VRML简介与形体生成

作者/来源：未知

一. 什么是VRML语言

1. VRML的发展历史
2. 其它相关技术
OPENGL (Open Graphic Library, 最重要的三维函数库)
Direct3D (DirectX包的一个组成部分，用于三维游戏编程的三维函数库)
JAVA 3D
SVG (Scalable Vector Graphics )
FLASH（三维的FLASH即将出现）
二. 如何在计算机上运行VRML 1. 首先要网络浏览器上安装VRML插件（任意一个均可） Cosmoplayer 2.1.1
Cortona 2.2
Blaxxun Contact 4.4
2. 编写VRML程序 利用文本编缉器（记事本、写字板）
利用vrmlPad（一个专门用于编写VRML程序的工具） 3. VRML 2.0文件的扩展名必需为wrl或wrz 例如： car.wrl (普通格式）
bus.wrz（压缩格式，可用Winzip等打开） 4. VRML 2.0文件的第一行必须为： #VRML V2.0 utf8
5. 运行VRML文件的方式：
A. 在浏览器中调用VRML文件
B. 在文件管理器中点击VRML文件
三. VRML2.0 的基本语法知识 1. VRML的基本语句为节点语句，VRML有54个节点
2. 每一个节点语句均以节点名开头，后面带有一个花扩弧串，里面给出参数值参数称为字段(field)

3. 填写字段时，首先给出字段名，再给出字段的具体内容,字段的具体内容有些是具体数值，如高度、半径、颜色、长宽高尺寸，有些则是另一个节点语句，因而节点语句可以多层镶套，即有多层花扩弧。

4. 字段名均以小写开头，节点名均以大写开头有时字段名和节点名基本相同，如appearance和Appearance

四. 基本形体的生成
1. VRML的坐标系 （见P7，+X朝右，+Y朝上，+z朝外）
尺寸单位 米

缺省观测位置 （0, 0, 10 ）

2. Shape节点

所有形体及文字均用到Shape节点，它有两个参数：

由appearance给出形体的外观效果

由geometry给出形体的几何特征

3. Box节点

例：Shape{ geometry Box { } }

此为无外观效果的形体，尺寸为缺省值

形体颜色为黑色，被光线照射后为白色

4. Cylinder节点

例：Shape{ appearance Appearance{material Material{diffuseColor 1 0 0}}

geometry Cylinder{ height 4}

}

生成的为一个红色的圆锥，底半径为1（缺省值），高为4

5. Sphere节点

6. Cone节点

7. Appearance节点

material的内容用P82的Material节点定义

texture可用三种纹理节点定义

textureTransform用TextureTransform节点定义


三. 复杂形体的生成 1. Coordinate节点 用于定义空间的坐标点数组 2. Extrusion节点 用于生成一个拉伸体 常用的字段有：
crossSection 通过一组头尾相连的点，给出一个断面形状

spine 给出一个拉伸线

scale 对形体进行变形
3. ElevationGrid节点 定义一个网状面


常用的字段有：

xDimension X方向上点的个数

zDimension Z方向上点的个数

xSpacing X方向上网格的尺寸

zSpacing Z方向上网格的尺寸

height 各网格点的高度
4. PointSet节点 定义一组空间点


字段有：

coord 用Coordinate节点定义点的坐标

color 用Color节点定义点的颜色 （也可以不给出color而直接用Shape的appearance定义）
5. IndexedLineSet节点 定义折线段


常用的字段有：

color 定义颜色

coord 定义端点的坐标

colorIndex 给出挑选颜色的方式

coordIndex 给出挑选端点的方式

colorPerVertex 用于指定颜色是按端点给还是按线段给

coord提供了需要的点数组（N个点，则各个点的下标从0到N-1）

coordIndex则给出了点的使用方式

以下标的形式任意挑选所用的点，构造一个或多个折线段 每个折线段之间用-1分开


线颜色的五种处理方式：
1. 不给出color字段，直接用Shape节点的appearance来定义（用emissiveColor），例如EX3-11的

Shape{
appearance Appearance{material Material{emissiveColor 1 1 0}}

geometry IndexedLineSet{

coord Coordinate{point[-2 -2 0,2 -2 0,2 2 0,-2 2 0]}

coordIndex[0 1 2 3 0]

}

}

2. 可使颜色在线段上发生渐变

colorPerVertex为TRUE （缺省）

给出一个color数组，颜色的个数和点的个数相同，每个点均有特定的颜色

颜色按colorIndex提供的方式挑选

例如EX3-11的：

Shape {

geometry IndexedLineSet {

coord Coordinate {point [ 1 1 1,2 3 2,1 4 3,4 2 1,-1 -2 2,3 3 4,5 2 3]}

coordIndex [0 1 -1 1 2 -1 2 3 -1 3 4 -1 4 5 -1 5 6]

color Color { color [ 1 1 1,0 0 1,0 1 1,1 0 0,1 0 0,1 0 1,1 1 0] }

colorIndex[6 3 -1 6 6 -1 3 3 -1 3 3 -1 5 5 -1 5 5]

}
}

3. 可使颜色在线段上发生渐变

colorPerVertex为TRUE （缺省）

给出一个color数组，颜色的个数和点的个数相同，每个点均有特定的颜色

颜色的挑选按coordIndex的下标挑选(coordIndex代替colorIndex)

例如EX3-10的：

Shape {

geometry IndexedLineSet {

coord Coordinate {point [ 1 1 1,2 3 2,1 4 3,4 2 1,-1 -2 2,3 3 4,5 2 3]}

coordIndex [ 0 1 -1 1 2 -1 2 3 -1 3 4 -1 4 5 -1 5 6]

color Color { color [ 1 0 0,0 0 1,0 1 0,1 1 0,0 1 1,1 0 1,1 1 1] }

}
}

4. 每一个折线段拥有一种颜色，颜色从颜色数组中挑选，这时：

colorPerVertex为FALSE

给出一个color数组

颜色通过colorIndex挑选并赋予相应的折线段

例如，EX3-10的：

Shape {

geometry IndexedLineSet {

coord Coordinate {point[-5 1 1,-4 3 2,-5 4 3,-1 2 1,-7 2 3 ]}

coordIndex [0 1 2 3 4 ]

color Color {color [0 1 1]}

colorIndex [0]

colorPerVertex FALSE

}
}

5. 每一个折线段拥有一种颜色，但不提供colorIndex字段，这时：

colorPerVertex为FALSE

给出一个color数组

颜色按顺序分配给各个折线段

例如，EX3-11的：
Shape {

geometry IndexedLineSet {

coord Coordinate {point[-5 1 1,-4 3 2,-5 4 3,-1 2 1,-7 2 3 ]}

coordIndex [0 1 2 -1 2 3 4 ]

color Color {color [0 1 1,1 1 1]}

colorPerVertex FALSE

}
}
6. IndexedFaceSet节点 用来生成自定义面 常用的字段有：

color 定义颜色

coord 定义端点的坐标

colorIndex 给出挑选颜色的方式

coordIndex 给出挑选端点的方式

colorPerVertex 用于指定颜色是按端点给还是按线段给

coord提供了需要的顶点数组（N个点，则各个点的下标从0到N-1）

coordIndex则给出了顶点的使用方式

以下标的形式任意挑选所用的点，构造面

每个面之间用-1分开

面颜色的五种处理方式：
1. 不给出color字段，直接用Shape节点的appearance来定义
（用emissiveColor）
2. 可使颜色在面上发生渐变

colorPerVertex为TRUE （缺省）

给出一个color数组

颜色按colorIndex提供的方式挑选

3. 可使颜色在面上发生渐变

colorPerVertex为TRUE （缺省）

给出一个color数组，颜色的个数和点的个数相同，每个点均有特定的颜色

颜色的挑选按coordIndex的下标挑选(coordIndex代替colorIndex)

4. 每一个面拥有一种颜色，颜色从颜色数组中挑选

colorPerVertex为FALSE

给出一个color数组

颜色通过colorIndex挑选并赋予相应的折线段

5. 每一个折线段拥有一种颜色，但不提供colorIndex字段，这时：

colorPerVertex为FALSE

给出一个color数组

颜色按顺序分配给各个折线段