠(yuǎn)錯(cuò)落排列6根金色圓柱。利用Fog節(jié)點(diǎn)增加霧化效果。改變其visibilityRange，觀察6根圓柱的可見(jiàn)性。diffuseColor 0.4 0.2 0ambientIntensity 0.28shininess 0.1specularColor 0.8 0.4 0第四節(jié)第四節(jié) 創(chuàng)建觀察視點(diǎn)和視點(diǎn)導(dǎo)航創(chuàng)建觀察視點(diǎn)和視點(diǎn)導(dǎo)航 VRML中，允許創(chuàng)

11、建多視點(diǎn)供選擇，但不能同時(shí)使用，每個(gè)時(shí)刻只能選擇其中一個(gè)視點(diǎn)。隨著時(shí)間推移，視點(diǎn)之間可以切換。 跳躍式：定義能夠在虛擬世界中觀察到用戶感興趣的重要的精彩的場(chǎng)景造型的觀測(cè)點(diǎn)，用戶不必觀看每一個(gè)場(chǎng)景，創(chuàng)建一種快捷方便的觀察方式。 非跳躍式：定義隨坐標(biāo)系平滑轉(zhuǎn)換連續(xù)變化的觀測(cè)點(diǎn)。 Viewpoint視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)和NavigationInfo導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)，一個(gè)用于設(shè)置觀察視點(diǎn)，一個(gè)用于設(shè)置視點(diǎn)的移動(dòng)方式，兩者配合可以創(chuàng)造逼真、美妙的瀏覽效果。 一、Viewpoint節(jié)點(diǎn)Viewpointposition 0.0 0.0 10.0orientation 0.0 0.0 1.0 0.0 觀察者面對(duì)的方向field

12、OfView 0.785398jump TRUEdescription “ ”set_bindisBoundbindTime fieldOfView：視角。0-3.141，超過(guò)1.047（60度）時(shí)觀察到的物體會(huì)產(chǎn)生顯著變形。 jump:視點(diǎn)切換類型是否為跳躍式。 Desciption:描述視點(diǎn)的字符串，即視點(diǎn)名稱。它會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在瀏覽器的視點(diǎn)列表中，通過(guò)該域值，人們可以很方便地找到自己感興趣的視點(diǎn)。 Set_bind入事件isBound出事件：進(jìn)行VRML空間視點(diǎn)切換。 bindTime:出事件，發(fā)出視點(diǎn)被切換的時(shí)間，可用來(lái)在一個(gè)給定的視點(diǎn)被激活時(shí)，開(kāi)始運(yùn)行一段動(dòng)畫或者執(zhí)行一段腳本程序。 例4

13、-23：引入煙囪造型作為視點(diǎn)測(cè)試場(chǎng)景。設(shè)定多個(gè)視點(diǎn)，觀測(cè)視點(diǎn)控制效果。 View5、view6為了觀測(cè)造型頂部和底部，將視點(diǎn)繞X軸旋轉(zhuǎn)。 注：視點(diǎn)繞除Z軸以外的其他軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，必須同時(shí)設(shè)定視點(diǎn)的位置，使視點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后造型仍然位于視線的前方，否則視點(diǎn)在系統(tǒng)默認(rèn)的位置上很可能看不到要觀測(cè)的造型。 例4-24：本例介紹旋轉(zhuǎn)視點(diǎn)、改變視線朝向的另外一種方法：利用Transform，旋轉(zhuǎn)Viewpoint節(jié)點(diǎn)所在的坐標(biāo)系，以達(dá)到改變視線朝向的目的。這種方法只需改變視點(diǎn)的角度，不必改變視點(diǎn)的位置。 二、NavigationInfo導(dǎo)航節(jié)點(diǎn) 創(chuàng)建一個(gè)觀察者的替身，該替身不可見(jiàn)。利用替身的視角，按照不同的視點(diǎn)導(dǎo)航方

14、式，在虛擬現(xiàn)實(shí)空間里漫游。 該節(jié)點(diǎn)對(duì)替身的外表尺寸、瀏覽方式、瀏覽速度 、頭燈光源等參數(shù)時(shí)行設(shè)置。NavigationInfoheadLight TRUEtype “WALK” “ANY”speed 1.0visibilityLimit 0.0avatarSize 0.25 1.6 0.75set_bindisBound type:視點(diǎn)導(dǎo)航方式。共五種。（ WALK， FLY，EXAMINE，ANY，NONE）。 默認(rèn)值表示行走狀態(tài)為初始瀏覽狀態(tài)，用戶可在控制面板上選擇切換成任何一種瀏覽方式。 visibilityLimit:觀察者替身的最大觀察距離。默認(rèn)為0，表示可觀察到無(wú)窮遠(yuǎn)處。如果觀察者

15、在最大觀察距離內(nèi)沒(méi)觀察到任何對(duì)象，瀏覽器將只顯示背景圖。 在創(chuàng)建大的三維空間場(chǎng)景時(shí)，遠(yuǎn)處不必顯示的造型和場(chǎng)景可以通過(guò)合理設(shè)置該域值而忽略。 avatarSize:替身的外表參數(shù)。 第一個(gè)：外表圓柱體的半徑，設(shè)置替身進(jìn)行碰撞和穿越時(shí)1/2的厚度和寬度； 第二個(gè)：高度，視點(diǎn)距地面的高度； 第三個(gè)：抬腿的高度，設(shè)置替身能跨越障礙物的最高高度。第五節(jié)第五節(jié) 創(chuàng)建音響效果創(chuàng)建音響效果 Sound節(jié)點(diǎn)用于創(chuàng)建聲場(chǎng)并設(shè)定聲音播放方式，AudioClip和MovieTexture節(jié)點(diǎn)用于創(chuàng)建聲源。 一、環(huán)境中聲音的基本概念 WAV(.wav):適于播放短的聲音效果或講話； MIDI(.mid):適于演奏背景音

16、樂(lè)； MPEG-1(mpg):適于播放聲音和圖像同步的影片； 二、Sound節(jié)點(diǎn) 用于在VRML中創(chuàng)建聲場(chǎng)：設(shè)定聲源位置及聲音的播放方式。directionlocationminBack minFrontmaxBackmaxFront聲音衰減區(qū)Soundsource NULLlocation 0 0 0direction 0 0 1intensity 1.0maxBack 10.0maxFront 10.0minBack 1.0minFront 1.0priority 0.0spatialize TRUE Source:設(shè)定聲源。其域值可以是AudioClip節(jié)點(diǎn)或者M(jìn)ovieTexture節(jié)點(diǎn)。 三、AudioClip節(jié)點(diǎn) 引入聲源信息，其域值設(shè)定從哪里可以引入一個(gè)預(yù)告錄制好的聲音文件、聲音文件的播放起止時(shí)間和播放方式等 該節(jié)點(diǎn)只能出現(xiàn)在Sound節(jié)點(diǎn)的source域中，可引入WAV文件或者M(jìn)IDI文件。AudioClipurl description “”loop FALSEpitch 1.0 快速或慢速播放因子startTime 0.0stopTime 0.0duration_changed isActive 四、MovieTexture電影紋理節(jié)點(diǎn) 主要用于兩方面：