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华北水利水电学院 虚拟现实技术 实验报告
2012~2013 学年 第 一 学期 2011 级 计算机科学与技术 专业
班级: 学号: 姓名:
实验三 VRML 动画与交互功能的设计与实现
一、 实验目的:
掌握 VRML 构建三维场景动画的原理与方法,在此基础上,实现浏览者与三维场景的交
互功能。重点掌握时间传感器、位置插补器、标量插补器、坐标插补器、触摸型检测器和感
知性检查器的原理与使用方法。
二、试验内容:
创建一个三维虚拟现实场景,实现三维场景的动画效果与交互功能。
要求:场景元素不限,但必须包括动画和交互的功能。
三、试验步骤:
1)构思复杂三维场景
设计一所房子 house.wrl ,房子里摆放一些生活物品,构思完成后准备好要使用的素材。
2)设计房子外观
1、设计好房子空间大小,以便能够放得下要摆放的物品。
2、建造房间门,即感应门,当观察者走近时自动开门。
3、门两侧分别做一面墙,材质与门框相同,同为金黄色。用相同的方法做其余三面墙以及分隔房子
的内墙。
4、房子地板使用纹理材质,添加图片纹理,该图片是在网上下载的木质贴图。天花板材质与墙壁相
似,设置其透明度为 0.2 。
5、引用台阶造型文件台阶 taijie.wrl ,放于屋前。
3)制作客厅
1、客厅中摆放衣柜,该衣柜也是采用的纹理贴图法。
2、中间摆沙发和茶几,茶几上放着一瓶酒和三个装有酒的玻璃杯,这是使用引用基本造型文件到
house.wrl 中的方法实现的。
3 、 墙 上 安 装 会 转 动 的米 字 型 模 型 ,引 用 的 xingxing.wrl 文 件, 改 造 型 使 用 了 朝 向 插 补 器
OrientationInterpolatar ,产生旋转效果。
制作卧室
1、卧室门口摆放书桌、桌上放电脑,旁边摆音响和凳子。书桌使用的是上次实验做的模型,只是又
为它添加了木质材质的贴图;电脑的制作过程主要是组合基本造型,另外,在电脑上设有锚节点 Anchor,
文本为“Watch TV”, 当点击该文本时跳转到 movie.wrl 文件播放视频, 当在改文件播放窗口中点击 “back ”
文本后,又跳转到主场景 house.wrl ;音响使用了纹理贴图;凳子制作使用了纹理贴图,而且实现了与人
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的交互,造型中使用了平面传感器 PlaneSensorr ,观察者可以移动凳子,但是对凳子在 X、 Y 方向上的移
动最大位置做出了限制。如图 10、 11 所示。
2、床头柜子,其制作中使用了线集造型节点,使抽屉看起来更加真实;卧室的大柜子跟这个小柜子
制作方法相似;
3 、 床 头 柜 子 上 的 艺 术 品 使 用 了 动 画 效 果 , 使 用 了 时 间 传 感 器 TimeSensor 、 朝 向 插 补 器
OrientationInterpolatar 、颜色差补器 ColorInterpolator, 最终使上面的锥形型体 Cone转动起来, 并且
能够发生颜色变化。
4、屋子里的所有照片包括窗户都是采用相同的方法制作的,即主要采用图像纹理贴图。对相框设置
适当的材质效果,让相框与相片结合起来后看起来更好看。
5)整体设计
1、在屋子里适当位置添加点光源。让屋子亮起来。
2、为场景添加背景音乐,让观察者在欣赏的同时也能够欣赏到音乐。
四、试验结果:
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4
图 5
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五、小结( 包括收获、心得体会、存在的问题及解决问题的方法、建议等)
注:内容一律使用宋体五号字,单倍行间距。
本次实验内容比前两次要复杂,难度较大,但是,与前两次实验相比,此次实验做的更加顺利,这是建立在完成前两次实验的基础上的。通过对基本造型的准确把握,掌握了基本造型的做法,并且熟练掌握了通过对基本造型的重组来制作复杂型体方法,以及能够使用传感器、插补器来实现动画效果。
此次实验花费了较多的时间,大部分时间用在了对位置的设置上,由于房子中摆放的物品比较多,所
以,必须一一制作, 其大小也要与房子空间大小相匹配, 这样看起来才会真实, 才会让人感到舒服。 所以,运用的坐标变换节点最多, 其 translation 值的设置最为细致, 常常是要修改零点几的误差, 而其 rotation 也有较多的设置,根据事先的设计摆放物品,角度要调好就要设置正确旋转角度值。
通过本次实验收获很大,例如,设计造型更加熟练,对坐标的调整更加快速、准确,对各造型节点的
各个域的意义掌握的更准确、全面。以后,多加练习,理论与实践相结合,把 VRML和虚拟现实学得更好,成绩更上一层楼。
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