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Folie 1/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einführung / 2006 SS GDV Tobias Breiner GDV Übungen: VRML...

Date post:05-Apr-2015
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  • Folie 1/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner GDV bungen: VRML Einfhrung in VRML Tobias Breiner Johann Wolfgang Goethe-Universitt Frankfurt/Main
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  • Folie 2/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Aussprache VRML Hufigste Aussprache: Wrmel Seltener: VauErrEmmEll Wofr knnten die Buchstaben stehen?
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  • Folie 3/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Was ist VRML ? Virtual Reality Modeling (oder Markup) Language Also eine Beschreibungssprache keine Progrogrammiersprache oder gar ein Softwaresystem!!! Geeignet um 3D-Szenen zu beschreiben Einfaches ASCII-Format
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  • Folie 4/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Was ist VRML ? Editierbar mit beliebigen Editor Umsetzung der Sprachbeschreibung durch VRML - Browser Standardisierte Sprache: Eine VRML - Szene durch verschiedene Browser darstellbar Filesuffix =.WRL
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  • Folie 5/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Beispiel einer VRML Szene
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  • Folie 6/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Geometrien) Geometriebeschreibungen Grundprimitive (nur Wrfel, Kegel, Zylinder und Kugel) Polygonale Objekte Punktwolken und Drahtgittermodelle Elevation Grids Extrudierte Objekte Text
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  • Folie 7/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Oberflchen) Materialbeschreibungen Farbe Schattierungen Beleuchtungsbeschreibungen Texturierungen Auch Movie-Textures Aber keine Bumpmaps!
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  • Folie 8/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Raum-Zeit) Transformationsbeschreibungen Lichter Point Directional Spot Kamerabeschreibungen Viewpoints
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  • Folie 9/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Interaktion) Animation durch Interaktionsbeschreibungen Sensoren aller Art: Zeit Sichtbarkeit Touch Collision (z.B. mit Bounding Box) Interpolatoren Skalarwerte Position Farbe
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  • Folie 10/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Special Effects) Hintergrund und Nebel Multimediabeschreibungen Video 3D Sound Billboards Hypermediabeschreibung Anchors
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  • Folie 11/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features (Strukturierung) Strukturbeschreibungen Gruppierungen Prototypen Detaillierungsbeschreibungen
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  • Folie 12/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Features Zusammenfassung VRML ist Beschreibungssprache fr interaktive 3D Welten VRML integriert Animation, Multimedia und Hypermedia VRML kann ber Internet / WWW bertragen werden VRML kann mit immersiven Technologien umgesetzt werden
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  • Folie 13/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML und Programmierlogik Programme knnen in die VRML Szene eingreifen Anwendungsbeispiele Mehrbenutzersysteme Datenbankanbindung Simulationen
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  • Folie 14/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Geschichte (I) 1994 Mark Pesce, Tony Parisi: Prsentieren auf der ersten WWW-Konferenz in Genf ein dreidimensionales Interface namens LABYRINTH Mitte 1995 Gavin Bell: Entscheidung durch Internet vote fr eine Erweiterung des Open Inventor-Formates von Silicon Graphics Inc. => VRML 1.0 1995: Beginn der Untersttzung durch SGI, Netscape und Microsoft
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  • Folie 15/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Geschichte (II) 1995, VRML Architecture Group (VAG): Grndung auf der SIGGRAPH95 Anfang 1996, VAG: Aufruf zu Vorschlgen fr VRML 2.0 1996, VAG: VRML 2.0 wird auf der SIGGRAPH96 spezifiziert nach offener Abstimmung auf Moving Worlds von SGI basierend 1996, VRML Konsortiums : Grndung
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  • Folie 16/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML: Geschichte (III) Anfang 1997: Beginn der ISO - Standardisierung mit der Erarbeitung von VRML 97 Ende 1997: wird VRML 97 standardisiert als ISO/IEC DIS 14772-1 Zukunft: x3d?
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  • Folie 17/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Der 3D Raum Koordinatensystem rechtshndig vs. linkshndig 3D - Koordinaten, z.B. (2.0, 1.5, 7.21) x y z x y z
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  • Folie 18/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Der 3D Raum Achtung VRML benutzt rechtshndiges System!!! => Inkonsistenz zu OpenGL, RealiMation, Mantra4D, etc.
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  • Folie 19/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Globale vs. lokale Koordinatensysteme Hierarchie von Koordinatensystemen Bsp. Gabel eines Gabelstaplers Koordinaten der Gabel bzgl. Stapler Koordinaten des Staplers bzgl. der Welt Spitze der Hierarchie: Weltkoordinaten
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  • Folie 20/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Der Szenegraph Visualisierung der Szenenhierarchie Kanten: Abhngigkeitsrelation Knoten ( engl. Nodes ): Geometrien Transformationen Materialeigenschaften ... Knotenfelder ( engl. Fields )
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  • Folie 21/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Szenegraph Beispiel (1)
  • Folie 22
  • Folie 22/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Szenegraph Beispiel (2)
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  • Folie 23/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Szenegraph Beispiel (3)
  • Folie 24
  • Folie 24/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Szenegraph Beispiel (4)
  • Folie 25
  • Folie 25/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Szenegraph Beispiel (5)
  • Folie 26
  • Folie 26/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Eine VRML Datei #VRML V2.0 utf8 Shape { appearance Appearance { material Material { } geometry Cone { bottomRadius 2.4 height 5.0 }
  • Folie 27
  • Folie 27/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Aufbau von VRML Dateien (I) Eine VRML2-Datei beginnt immer mit folgendem File-Header: #VRML V2.0 utf8 #VRML = Es handelt sich um ein VRML-Skript V2.0 = Version utf8 = Character Set, hier: UTF-8 ( ISO 10646-1:1993 ) = UCS (Universal Character Set) Transformation Format, 8-bit
  • Folie 28
  • Folie 28/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Aufbau von VRML Dateien (II) Zeilenkommentare (Beginn mit #) VRML Knoten und Felder Zuordnung mit geschweiften Klammern { }
  • Folie 29
  • Folie 29/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Gruppieren von Knoten Zusammenfassen von Knoten zu einer Gruppe: Group Node Bsp: Group{ children [ Shape{...} Shape{...} ] }
  • Folie 30
  • Folie 30/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationen (Translation) Translation (Verschiebung) Verschiebungsvektor: ( x, y, z )
  • Folie 31
  • Folie 31/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationen (Rotation) Rotation (Drehung) Rotationsachse: ( x, y, z ) Beachte: nur Richtung ist entscheidend Rotationswinkel: Beachte: Vorzeichen des Winkels ermitteln mit der Rechte-Hand-Regel Beachte: Winkel in radian messen ( = 3, 14... entsprechen 180 ) Rotationsachse: ( x, y, z )
  • Folie 32
  • Folie 32/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationen (Scale) Skalierung (Grennderung) Skalierungsfaktoren: ( s x, s y, s z ) Rotationsachse: ( x, y, z ) Rotationswinkel: Beachte: 1. Skalierungsrotation 2. Skalierung 3. Rckrotation
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  • Folie 33/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationsnode Darstellung von Transformationen in VRML durch einen Node Angabe von Werten zur Spezifizierung der Transformation in Fields Bsp. rotation 4.0 0.0 0.0 2.37 Spezielles Field mit Liste der Knoten, die von der Transformation betroffen sind Bsp. children [ ]
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  • Folie 34/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationsnode (allgemein) Transform{ eventIn MFNode addChildren eventIn MFNode removeChildren exposedField SFVec3f center 0 0 0 # (-, ) exposedField MFNode children [] exposedField SFRotation rotation 0 0 1 0 # [-1,1],(-, ) exposedField SFVec3f scale 1 1 1 # (0, ) exposedField SFRotation scaleOrientation 0 0 10#[-1,1],(,) exposedField SFVec3f translation 0 0 0 # (-) field SFVec3f bboxCenter 0 0 0 # (-, ) field SFVec3f bboxSize -1 -1 -1 # (0, ) or -1,-1,-1 }
  • Folie 35
  • Folie 35/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner Transformationsnode: Beispiel #VRML V2.0 utf8 Transform{ children [ Shape { appearance Appearance{ material Material { } } geometry Box { } } ] translation 0.0 4.0 0.3 rotation 1.0 0.0 1.0 1.57 }
  • Folie 36
  • Folie 36/64 Vers. 13-Nov-13 VRML-Einfhrung / 2006 SS GDV Tobias Breiner VRML Transformationsknoten VRML hat eine Skalierung S, eine Rotation R und eine Translation T(t) in fester Folge: 1. Translation T zum center point c 2. Skalierun
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