Anchor
Описание:
Anchor { children [ ] description " " parameter [ ] url [ ] bboxCenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 }
Несмотря на отсутствие в явном виде раздела EventOut, узел Anchor относится к сенсорам, поскольку EventOut все-таки генерируется, только маршрут для сообщения строго определен и не может быть изменен. Результатом является обращение к документу, указанному в разделе url. Это может быть не только VRML сцена, но и (гипер)текстовый документ и т.д.
Пощелкайте мышкой по объектам.
.
Кроме того, работают (по крайней мере ДОЛЖНЫ работать) anchor'ы в виде url [имя_файла#viewpoint для VRML файлов и имя_файла#name для HTML файлов. Напомню, что Anchor является grouping узлом, поэтому ссылкой становятся все объекты в пределах раздела children.
Параметр description - чисто описательный. При наведении курсора на объект с anchor'ом в статус-лайне обычно отображается содержимое description.
В дополнение к параметру url есть параметр parameter (такой вот каламбурчик...%), это механизм, аналогичный HTML, для отображения файла в опредленном фрейме. Если фрейм не указан, создается новое окно.
Вот предыдущий пример, только изменено содержимое parameter [ ] . Указанный фрейм new не существует поэтому создается новое окно.
Параметр bbox (или bounding box) - это такая штука, предназначенная для ускорения рендеринга. При этом children узлы ищутся уже не по всему пространству а в пределах этого самого ящика (bounding box) с размерами bboxSize и центром в bboxCenter.
НО !!! необходимо, чтобы children узлы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО попадали в пределы bounding box, иначе результат не определен. Поэтому ВЫВОД:
проще никогда не связываться с bbox и оставить ее по умолчанию бесконечно большой (bboxSize -1 -1 -1)
Background (панорама)
Описание:
Background { groundAngle [ ] groundColor [ ] backUrl [ ] bottomUrl [ ] frontUrl [ ] leftUrl [ ] rightUrl [ ] topUrl [ ] skyAngle [ ] skyColor 0 0 0 }
Узел Background предназначен для создания в Вашей сцене панорамы, т.е. изображения или цвета на бесконечном удалении. В Вашем распоряжении только два варианта: либо Вы раскрашиваете фон, либо используете в качестве фона картинки. Надо сказать, что оба варианта реализованы очень убого. В первом случае Вы находитесь в сфере бесконечного радиуса и пользуетесь параметрами groundAngle, groundColor, skyAngle, skyColor; во втором случае Вы находитесь в кубе бесконечного размера и пользуетесь параметрами backUrl, bottomUrl, frontUrl, leftUrl, rightUrl, topUrl.
Раскрашивание фона. В этом случае Вы приписываете цвет угловым интервалам на сфере бесконечного радиуса, и этим цветом заливаются концентрические сферические кольца.
Примерно, как на вот этой картинке.
Или то же самое можете посмотреть , но ОЧЕНЬ желательно броузерами Cortona или Cosmoplayer, НО НЕ MS VRML Viewer!
Так вот, у Вас есть две пары параметров: skyAngle/skyColor и groudAngle/groundColor. Первая пара - это как бы "небо" и раскрашивается сверху вниз (т.е. skyAngle=0 - вертикально над Вами), а вторая пара - это как бы "земля" и раскрашивается снизу вверх (т.е. groundAngle=0 - вертикально под Вами). Смотри рис.
Как видно из рисунка, skyAngle изменяется от 0 до Пи, а groundAngle - от 0 до Пи/2, и при этом интервалы их изменения перекрываются. Зачем вообще введена пара groundAngle/groundColor мне непонятно, поскольку можно обойтись одной только парой skyAngle/skyColor. Возможно, это сделано, чтобы легче было организовать четкую линию горизонта между "небом" и "землей", хотя, уверяю Вас, горизонт можно сделать и раскрашивая одно только "небо"! Количество значений параметра Color должно быть на 1 больше числа значений параметра Angle. Если Вы указали соседние кольца разных цветов, то на их границе цвет интерполируется для плавного перехода.
Вот два немного психоделических на вид, но наглядных примера.
1. . .
2. . .
Визуально они практически идентичны, но если Вы посмотрите код, то увидите, что во втором примере отсутствует groundAngle/groundColor, а "земля" под ногами раскрашена с помощью skyAngle/skyColor.
Ну, а если пытаться сделать что-нибудь полезное с помощью узла Background, можно соорудить что-нибудь такое с примерным названием "Солнце в зените над бесконечной снежной равниной" :)
. . Использование в качестве фона картинок. Оглядите комнату в которой находитесь: четыре стены, потолок и пол. Точно так же устроена модель фона для размещения картинок - это кубик, у которого есть "потолок" (topUrl - указываете адрес картинки для "потолка"), "пол" (bottomUrl) и четыре стены - (leftUrl - слева, frontUrl - перед Вами, rightUrl - справа, backUrl - позади Вас.).
Посмотрите пример. Я специально не заглаживал швы в месте стыка картинок, чтобы Вы представляли, как это выглядит.
. .
И еще! Как Вы сами увидели, при размещении в качестве фона картинка ну о-о-о-чень сильно растягивается, отсюда и такая мерзкая пикселизация. Так что, чем больше по размеру Ваш исходная картинка, тем лучше она будет выглядеть в качестве фона, но соответственно и дольше будет загружаться.
Box (паралеллепипед)
Описание прямоугольного параллелепипеда выглядит предельно просто:
Box {size 2 2 2}
По умолчанию центр тяжести помещается в 0,0,0.
Таким образом код кубика 2x2x2 будет выглядеть так
#VRML V2.0 utf8 Shape {geometry Box {}}
Узел Shape указывает броузеру, что идет описание формы объекта. Можете , что получилось
Поскольку нам понадобится крышка для будущего стола, давайте изменим размеры. Прикиньте размеры стола, за которым сидите в метрах. Не забывайте про расположение .
. .
Теперь очередь за ножками стола. Здесь очень уместно объяснить использование узлов DEF/USE и PROTO
Если Вы знаете хотя бы какой-нибудь язык программирования, то это очень легко понять. Вместо описания каждой из четырех одинаковых ножек стола отдельно, мы определяем ПЕРЕМЕННУЮ (DEF), а потом используем ее (USE).
Однако если просто написать USE, то второй объект будет порожден в том же месте, что и исходный. Для управления положением объекта существует узел Transform. На примере с ножками стола легко увидеть, как использовать DEF/USE и Transform.
Вот как они выглядят. . .
Как видно из кода, исходная первая ножка была создана в точке с координатами 0,0,0, и ей была присвоена переменная с именем "nozhka". Оставшиеся три ножки были порождены смещением переменной "nozhka" вдоль осей X и Z.
Теперь надо совместить ножки стола и его крышку. Имея отдельные файла с этими объектами, можно поступить двумя способами: либо в обычном текстовом редакторе вырезать из одного файла объект и вставить в другой, либо воспользоваться узлом Inline.
Вариант 1.. .
Вариант 2. . .
Как видно из просмотра wrl файлов, результат абсолютно одинаков. Осталось только воспользоваться узлом Transform, чтобы правильно взаимно разместить крышку и ножки стола. Предлагаю двигать крышку:
. .
Броузеры
Броузеров для VRML файлов есть довольно много (больше, чем редакторов). Я остановлюсь на четырех, поддерживающих VRML97 (Microsoft VRML 2.0 Viewer, Cosmoplayer, GLView, Cortona), хотя если Вы собираетесь часто просматривать файлы VRML1.0, то можно еще посоветовать Chaco VRScout (очень быстрый!) и VRWeb.
Так вот, впечатление от работы с броузерами довольно смешанное, у каждого есть плюсы и минусы. Самый быстрый - Cosmoplayer (хотя некоторые склоняются к Cortona. Может быть, я ведь статистику по fps не вел. Если интересно, подробнее , да и в периодически этот вопрос поднимают).
Здесь таблица, в которой я постепенно накапливаю свои недовольства разными броузерами. Желающих опровергнуть или просветить милости прошу в мыло.
| Недостатки или то, что мне кажется неудачным | |
| Cosmoplayer 2.1 | - неверное отображение некоторых сложных объектов, созданных с помощью Extrusion |
| Cortona (ver. 2.0 release 20) | - VRML сцена, загруженная из другой VRML сцены (например с помощью anchor'а) не рассматривается, как новый документ, поэтому к предыдущей сцене Вы не вернетесь кнопкой "Back" |
| MS VRML2.0 Viewer (ver. 1.0) | куча недостатков, все сюда не влезут... : - проблемы при отображении PointSet - не учитывает размеры аватара из NavigationInfo - не поддерживает обращение к viewpoint'ам через #имя_viewpoint - вылетает на файлах с интерполяторами, созданными в CosmoWorlds |
| GLView | - не распознает значение "ru" поля language узла FontStyle |
Если Вы только просматриваете VRML файлы, то лучше не ставить MS VRML Viewer, но а если Вы их и создаете, то наоборот старайтесь протестировать в нем свои файлы, как он их исковеркает.
Но в принципе, любой из броузеров сойдет до тех пор, пока у Вас не возникнет проблем. Естественно, если Вы работаете с CosmoWorlds, лучше пользоваться Cosmoplayer'ом, т.к. это продукты одной компании, так что совместимость полная автоматически. Ребята в (авторы целой линейки продуктов для создания и просмотра VRML файлов) все пытаются что-то улучшить сверх указанного в спецификации VRML97 (поддержка NURBS'ов и т.д.), так что их продукты несколько специфичны.
Желательно постараться, чтобы Ваш продукт был совместим с как можно большим числом броузеров, иначе не всем интернет-пользователям он окажется доступен для просмотра.
О различии броузеров по воспринимаемым ими графическим форматам смотри в разделе
Collision
Описание:
Collision { children [ ] collide TRUE bboxCenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 proxy NULL eventOut collideTime }
Узел Collision выполняет две задачи: во-первых, регистрирует факт столкновения (и время этого столкновения) аватара (т.е. Вас) с объектом, указанным в разделе children, а во-вторых регулирует, пройдете ли Вы СКВОЗЬ объект (collide TRUE) или нет (collide FALSE). В момент столкновения генерируется eventOut collideTime, что позволяет создать последовательность последующих событий. (Учтите, что невозможно организовать столкновения с , , .)
О размерах аватара, который, собственно, сталкивается, смотрите в разделе
Если в Вашем VRML файле нет ни одного узла Collision, то "проницаемость" объектов регулирует броузер. Наверняка Вы видели в настройках броузера что-нибудь вроде collision ON/OFF, collider Auto/Always/Never и т.д.
Про bboxCenter и bboxSize читайте в разделе .
Параметр proxy - это очень полезная вещь для ускорения рендеринга. Если в разделе у Вас не NULL, а какой-нибудь ОБЪЕКТ, то он не изображается в сцене (невидим), НО !!! столкновение на самом деле будет регистрироваться с ним, т.е. объектом, указанным в разделе proxy, а не в разделе children.
К примеру, Вам необходимо сделать зарегистрировать столкновение с объектом сложной формы, что-нибудь вроде:
.
Зачем напрягать броузер расчетом положения аватара относительно всех этих граней? Просто прописываете в разделе proxy СФЕРУ чуть большего радиуса, чем "иглы" звезды и все.
. Не забудьте выставить у броузера collide ON !
ВЫВОД: как и для всех узлов, значения которых может проигнорировать броузер (NavigationInfo: avatarSize и headlight ON/OFF), ценность узла Collision резко снижена! Вместо пользуйтесь, например, ProximitySensor !
ColorInterpolator
Описание:
ColorInterpolator { eventIn set_fraction key [ ] keyValue [ ] eventOut value_changed }
Этот интерполятор позволяет отсылать объектам (через узел Material) RGB значения цвета.
.
Описание:
CoordinateInterpolator { eventIn set_fraction key [ ] keyValue [ ] eventOut value_changed }
Этот интерполятор позволяет отсылать наборы координат узлу Coordinate, который встречается в узлах IndexedFaceSet, IndexedLineSet и PointSet. Это удобно использовать, когда для деформации объекта не подходит анизотропное масштабирование.
.
Cone (конус)
Описание конуса:
Cone {bottomRadius 1 height 2 side TRUE bottom TRUE }
По умолчанию центр его высоты цилиндра размещается в 0,0,0. Логическое утверждение TRUE/FALSE (ИСТИНА/ЛОЖЬ) для side и bottom определяет, будет ли создаваться сторона и донышко конуса. При side TRUE и bottom FALSE, Вы получите конус без донышка; при side FALSE и bottom TRUE, получите только донышко (удобно создавать диски, видимые, правда, только с одной стороны: напомню, что изнутри вид конуса не определен, см начало этой страницы); при side FALSE и bottom FALSE получите конус, невидимый и неощутимый при движении сквозь него, в общем это будет отсутствие конуса.
Создадим коническую подставку для нашего глобуса и поместим ее не вертикально, а наклонно. Для этого воспользуемся еще одной возможностью для позиционирования в узле Transform - rotation (вращение).
rotation описывается 4 числами: первые три задают направление оси вращения (например 1 0 0 - ось X, 0 1 0 - ось Y, 0 0 1 - ось Z, 1 1 0 - ось проходит по биссектриссе угла между осями X и Y), а последнее - величину угла вращения в радианах против часовой стрелки. Направление вращения можно менять, изменяя знак либо угла вращения, либо направления оси, скажем, можно задать ось не 0 0 1, а 0 0 -1.
. .
Cylinder (цилиндр)
Описание цилиндра:
Cylinder {bottom TRUE height 2 radius 1 side TRUE top TRUE }
По умолчанию центр высоты цилиндра размещается в 0,0,0.
Логическое утверждение TRUE/FALSE (ИСТИНА/ЛОЖЬ) для side, bottom, top определяет, будет ли создаваться сторона, нижняя и верхняя крышки цилиндра.
Создадим цилиндрическое основание для подставки глобуса.
. .
CylinderSensor
Описание:
CylinderSensor { autoOffset TRUE diskAngle 0.262 enabled TRUE maxAngle -1 minAngle 0 offset 0 0 0 eventOut isActive eventOut rotation_changed eventOut trackPoint_changed }
Этот сенсор отслеживает движение курсора мыши в цилиндрической системе координат невидимого цилиндра с осью вращения параллельной локальной оси Y.
Большинство полей (autoOffset, enabled, offset) и eventOut'ов этого сенсора (isActive, trackPoint_changed) такие же, как и у , где Вы и можете про них прочитать.
Пара полей maxAngle и minAngle аналогична maxPosition и minPosition . Если maxAngle меньше, чем minAngle, то вращение не ограничивается.
eventOut rotation_changed аналогично eventOut translation_changed PlaneSensor.
Единственное действительно отличительное поле - это diskAngle.
В спецификации предусмотрено два способа описание движения курсора через CylinderSensor. Представьте себе отдельно взятое велосипедное колесо. Если Вы всунете палец между спиц, то сможете вращать колесо бесконечно НЕ ОТРЫВАЯ руку, которая будет описывать конус вращения. А если Вы схватитесь за обод, то для поддержания бесконечного вращения Вам придется постоянно ПЕРЕХВАТЫВАТЬ руку.
Аналогично, в VRML можно хвататься через CylinderSensor за ТОРЕЦ цилиндра или за его БОКОВУЮ СТОРОНУ.
Для регулирования, когда используется какой способ и введен diskAngle. Если угол между bearing вектором и осью цилиндра МЕНЬШЕ diskAngle, то Вы сможете, зацепив мышью цилиндр, вращать его бесконечно (при этом курсор будет описывать на экране круги). Если угол между вектором и осью цилиндра БОЛЬШЕ diskAngle, то придется, провернув немного цилиндр, отпускать кнопку мыши и перетаскивать курсор (при этом курсор на экране будет двигаться дискретно-прямолинейно). {bearing вектор - это вектор, проходящий сквозь курсор на экране.}
И кстати, не забывайте, что CylinderSensor можно привязывать к объектам любой формы, а не только к телам вращения. . Потяните параллелепипед за боковые грани - вращение будет продолжаться, пока вы не дотянете ПРЯМОЛИНЕЙНО курсор до границы экрана. Теперь поверните ее к себе верхней гранью и крутите ее, пока не надоест, перемещая курсор ПО КРУГУ.
DirectionalLight (направленный параллельный свет)
Описание:
DirectionalLight { ambientIntensity 0 color 1 1 1 direction 0 0 -1 intensity 1 on TRUE }
Узел DirectionalLight задает освещение параллельными лучами в указанном направлении. По умолчанию это 0 0 -1, что означает направление точно от Вас в экран. В связи с тем, что источник предполагается бесконечно удаленным, Вам не приходится указывать координаты его координаты.
Аналогом этого узла в окружающем мире для нас является Солнце, но в отличие от него освещение от узла DirectionalLight достается не всем предметам в сцене, а только находящимся в том же parent узле, что и сам узел. Если Вам непонятно, что такое "parent узел", читайте текст
Видели когда-нибудь, чтобы на солнечной поляне под безоблачным небом два камня лежали освещенными, а третий нет :) ? А в VRML запросто... Вот нечто подобное.
. .
Учтите, что размещение узла ВНЕ всех grouping узлов равносильно участию его во ВСЕХ узлах. Легче показать на примере. Вот те же три шарика. Я добавил только одну строчку с еще одним узлом ВНЕ всех Transform узлов.
. .
Обратите внимания, что при таком способе освещения НЕТ ТЕНЕЙ, средняя и правая сферы вовсе не заслонены левой!
Параметр intensity задает яркость освещения (от 0 до 1), а ambientIntensity (от 0 до 1) задает насколько велик вклад данного источника в общее освещение сцены за счет отражения и рассеяния от объектов. Параметр color задает RGB окраску света.
Dragging Sensors
Название этого подраздела обусловлено тем, что для активирования описываемых здесь сенсоров можно не только кликнуть мышью (нажать кнопку и ОТПУСТИТЬ), а нажать и НЕ ОТПУСКАЯ перемещать. Наверняка Вам знакомо понятие "drag and drop", вот эти сенсоры из такой серии.
ElevationGrid (рельеф по набору точек)
Описание:
ElevationGrid { color NULL normal NULL texCoord NULL height [] ccw TRUE colorPerVertex TRUE creaseAngle 0 normalPerVertex TRUE solid TRUE xDimension 0 xSpacing 1.0 zDimension 0 zSpacing 1.0 }
Наилучшее применение узла ElevationGrid - создание рельефа. Построение ведется следующим образом: представьте себе сетку (хоть рыболовецкую, хоть авоську :) с прямоугольными ячейками и лежащую в плоскости XZ.
Вы задаете количество ячеек по X и Z (разделы xDimension и zDimension) и для каждой точки пересечения "волокон" задаете ее "высоту"-координату по Y. Размеры всего объекта и его пропорции вытекают из величины зазоров между "волокнами" (разделы xSpacing и zSpacing). Вот, вкратце, и все.
. .
Довольно гладко выглядит, хотя всего 28x28 ячеек! Те, кто работал с программами от Golden Software, наверное, даже узнали функцию, выставленную по умолчанию в Grid...->Function... :)
Extrusion (экструзия, выдавливание)
писание:
Extrusion { beginCap TRUE ccw TRUE convex TRUE creaseAngle 0 crossSection [1 1, 1 -1, -1 -1, -1 1, 1 1] endCap TRUE orientation 0 0 1 0 scale 1 1 solid TRUE spine [0 0 0, 0 1 0] }
Узел Extrusion - это основное орудие борьбы с IndexedFaceSet, позволяющее сильно сократить объем файла. Работает узел очень просто: сначала описывается МНОГОУГОЛЬНИК в плоскости с Y=0 (поэтому в разделе crossSection="сечение" только две координаты) и траектория его движения в пространстве (раздел spine). Разделы beginCap и endCap определяют, будут ли грани-"крышки" на торцах Вашего объекта. Я плохо понимаю, для чего по умолчанию solid выставлен TRUE: в спецификации написано, что значением этого раздела регулируется, будут ли видны одна или обе стороны многоугольника одновременно, в общем поиграйтесь с FALSE/TRUE, поймете сами.
В каждой точке траектории многоугольник можно:
масштабировать (раздел scale). Обратите внимание, количество значений шкального множителя должно либо 1 (тогда масштабируется исходное сечение crossSection и далее не изменяется - это дурацкий случай, легче сразу было задать правильное сечение), либо совпадать с количеством точек в траектории (spine). Если количество значений в разделе scale больше единицы, но МЕНЬШЕ количества значений в разделе spine, то результат спецификацией VRML не определен (обычно получается бредовый объект). Если количество значений в разделе scale больше единицы, и БОЛЬШЕ количества значений в разделе spine, то лишние игнорируются.
. .
Благодаря масштабированию можно делать также всякие остроконечности - нужно только задать "scale ... ,0 0, ..."
. .
Это, конечно, не шедевр, но чего Вы хотели от неархивированного кода в 0.28кб ? :). Посмотрите в профиль на схождение на нет "заточки" "меча"... вращать (раздел orientation). Задается направление оси вращения (первые три числа) и угол в радианах. Вращать можно как по часовой стрелке, так и против (знак угла). Количество значений в разделе orientation определяется так же, как и для масштабирования.
. .
Непонятно, что это, но имхо красиво и, что важнее, короче, чем через IndexedFaceSet.
Да, так по поводу борьбы с IndexedFaceSet. Наглядный ПРИМЕР:
понадобился мне тор. Не желая делать лишней работы, залезаю в архив wrl-файлов, скачанных из сети. Нахожу (хотя и в формате VRML1), ничего себе размер - 14.6кб. . Естественно, сделано через IndexedFaceSet, небось экспортировано откуда-нибудь. Почесав в затылке, делаю свой - через extrusion. . Вот он - 0.48кб. Хороша разница - в 30 раз!. Переключитесь-ка в режим wireframe: а мой-то и покачественней! Надеюсь, убедительно.
FontStyle (стиль шрифта)
Описание:
FontStyle { family "SERIF" horizontal TRUE justify "BEGIN" language " " leftToRight TRUE size 1.0 spacing 1.0 style "PLAIN" topToBottom TRUE
Описание раздела FontStyle позволяет несколько отрегулировать вид текста.
По порядку:
family - определяет начертание шрифта. Возможны три значения поля family: SERIF (по умолчанию) - приблизительно соответствует Times Roman, SANS - соответствует шрифту Helvetica, TYPEWRITER - моноширинный шрифт типа Courier'а.
. .
Отличия в начертании налицо. horizontal - это очевидно, что отвечает за написание строки по горизонтали (horizontal TRUE - по умолчанию) или по вертикали (horizontal FALSE)
. . justify - то, что в других программах еще называется alignment или "выравнивание". Может принимать 4 значения. Первые три: BEGIN, MIDDLE, END соответствуют выравниванию соответственно по левому краю, по центру, по правому краю. Четвертое значение FIRST отвечает за выравнивание по дополнительной оси, т.е. по вертикали, если текст расположен горизонтально и по горизонтали для вертикального текста.
. . language - как Вы могли заметить все примеры про текст были английскими фразами. Даже если переключиться в кириллицу и загнать в wrl файл русскоязычную фразу - ничего не выйдет, пока не отрегулировать значение поля language. Вернее выйдет что-нибудь вроде этого ->
. . Сомневаюсь, что Вы смогли что-нибудь прочесть в броузере.
Так вот, надо было указать язык. Делается это как в интернетовских url, т.е. для России - ru
. .
Приведенный код нормально сработал в случае CosmoPlayer, MS VRML Viewer, Cortona и не сработал в GLView! И еще, просмотрите код! Вы будете смеяться, но я не знаю, в какой кодировке написана русскоязычная фраза! :(, хотя она просматривается VRML броузерами. Я написал ее в Cosmowolrlds с указанием language=ru, но это ведь вовсе не CP-1251. size и spacing - задают размер шрифта и межстрочное расстояние style - может быть PLAIN, BOLD, ITALIC, BOLDITALIC. Это всем знакомые обычный, полужирный, курсив, полужирный курсив. leftToRight и topToBottom - в зависимости от значения horizontal задает направления написания текста. При horizontal TRUE и leftToRight FALSE текст напишется справа налево (для арабов что ли ;) ? ) . Аналогично по вертикали.
Теперь о том, почему использование Text+FontStyle мне кажется неудачным. А что в них хорошего? Всего 3 шрифта + (полужирность, курсив). Есть два более приятных варианта:
использование текстуры. Напишите в Photoshope все что Вам вздумается, любым шрифтом, с любыми эффектами (emboss и т.д.) и налепите эту "листовку" на объект. Как это делается см в разделе трехмерный текст. . Ничего себе, правда? Удобнее всего такое делать в Internet Space Builder.
И в первом, и во втором случае никаких проблем с кодировкой, языком и т.д.!
ImageTexture (текстура-картинка)
Описание:
ImageTexture { url [] repeatS TRUE repeatT TRUE }
Узел ImageTexture - очень полезный узел, предназначенный для обтягивания объектов картинками. Область использования этого приема исключительно широка: начиная от создания аватара с собственной фотографией и заканчивая привешиванием картинок на background. В разделе url указывается местоположения графического файла.
Самой текстуре присваивается локальная система координат S на T, где S соответсвует нижнему обрезу картинки, а T - левому. Значения S и T изменяются от 0 (левый нижний пиксель) до 1 (правый нижний пиксель для S и левый верхний пиксель для T). Значения параметров repeatS и repeatT определяют, будет ли текстура размножена в направлениях S и T, чтобы заполнить весь объект.
Теперь пару слов о форматах. Броузерам СТРОГО ПРЕДПИСАНО поддерживать jpeg и png. Но кроме того обычно поддерживаются gif и ряд других распространенных форматов.
Те броузеры, которые я использовал, поддерживают:
MS VRML 2.0 Viewer: GIF, BMP, JPG, RAS, PPM, PNG.
Cosmoplayer: в release notes указаны только JPEG и PNG, но GIF точно поддерживается.
Paragraph Cortona: в явном виде не нашел, но исходя из того, что ISB поддерживает BMP, GIF, JPEG, и PNG, то, вероятно, и Cortona с этими форматами справится
GLView: DIB,BMP, GIF, TGA, JPEG, PPM and RGB
Я надеюсь, вы еще не забыли, что в качестве примера постепенно создается стол, на котором уже стоит глобус и клетка. Вот его-то мы и оттекстурим.
. .
Пусть вас не смущает наличие в коде узла Viewpoint. О принципах его работы будет сказано чуть позже.
IndexedFaceSet (грани по набору точек)
Описание:
IndexedFaceSet { coord NULL color NULL normal NULL texCoord NULL ccw TRUE colorIndex [] colorPerVertex TRUE convex TRUE coordIndex creaseAngle 0 normalIndex [] normalPerVertex TRUE solid TRUE texCoordIndex [] }
Вот он! Вот он! Узел, которым можно заменить все остальные узлы, связанные с описанием граней. Все люди, использующие экспорт в VRML код из какого-нибудь 3D моделлера, получают файл, набитый только IndexedFaceSet. Принцип работы узла очень похож на IndexedLineSet: описан набор координат точек (coord) и указано, какие из них должны образовать грань (coordIndex).
Для того, чтобы получить что-то вразумительное, должны выполняться три условия:
каждая грань должна состоять как минимум из трех несовпадающих вершин вершины должны задавать ПЛОСКИЙ многоугольник многоугольник должен быть несамопересекающимся
Легко догадаться, что все условия автоматически выполняются для треугольника, хотя в частном случае можете задавать плоские многоугольники с любым числом вершин.
Раскраска объектов в этом узле происходит так же, как и в IndexedLineSet:
при colorPerVertex TRUE цвет приписывается ВЕРШИНАМ, а грань заливается градиентом между всеми вершинами, которыми грань создана.
при colorPerVertex FALSE цвет приписывается каждой ГРАНИ в порядке, соответствующем порядку цветов в разделе color
Создадим для примера кубик без одной грани средствами узла IndexedFaceSet и раскрасим, пользуясь colorPerVertex TRUE
. .
А теперь переключитесь в режим просмотра wireframe: видите, хотя мы описали КВАДРАТНЫЕ грани, броузер все равно представляет их, как состоящие из треугольников, так же, как и все остальные объекты, так что узел IndexedFaceSet - это по определению основная форма представления объектов в VRML.
В разделе я упоминал о программах визуализации трансляционно-симметричных структур.
Вот, посмотрите несколько примеров использования узла IndexedFaceSet
.
.
.
"Фи" - кто-то скажет, - "примитив". Верно, но даже в VRML редакторе (а уж ручками...) Вам придется попотеть, прописывая кучу раз USE. А если я скажу, что при создании этих примеров входные данные для программы составили 2-3 строчки?! И при этом можно построить объектов, сколько хочется: не 4x4x4, как в приведенных примерах, а 1000x1000x1000. Вот то-то же :). Правда, все-таки, использование подобных геометрически правильных объектов довольно ограничено. Но если Вас такое интересует, плиз в : хочется познакомится с такими героями :)
IndexedLineSet (линии по набору точек)
Описание:
IndexedLineSet { color NULL coord NULL colorIndex [] colorPerVertex TRUE coordIndex [] }
Схема использования этого узла заключается в следующем: в разделе coord описывается набор точек, а в разделе coordIndex приводятся последовательности точек (их номера в списке раздела coord), которые соединяются отрезками. Конец последовательности обозначается приведением после номера последней точки значения -1.
Для этого узла важно разобраться со способами раскраски отрезков. Если у Вас ничего не прописано в разделе color, то ничего не увидите, т.к. отрезки не окрашены (хотя можно при этом воспользоваться emissiveColor в разделе appearance (об этом см далее))
Если colorPerVertex TRUE, то цвет из списка в разделе color приписывается ВЕРШИНАМ, а отрезки, соединяющие их окрашиваются с градиентом от цвета одной вершины к цвету другой.
Вот, например, "знак Зорро" :)
. .
Если colorPerVertex FALSE, то цвета из списка в разделе color приписывается КАЖДОЙ ПОЛИЛИНИИ, а не каждому ОТРЕЗКУ!
Вот тот же код, только с colorPerVertex FALSE. Как видно, всей полилинии из вершин 1 0 3 2 приписан красный цвет, первым описанный в color. Тогда оставшиеся зеленый, синий и белый цвета просто не нужны. Проверьте .
. .
Давайте вернемся к нашему столу, на котором уже стоит глобус. Предлагаю поставить на нее, например, клетку, пока пустую.
. .
Интерполяторы
Как уже говорилось в начале страницы, интерполяторы выдают объекту численное значение какого-либо его параметра (цвет, положение, размер и т.д.) в данный момент времени в течение cycleInterval. За каждый cycleInterval интерполятор пробегает все значения полей key и keyValue.
Все узлы-интерполяторы (, , , , PositionInterpolato, ScalarInterpolator) записываются одинаково:
eventIn set_fraction
key [набор контрольных точек]
keyValue [набор значений, соотвествующий точкам в поле key]
eventOut value_changed
Отличия заключаются только в ТИПЕ значения, отсылаемого через eventOut value_changed.
Если число значений в поле keyValue не соответствует количеству контрольных точек в поле key, результат не определен.
Важно помнить, что значения keyValue в ПРОМЕЖУТОЧНЫХ точках между указанными контрольными точками интерполируется ЛИНЕЙНО ! Т.е. если Вы, скажем, хотите организовать поступательное движение объекта по дуге, нужно быть внимательным, вводя большое количество точек в поле key (и соответственно в поле keyValue), поскольку движение будет аппроксимироваться ломаной.
Маршруты
Механизм route можно уподобить проводам, по которым передаются сигналы от eventOut к eventIn узлов или скриптов, можно от одного eventOut рассылать сообщения о событиях нескольким eventIn. И наоборот, к одному eventIn могут быть проложены маршруты от нескольких eventOut'ов. Но последней ситуации желательно избегать, поскольку, если на eventIn ОДНОВРЕМЕННО поступает два и более сообщений, результат не определен.
. Щелкните на любом из объектов. Это пример, когда от одного eventOut сообщения рассылаются нескольким eventIn.
MovieTexture (текстура-видеоролик)
Описание:
MovieTexture { loop FALSE speed 1.0 startTime 0 stopTime 0 url [] repeatS TRUE repeatT TRUE }
Данный узел в качестве текстуры задает файл в формате MPEG. Поскольку этот формат позволяет хранить как видео-, так и аудиоинформацию, соответственно узел MovieTexture может появляться и в разделе texture узла Appearance, и в разделе source узла Sound (о нем позже). В последнем случае, естественно, рендеринг изображения не проводится, а обрабатывается только саундтрек файла.
loop, как обычно задает, будет ли файл прокручиваться бесконечно.
Параметр speed позволяет задавать скорость проигрывания MPEG файла. В случае speed <0 проигрывание идет в обратном порядке. В случае speed=0 будет статично отображаться 0-й фрейм MPEG файла.
startTime и stopTime определяют обработку проигрывания во времени MPEG файла и обычно используются для запуска/остановки в определенный момент или после определенного события.
Параметры url, repeatS и repeatT занимаются тем же, что и в узле
. .
ЗАМЕЧАНИЕ. Эту mpg-шку, подвернувшуюся под руку, я где-то в сети нашел. Сам же обычно их изготавливаю так: рисую кадры -> собираю в avi -> конвертирую в mpg. Если кто идет другим путем - напишите, вдруг есть удобнее.
Наложение текстур
Процедура наложения текстур состоит из двух частей, которыми занимаются соответствующие узлы. Узлы ImageTexture, MovieTexture, PixelTexture описывают ЧТО использовать в качестве текстуры, а вспомогательные узлы TextureCoordinate и TextureTransform задают КАК разместить текстуру на объекте. Аналогичная ситуация уже встречалась в разделе , где узел Text задавал ЧТО написать, а FontStyle задавал КАК это сделать.
NavigationInfo (характеристики аватара)
Описание:
NavigationInfo { avatarSize [0.25 1.6 0.75] headlight TRUE speed 1.0 type ["WALK","ANY"] visibilityLimit 0.0 }
Я надеюсь, значение слова "аватар" понятно. Это представление Вас (или любого другого, просматривающего сцену) в виртуальном мире. (Но не путайте с аватарами в многопользовательских мирах, где на Вас могут посмотреть СО СТОРОНЫ, ИЗНУТРИ виртуального мира, там "аватар" означает модель человека или объект, который Вас обозначает и которым Вы управляете).
Так вернемся к Вашему представлению при просмотре Вами сцены. Прямо скажем, характеристик для Вас немного.
Раздел avatarSize задает размеры аватара. Эту картинку я выудил из CosmoWorlds, очень уж хорошо иллюстрирует.
Размер по горизонтали (на картинке - c, по умолчанию 0.25) влияет на столкновения Вас с другими объектами, по вертикали (на картинке h, по умолчанию 1.6) определяет, насколько свысока Вы смотрите на сцену (если только в явном виде не указано положение Viewpoint - см ниже), а третий параметр (на картинке - s, по умолчанию 0.75) определяет насколько высокие объекты Вы можете "перешагнуть" сверху, не уткнувшись в них.
Подводя итог с учетом того, что размеры указаны в метрах, можно сказать, что по умолчанию у Вас странная комплекция: цилиндрическое тело диаметром 25 сантиметров, Ваши глаза находятся на уровне 1 метр 60 сантиметров, а ногу Вы можете оторвать от пола на 75 сантиметров :)
Еще одна величина, приведенная на картинке, - v - соответствует параметру visibilityLimit в описании узла и определяет, как далеко Вы видите. Рендеринг за пределами visibilityLimit НЕ ПРОВОДИТСЯ. Выставленный по умолчанию visibilityLimit=0 соответствует бесконечному пределу.
Посмотрите пример. Только не в MS VRML Viewer'е, который игнорирует размеры аватара, указанные в NavigationInfo! Используйте Cosmoplayer или Cortona.
. .
Две лестницы отличаются высотой ступенек всего на 10 сантиметров (70 и 80 сантиметров). Попробуйте взойти на обе. Надеюсь, сможете только на одну из них. Если же получилось взобраться на обе или ни на одну, значит Ваш броузер превысил полномочия.
Параметр speed задает скорость перемещения по миру, но обычно броузеры содержат свои настройки на этот счет, которые игнорируют содержимое файла. Скорось дается в м/с и единственная интересная вещь в этом параметре - это speed=0, когда Вы сможете только крутиться на месте и никуда не уйдете :). Только учтите, что гнусный MS VRML Viewer не выполняет эти требования! Попробуйте в Cosmoplayer или Cortona.
. .
Оставшийся параметр type определяет, какими кнопками навигации Вы сможете пользоваться при просмотре. Возможные значения параметра type: "ANY", "WALK", "EXAMINE", "FLY", "NONE". Собственно, способа исследования сцены всего 3: "WALK" - "ходьба", "FLY" - "полет" (отличается от "ходьбы" отсутствием гравитации, т.е. траектория движения аватара не повторяет рельеф, НАД которым он движется, "EXAMINE" - "изучение" (Вы не движетесь, а движением мышки вращается сцена, этот способ удобен, для осмотра одного отдельного объекта). Очень важное слово "ANY" задает, можно ли пользоваться для навигации кнопками броузера. Если в списке параметра type есть "ANY", то в любой момент Вы можете просто переключиться с одного способа навигации на другой кнопкой броузера, если в списке нет "ANY", тогда остаются только те способы, которые перечислены в параметре type. Так, можно запретить "ходить" и "летать" в сцене, а оставить зрителю только возможность покрутить объект. Так должно быть, но обычно кнопки броузера все-таки продолжают работать. Единственно, что можно извлечь из этого параметра, - какой из способов навигации будет выставлен после загрузки сцены.
.
Но что точно работает, так это значение "NONE", когда выключается целиком панель управления броузера. Это применяется, когда у Вас в сцене предусмотрена собственная система навигации: anchor'ы, viewpoint'ы и т.д.
NormalInterpolator
Описание:
NormalInterpolator { eventIn set_fraction key [ ] keyValue [ ] eventOut value_changed }
Само понятие нормали (normal) возникает в VRML в уравнениях расчета освещенности каждой точки поверхности объекта (в частности в diffuse и specular color). А узел NormalInterpolator дает возможность динамически регулировать распределение освещенности по объекту за счет изменения направления векторов нормалей к граням объекта.
.
Объекты, строящиеся по набору вершин
В отличие от раздела для описания объектов, описываемых здесь, необходимо задать координаты вершин, на основе которых объект строится.
Общие замечания
Под анимацией понимаются не только визуальные проявления (изменение у объектов координат, размера, цвета и т.д.), но и любые другие виды динамического изменения сцены (например, включение звука). И первое, что Вам нужно запомнить - волшебное слово "event", или "событие". Это сообщение о том, что произошло некоторое событие. При этом у каждого event есть свой "timestamp", т.е. пометка времени, когда произошло событие. Эта пометка служит, во-первых, чтобы события обрабатывались в хронологическом порядке, а во-вторых пометки можно обрабатывать скриптами. Как уже говорилось во , у узлов могут быть параметры EventIn (принимают сообщения о событиях), EventOut (посылают сообщения о событиях) и ExposedField (делает и то, и другое, и к тому же имеет некоторое значение).
Если абстрактно задаться вопросом "Что необходимо для того, чтобы создать анимацию?", то неизбежно возникает несколько стадий решения, а именно:
как активировать анимацию как указать, какой именно объект сцены должен изменяться как должен изменяться объект
Ответами на каждый из трех вопросов в VRML занимаются соответствующие средства.
Активацией событий занимаются узлы-сенсоры (генерируют EventOut), указанием на конкретный объект занимаются "ROUTE"ы, или "маршруты" (транспортируют EventOut к объекту), изменением объектов занимаются "Interpolator"ы, или "интерполяторы" (обрабатывают EventIn и отправляют через очередной ROUTE объекту новые параметры).
Разберем по порядку всех участников.
OrientationInterpolator
Описание:
OrientationInterpolator { eventIn set_fraction key [ ] keyValue [ ] eventOut value_changed }
Нетрудно догадаться, что OrientationInterpolator позволяет организовать вращение. Только не забывайте, что значения ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ между keyValues вычисляются из ЛИНЕЙНОЙ интерполяции.
.
|
PixelTexture (пиксельная текстура)
Описание:
PixelTexture { image 0 0 0 repeatS TRUE repeatT TRUE }
Механизм работы данного узла такой же, как и у ImageTexture, кроме того, что Вы указываете не готовую картинку из файла, а должны ручками раскрасить каждый указанный Вами пиксель. Ситуации, когда Вам такой выход покажется оптимальным, единичны. Что такое repeatS и repeatT читайте выше.
В параметре image первые два числа задают размер текстуры в пикселях, третье - способ раскрашивания: 1 - градации серого, 2 - градации серого плюс прозрачность, 3 - цветное изображение, 4 - цветное изображение плюс прозрачность.
Таким образом, запись
PixelTexture {image 2 2 1 0 255 255 0}
задает текстуру размером 2x2, раскрашенную в шахматном порядке белым и черным
. .
А запись
PixelTexture {image 2 2 4 0xff000080 0x00ff0080 0x0000ff80 0x00000080}
задает текстуру в полупрозрачную клеточку красного, зеленого, синего и черного цвета.
Можете посмотреть кубик с такой текстурой. Для иллюстрации полупрозрачности текстуры внутри я расположил белый непрозрачный шарик. Если Вы его не видите в своем броузере, переключитесь в режим wireframe и убедитесь, что он там есть. Кстати, даже если Вы видите этот шарик сквозь полупрозрачные стенки кубика, не надейтесь разглядеть противоположные грани кубика!!! Как уже говорилось несколько раз, вид примитивов ИЗНУТРИ не определен.
. .
PlaneSensor
Описание:
PlaneSensor { autoOffset TRUE enabled TRUE maxPosition -1 -1 minPosition 0 0 offset 0 0 0 eventOut isActive eventOut trackPoint_changed eventOut translation_changed }
Этот сенсор отслеживает перемещения курсора в плоскости с Z=0 локальной системы координат (по умолчанию в плоскости экрана).
Как только над объектом, к которому привязан PlaneSensor, происходит нажатие кнопки мыши, генерируется eventOut isActive. После этого при перемещении курсора при нажатой кнопке мыши отслеживаются текущие значения координат курсора (eventOut trackPoint_changed) и вектора перемещения (eventOut translation_changed).
Поле autoOffset определяет, будут ли суммироваться смещения (autoOffset TRUE) или каждое смещение будет отсчитываться от исходного положения объекта (autoOffset FALSE).
. Для обоих шариков проделайте следующее: сдвиньте, отпустите кнопку мыши и попробуйте сдвинуть снова. Тот, что слева начнет двигаться с того места, на котором Вы его бросили (autoOffset TRUE), а тот что слева начнет двигаться с того места, в котором он был изначально (autoOffset FALSE)
Поле enabled TRUE/FALSE разрешает/запрещает работу сенсора.
Пара полей maxPosition и minPosition позволяют организовать двумерное движение в ограниченном регионе (как это было в предыдущем примере) или даже свести движение к одномерному. . Если maxPosition меньше, чем minPosition, то движение не ограничивается.
Поле оffset определяет первоначальное смещение, относительно исходного положения объекта, а значит и точку, с которой будет каждый раз начинать движение объект при autoOffset FALSE.
PointLight (точечный источник)
Описание:
PointLight { ambientIntensity 0 attenuation 1 0 0 color 1 1 1 intensity 1 location 0 0 0 on TRUE radius 100 }
Узел PointLight служит для размещения в сцене точечного источника света, который излучает по всем направлениям (что-то вроде лампочки или свечи). Соответственно, Вы должны указать координаты источника (параметр location x y z). Что такое ambientIntensity, intensity, color смотри выше. Параметр radius задает радиус сферы освещения, а attenuation задает, как быстро будет падать интенсивность по мере удаления от центра. Три числа, указываемые для attenuation, используются в формуле для вычисления интенсивности на расстоянии r от центра:
Вот как будет выглядеть график зависимости I(r) для некоторых наборов трех чисел в параметре attenuation. Посчитано в пределах принятого по умолчанию радиуса сферы освещения 100 м.
Очевидно, что при attenuation 1 0 0 интенсивность менятся не будет:
Учтите, что PointLight является children узлом, поэтому может находиться внутри узла Transform, который повлияет на положение (через параметр translation) или на радиус освещенности (через параметр scale).
И, как обычно, пример.
. .
Обратите внимание на два момента: во-первых, действительно, поигравшись с параметрами attenuation, можно добиться видимого эффекта (в данном случае attenuation 0 0.4 0); во-вторых, так же, как и в случае нет теней: средняя и правая сферы не заслонены левой!
PointSet (набор точек)
Описание:
PointSet { coord NULL color NULL }
Поскольку по умолчанию coord=color=NULL, то вставка в код узла PointSet без аргументов не приведет ни к чему, не будет создано ни одной точки.
Количество записей в разделе color должно точно соответствовать количеству точек, описанных в разделе coord!
Мне лично такой узел кажется бесполезным, но с его помощью можно сотворить что-нибудь такое:
. . Надеюсь, Вы рассмотрели чередующиеся красные, зеленые и синие точки на экране.
Примитивы и управление положением объектов (Transform)
Итак, здесь начинается практическая часть изложения VRML. В качестве наглядного проекта начнем создание, к примеру, рабочего стола, на который постепенно набросаем всяких "предметов". Да и сам по себе стол постепенно оживет. При описании синтаксиса в качестве численных аргументов будут указаны значения, принятые по умолчанию.
ВАЖНО! В спецификации есть замечательная фраза, касающаяся ВСЕХ примитивов:
The Box (Cone, Shpere, Cylinder) geometry requires outside faces only. When viewed from the inside the results are undefined.
Т.е. вид этих тел ИЗНУТРИ строго не оговорен и зависит от броузера. В большинстве случаев вида изнутри просто НЕТ, т.е. объекта как бы и вовсе нет.
Программы для проверки и оптимизации VRML кода
Существуют программы, которые проверяют готовый код на соответствие VRML спецификации, а также на совпадение значений параметров с принятыми в спецификации по умолчанию (удаление такого излишнего текста позволяет сильно сократить объем файла!) Можете забрать две программки и (vorlon более солидная вещица).
В этом же классе есть и свои "тяжеловесы" - профессионаьные программы со множеством разнообразных возможностей. Можете посмотреть в сети chisel (), и flamingo (). Обе программы - это нечто!
Программы для создания 3D объектов и миров
Вы найдете старенький обзор некоторых подобных программ. От себя могу добавить, что лично я работал с Cosmo Worlds 2.0, Internet Space Builder 3 и RenderSoft VRML Editor 1.72. Сильно рекомендую Cosmo Worlds 2.0 (жаль, что силиконцы продали это отделение Platinum :(, а там разработка увязла). Есть полнофункциональная ограниченная по времени демка, которую я долго тащил с sgi.com, которая лежит у меня на ftp-сервере. Подробнее смотрите в разделе .
Я не касаюсь программ типа 3DS, которые хотя и могут экспортировать в VRML код, все-таки специально на эти цели не ориентированы, посему создают ОЧЕНЬ НЕоптимальный код (см пример в разделе ). Советую такие программы при создании миров не использовать вообще!
Если Вы работали с другими VRML редакторами (VRCreator,V-Realm Builder,3D Webmaster и др.) и хотите поделиться впечатлениями, мыльте, я выложу Вашу информацию.
Кроме того, есть целый класс программ, которые предназначены для визуализации структуры кристаллов, которые тоже могут экспортировать в VRML. Если Вам понадобились симметричные многогранники - то, что нужно. Подробнее смотри в разделе про
Программы для создания текстур
Более универсально - научиться или, если Вы уже умеете, продолжать работать с Photoshop'ом. Уж по этому продукту в русской сети великое множество документов, конференций и т.д.
Но есть и более специализированные вещицы, такие как Infinity textures
Программы для создания звука
Звук пока плохо прижился в интернете в целом, и в создании виртуальной реальности, в частности. Спецификацией VRML97 строго предписано поддерживать формат WAV и рекомендовано поддерживать MIDI. У меня не возникало потребности специально для создания миров записывать и редактировать звуковые файлы. Если задумать что-нибудь прилично-качественно-звучащее, то получится очень большого размера, что не есть хорошо. Так что это отпадает, а простенькие звуки типа скрипа, звона и т.д. всегда можно найти в сети.
Но если у Вас другое мнение/опыт, мыльте - обсудим.
ProximitySensor
Описание:
ProximitySensor { center 0 0 0 size 0 0 0 enabled TRUE eventOut isActive eventOut position_changed eventOut orientation_changed eventOut enterTime eventOut exitTime }
Вот этот сенсор я очень люблю, работает безотказно, просто и со многими возможностями. p>Представьте себе невидимый параллелепипед, размещаемый где угодно в пространстве. При пересечении его границ сенсором генерируются сообщения:
о самом факте пересечения границ (eventOut isActive) о времени входа (eventOut enterTime), если Вы попали внутрь параллелепипеда или времени выхода (eventOut exitTime), если Вы выбрались из него
А когда Вы уже находитесь внутри параллелепипеда генерируются следующие сообщения:
если Вы движетесь (eventOut position_changed) если Вы поворачиваетесь (eventOut orientation_changed)
Сколько бы у Вас в сцене ни было ProximitySensor'ов, все они работают независимо друг от друга. При этом они могут пересекаться в пространстве, быть вложенными один в другой или даже полностью совпадать (при этом при пересечении их общей границы Вы сработают оба).
Пример. Хотите всегда проезжать на зеленый свет? Нет проблем. Просто приближайтесь к светофору.
.
Обратите внимание: три ProximitySensor'а и eventOut каждого из них напрямую меняет значение DirectionLight ON/OFF. По-моему, довольно изящно.
Редакторы
Первым и самым главным инструментом должны стать голова и руки! Можете смеяться, но иногда пользуюсь даже миллиметровкой для создания набора вершин, скажем для экструзии.
Теперь о программах. При создании мира Вам понадобятся разные программы для разных целей:
Сенсоры
Основное назначение сенсоров - сгенерировать EventOut после срабатывания. Срабатывание сенсора может быть вызвано разными причинами: наступление определенного времени, клик мышкой, наведение курсора, приближение к объекту, столкновение с объектом и т.д.)
К классу сенсоров относятся следующие узлы: , , , , , , , ,
Sphere (сфера)
Описание сфер выглядит так
Sphere {radius 1}
По умолчанию центр сферы помещается в точку 0,0,0. Таким образом, если Вы будете указывать ТОЛЬКО узлы Sphere, то получите ВСЕ сферы с центрами в 0,0,0, как матрешки. Я надеюсь, уже ясно, что от этого нас спасет узел Transform.
Предлагаю водрузить на стол, например глобус, т.е. пока только его сферическую часть без подставки.
. .
Из-за того, что не указан радиус сферы, она по умолчанию получилась радиусом 1 метр, этакий двухметровый глобус на столе :). Вместо указания радиуса, воспользуемся масштабированием, предусмотренным в узле Transorm.
. .
Пусть шарик пока повисит над столом, подставку сделаем из других примитивов.
SphereSensor
Описание:
SphereSensor { autoOffset TRUE enabled TRUE offset 0 0 0 eventOut isActive eventOut rotation_changed eventOut trackPoint_changed }
После описания PlaneSensor и CylinderSensor здесь нечего рассказывать. Разве что пример привести. .
SpotLight (направленный расходящийся свет)
Описание:
SpotLight { ambientIntensity 0 attenuation 1 0 0 beamWidth 1.570796 color 1 1 1 cutoffAngle 0.785398 direction 0 0 -1 intensity 1 location 0 0 0 on TRUE radius 100 }
Глядя на список параметров узла SpotLight, нетрудно догадаться, что он является расширенной комбинацией двух предыдущих способов освещения: общими для всех являются color, ambientIntensity, intensity, on; от DirectionalLight досталось direction, а от radius и attenuation. В результате получилось что-то вроде фонарика или прожектора: источник имеет положение и светит в определенном направлении.
Поскольку о приведенных параметрах уже говорилось в соответствующих разделах, то здесь я остановлюсь только на незнакомых beamWidth и cutoffAngle. Помимо затухания света при удалении ОТ ИСТОЧНИКА, которое регулируется параметром attenuation, можно также задать размывание по краям светового пятна. Для этого придуманы два конуса с углами раствора beamWidth и cutoffAngle.
Во внутреннем конусе (с углом beamWidth) интенсивность в направлении перпендикулярно лучу ПОСТОЯННА, равная параметру intensity. Снаружи внешнего конуса (с углом cutoffAngle) интенсивность равна 0, а в зазоре между ними интенсивность спадает линейно. В общем виде множитель к исходной интенсивности, указанной в параметре intensity, выражается так:
Или в графическом виде (для beamWidth=45, cutoffAngle=90 градусов):
Все, думаю, с этим понятно. Обратите только внимание, что по умолчанию выставлено beamWidth > cutoffAngle, что дает пятно с неразмытыми краями! И не забывайте, что при размещении SpotLight внутри Transform, параметры scale и translation последнего повлияют на все параметры самого SpotLight.
Примеры. В первом beamWidth > cutoffAngle, т.е. у пятна неразмытые края. Во втором - изменено всего лишь одно число, чтобы стало beamWidth < cutoffAngle.
. .
. .
ЗАМЕЧАНИЕ! Вид этих сцен несколько отличается при просмотре в разных броузерах. В Cosmoplayer и Cortona - лучше, в MS VRML Viewer - хуже.
И еще! Обратите внимание, что я освещал ElevationGrid, а не любой другой объект. Попробуйте, например, Box или IndexedFaceSet, и "почувствуйте разницу". А пока СОВЕТ: если Вы хотите добиться действительно пятна света, как от прожектора, освещайте ElevationGrid и чем больше xDimension и yDimension, тем лучше.
Структура файла. Единицы измерения. Оси
Важно запомнить, что VRML кода регистрозависим, т.е. имеет значение, прописные буквы или строчные. Так, записи Box, box, BOX вовсе не одно и то же, и только первая из них правильная!
VRML файлы имеют расширения wrl (от слова world - "мир") или wrz. В обоих случаях файл может быть либо текстовым (содержащим непосредственно код), либо gzip-архивом.
Каждый файл с кодом VRML97 должен начинаться строкой #VRML V2.0 utf8
Именно так: с одним пробелом между #VRML и V2.0, V2.0 и utf8. Запись utf8 означает тип кодировки. Вообще могут быть utf7, utf8, utf16, что означает соответственно семи-, восьми- и шестнадцатибитную кодировку. Правда, я никогда не встречал файлов с другими значениями, кроме utf8. Так что не забивайте голову, но если интересно, детали можете найти .
Все строки, кроме первой, начинающиеся значком #, считаются комментариями.
Линейные размеры предполагается, что выражены в метрах (для совместимости с мирами других авторов), хотя в рамках одного мира абсолютные значения влияют только на ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ размера объектов.
Углы измеряются радианами, а не градусами.
Операторы, из которых состоит код, называются узлами (node). В общем виде это выглядит примерно так "название узла {аргументы}". В ряде случаев вместо фигурных скобок могут стоят квадратные "[]". Можете почитать про узлы, сочиненный мной, как ответ на одно из писем.
Оси располагаются на экране следующим образом: X - горизонтально в плоскости экрана, Y - вертикально в плоскости экрана, Z - смотрит прямо на Вас из экрана.
Text, FontStyle (Текст, стиль шрифта)
Я скептически отношусь к узлу Text и вспомогательному к нему FontStyle. Почему - несколько позже, после того как объясню, как они работают.
Text (текст)
Описание:
Text { string [] fontStyle NULL length [] maxExtent 0.0 }
По умолчанию текст располагается в плоскости Z=0 локальной системы координат, т.е. в пределах данного раздела children. В разделе string прописывается, собственно, строка текста.
О разделе fontStyle необходимо сказать .
Раздел length: если length больше, чем приведенная в string строка, то ЛИБО МАСШТАБИРУЕТСЯ ТЕКСТ, ЛИБО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ МЕЖБУКВЕННОЕ РАССТОЯНИЕ (цитата "If the string is too short, it is stretched (either by scaling the text or by adding space between the characters).
Классическая фраза из учебника программирования %) . .
Обратите внимание на разбивку текста в поле string на два куска в кавычках ["blah-","blah"]. Это дает размещение текста в две строки.
В случае записи ["blah-blah"] - текст разместится в одну строку.
TextureTransform (трансформация текстур)
Описание:
TextureTransform { center 0 0 rotation 0 scale 0 translation 0 0 }
Как упоминалось в начале этой страницы, узел TextureTransform применяется для указания КАК разместить текстуру на объекте. Названия параметров узла говорят сами за себя: center задает точку, относительно которой происходит вращение (rotation) и масштабирование (scale). Translation сдвигает текстуру по поверхности объекта. Все действия проводятся в локальной ST-системе координат текстуры, о которой смотри выше. Узел TextureTransform, безусловно, жизненно необходим, но пользоваться им путем "ручного" исправления параметров очень неудобно. В любом приличном VRML редакторе трансформация текстур проводится визуально перетаскиванием либо самой текстуры (например, ISB), либо слайдеров, задающих численые параметры rotation, scale, translation (например,CosmoWorlds).
Видели когда-нибудь стены, сложенные пьяными каменщиками наискосок? Нет? Можете посмотреть :)
. .
TimeSensor
Описание:
TimeSensor { cycleInterval 1 enabled TRUE loop FALSE startTime 0 stopTime 0 eventOut cycleTime eventOut fraction_changed eventOut isActive eventOut time }
Исключительно важный узел. В 90 процентах случаев Вы не обойдетесь без него при организации анимации, поскольку именно здесь можно регулировать СКОРОСТЬ протекания процессов.
Обратите внимание, что по умолчанию выставлено enabled TRUE. Это означает, что если Вы не указали в явном виде enabled FALSE (а также не меняли поле startTime 0), то после загрузки сцены TimeSensor сразу начинает генерировать разнообразные eventOut'ы ! Т.е. по умолчанию TimeSensor НЕ ПРИХОДИТСЯ АКТИВИРОВАТЬ, и этим он принципиально отличается от остальных узлов-сенсоров.
НО!!! Не забудьте, что кроме поля enabled, есть поля startTime и stopTime, которые имеют больший приоритет, чем enabled. Но об этом - чуть позднее.
А пока разберемся с остальными полями.
Цикл работы TimeSensor'а может быть либо один (loop FALSE) либо при loop TRUE циклов будет много, (бесконечно, если stopTime меньше, чем startTime, иначе пока не наступит stopTime). Длительность цикла задается полем cycleInterval.
Что же происходит хронологически?
Если startTime=0, то как только TimeSensor активирован (при enabled TRUE - сразу после загрузки, а при enabled FALSE - после получения сообщения TimeSensor.enabled), генерируются следующие eventOut'ы:
eventOut isActive Посылается значение TRUE до тех пор, пока TimeSensor не будет деактивирован
eventOut cycleTime Посылается в момент наступления startTime и в начале каждого последующего цикла при loop TRUE.
eventOut time Посылает абсолютное значение времени, прошедшего с начала цикла.
eventOut fraction_changed В отличие от eventOut time посылает ОТНОСИТЕЛЬНОЕ значение степени завершенности цикла: в начале цикла fraction_changed=0, в конце цикла fraction_changed=1. Это один из наиболее часто используемых eventOut'ов. При loop TRUE почти всегда используется волшебная связка
.fraction_changed - .set_fraction - .value_changed,
где .fraction_changed - это часть от TimeSensor, .set_fraction - часть от интерполятора, .value_changed - часть от узла, у которого изменяются свойства.
Теперь поговорим о startTime и stopTime.
Как известно, в сетевых технологиях счет времени ведется с 00:00:00 1 января 1970 года, и значения полей startTime и stopTime в том числе. Но поскольку эти значения надо указать в секундах (т.е. сколько прошло с 00:00:00 1 января 1970 года), то чтобы пользоваться этими замечательными средствами управления TimeSensor'а не обойтись без маленького скрипта. Если дальнейшее изложение Вам непонятно, читайте раздел Скрипты.
Знаете ли Вы, например, сколько секунд прошло с 00:00:00 1 января 1970 года на момент открытия Вами страницы? А вот сколько:
964597195
Можете сделать пару reload'ов страницы и убедиться, что число обновляется.
Это можно было бы легко использовать для запуска анимации в заданное время. НО !!! надо быть очень осторожным. Самым удобным методом для запуска анимации мог бы быть - getTime(), который должен возвращать количество миллисекунд с 00:00:00 1 января 1970 года. В случае Cosmoplayer и Cortona это действительно так, но MS VRML 2.0 Viewer возвращает количество СЕКУНД, т.е. число в тысячу раз меньше!!!
Вот пример, который работает в случае MS VRML Viewer и ни в чем другом.
. Движение шара начинается ровно через 2 секунды после открытия файла и длится 4 секунды.
А вот тот же пример, модифицированный для работы в Cosmoplayer, (хотя в в Кортоне он и в таком виде не работае, почему - хоть убейте не понимаю).
. Если Вы сравните код, то увидите, что он отличается только тем, что пришлось перевести миллисекунды в секунды (поделить на 1000),
В общем, как бы то ни было:
ВЫВОД: никогда не связывайтесь с вычислением в явном виде абсолютных значений при измерении времени (time, startTime, stopTime) ! А если Вам нужно запустить анимацию в определенное время, пользуйтесь средствами, работающими с относительными значениями (cycleInterval).
И тут есть два противоположных случая: первый - если после запуска в определенное время далее анимация циклично повторяется (loop TRUE), второй - если после запуска в определенное время анимация должна совершиться ОДИН РАЗ.
Первая задача решается очень легко. Посмотрите пример и поймете сами:
. Шарик начнет двигаться через 4 секунды после открытия файла и будет двигаться бесконечно!
Вторая задача несколько сложнее, поскольку нам необходимо получить сигнал set_startTime.
Кто разберется в примере, надеюсь оценит идею.
. Шарик начинает двигаться через 4 секунды и движется 5 секунд.
TouchSensor
Описание:
TouchSensor { enabled TRUE eventOut hitNormal_changed eventOut hitPoint_changed eventOut hitTexCoord_changed eventOut isActive eventOut isOver eventOut touchTime }
Хороший сенсор, обычно используемый для большей интерактивности: чтобы что-нибудь открылось/закрылось/заработало и т.д. приходится навести курсор или щелкнуть на чем-нибудь мышкой.
Поле у узла всего одно enabled TRUE/FALSE, а сам сенсор привязывается ко всем объектам, объединенным с TouchSensor'ом в одну parent группу.
Работа сенсора начинается с момента наведения курсора мыши (или другого манипулятора) на объект, к которому привязан TouchSensor. При этом начинает генерироваться eventOut isOver TRUE. А кроме того при перемещении курсора над поверхностью объекта генерируются eventOut hitNormal_changed (отслеживается положение вектора нормали к поверхности объекта), eventOut hitPoint_changed (отслеживаются координаты точки на поверхности объекта, над которой находится курсор), eventOut hitTexCoord_changed (отслеживается положение точки на поверхности объекта, над которой находится курсор в координатах texture map).
Оставшиейся два eventOut'a eventOut isActive и eventOut touchTime генерируются при участии кнопки мыши: isActive TRUE генерируется только до тех пор пока Вы держите кнопку мыши НАЖАТОЙ (а после отпускания isActive FALSE), а eventOut touchTime наоборот генерируется КАК ТОЛЬКО Вы ОТПУСКАЕТЕ кнопку мыши.
Наиболее употребительными мне представляются isOver, isActive и touchTime
.
Viewpoint (точки обзора)
Описание:
Viewpoint { fieldOfView 0.785398 jump TRUE orientation 0 0 1 0 position 0 0 10 description " " }
Узел Viewpoint создает в сцене "точки обзора", или, как это называется в ISB, "камеры".
Прежде всего, учтите, что параметры по умолчанию работают при наличии в файле самого узла. То есть пустой узел Viewpoint {} - это вовсе не одно и то же, что отсутствие узла. В последнем случае это еще большой вопрос, с какого места броузер начнет показывать Вашу сцену. Поэтому ВСЕГДА прописывайте в файле хотя бы один Viewpoint!
Параметр fieldOfView (по умолчанию 45 градусов) определяет угол обзора из данной точки, или, другими словами, задает тип объектива. Вот сравните вид сцены при разных fieldOfView. Надеюсь, Вы знаете, как переключаться между Viewpoint'ами в Вашем броузере - поищите стрелочки влево/вправо.
. .
Кубик находится на ОДНОМ И ТОМ ЖЕ расстоянии от обеих точек просмотра!!! Все дело только в fieldOfView.
Параметр jump определяет, будет ли перемещение между точками обзора дискретным или непрерывным. Вернее только ДОЛЖЕН определять, а реально большинство броузеров (кроме, например, Кортоны) игнорирует, что по умолчанию jump=TRUE.
Параметры position и orientation задают положение и ориентацию "камеры" в пространстве.
В параметре description можно присвоить "камерам" имена и/или краткое описание, которое отображается в списки Viewpoint'ов в броузере.
VisibilitySensor
Описание:
VisibilitySensor { center 0 0 0 enabled TRUE size 0 0 0 eventOut enterTime eventOut exitTime eventOut isActive }
Этот сенсор определяет, находится ли в поле зрения область пространства внутри параллелепипеда с центром в center и размером size. Как только область становится видимой, генерируется eventOut enterTime и isActive становится TRUE. Как только Вы "отвернулись" и не видите содержимое параллелепипеда, генерируется eventOut exitTime и isActive становится FALSE.
Сенсор может быть полезен для оптимизации Вашей сцены. К примеру, можно прекращать часть анимации, который в данный момент не видна.
. Если Вы будете медленно "отворачиваться" от шара, можете заметить, что когда шар практически исчез с экрана, он прекращает менять цвет. Останавливая таким способом обработку анимации, можно увеличить число fps.
Изложение опирается на спецификацию VRML97
Изложение опирается на спецификацию VRML97 ( - это то, что Вам обязательно надо иметь под рукой!), личный опыт, разнообразные англоязычные tutorial'ы и другие источники.
Все, что мне попадалось в сети, касающееся VRML, я сливал на винт и накопил множество файлов. К сожалению, не на всех из них проставлено авторство, а я уже не помню, где что брал. Поэтому иногда я ссылаюсь не на оригиналы, затерявшиеся где-то в сети, а на копии, лежащие в виде файлов у меня. Чтобы отличать их от моих собственных документов, я сохранил исходный стиль. Если же Вы нашли свой файл здесь или уже видели такое в сети - просьба намылить, где именно лежат оригиналы!
Что касается англоязычных public domain документов (типа спецификации VRML97, разнообразных FAQ'ов и т.д.), то, возможно постепенно, как соберусь с силами, переведу на русский. Я, например, так и не нашел на русском спецификацию VRML97, а от этого документа пляшут создатели и редакторов, и броузеров!
Наконец, пара пояснений о форме дальнейшего описания узлов. Каждый узел - это набор параметров (или разделов, называйте как хотите), которые делятся на следующие типы: field ("поле", имеющее некоторое значение при загрузке VRML файла и которое может быть изменено динамически), eventIn/eventOut (входящее/исходящее сообщение о некотором "событии" - главный инструмент для активирования/деактивирования других событий) и нечто промежуточное - exposedField ("поле", такое же как и field, но и способное посылать/принимать eventIn/eventOut). Так вот, для каждого узла я буду приводить только описания и дефолтовые значения "полей" (field и exposedField), а с событиями, маршрутами и т.д. для каждого узла разберемся в разделе про анимацию.
|
WorldInfo (информация о мире: название, автор и т.д.)
Описание:
Worldinfo { info [ ] title " " }
Чисто описательный узел, никак не влияет на отображение или поведение сцены. Если Вы претендуете на копирайты и др., то пишите все в разделе info. Содержимое раздела title должно отображаться броузерами так же, как содержимое тегов < title >< /title > в html файлах
. .
