(VRML课件)虚拟现实基础与VRML编程_1633

,2014/9/1,江西农业大学 计算机与信息工程学院,第,#,页,虚拟现实基础与,VRML,编程,授课教师：赵应丁,E-Mail:,江西农业大学 计算机与信息工程学院,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第1页,第十三讲VRML交互功,能,能,1.接触传,感,感器,2.环境传,感,感器,3.感知传,感,感器,4.碰撞编,组,组,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第2页,第十三讲VRML交互功,能,能,接触传,感,感器:TouchSensor传感节,点,点。,环境传,感,感器:PlaneSensor传感节,点,点、SphereSensor传感节,点,点以及CylinderSensor传感节,点,点。,感知传,感,感器：VisibilitySensor传感节,点,点和ProximitySensor传感节,点,点.,碰撞编,组,组：Collision传感节,点,点,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第3页,1.接触传,感,感器,接触传,感,感器TouchSensor节点用,于,于创建,检,检测用,户,户基于,指,指点设,备,备(如鼠标,和,和操纵,杆,杆等)的动作,，,，并将,其,其转换,后,后以各,种,种形式,的,的事件,加,加以输,出,出。,TouchSensor节点可,以,以作为,任,任何编,组,组节点,的,的子节,点,点使用,，,，并感,知,知用户,对,对该编,组,组节点,中,中所有,造,造型的,指,指点动,作,作。,TouchSensor传感器,本,本身并,不,不创建,任,任何几,何,何造型,或,或其他,可,可视对,象,象。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第4页,1.接触传,感,感器(续),TouchSensor节点语,法,法格式,如,如下：,TouchSensor,enabled TRUE,isOver,isActive,touchTime,hitPoint_changed,hitNormal,_,_changed,hitTexCoord_changed,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第5页,1.接触传,感,感器(续),Enabled域的域,值,值设置,场,场景中,是,是否激,活,活该接,触,触传感,器,器。,isOver出事件,当,当用户,操,操纵指,点,点设备,位,位于被,传,传感的,三,三维造,型,型上时,，,，引发,该,该事件,，,，且事,件,件为TRUE；反之,，,，当用,户,户操纵,指,指点设,备,备离开,被,被传感,的,的三维,造,造型上,时,时，再,度,度引发,该,该事件,，,，且事,件,件值为FALSE。,isActive出事件,当,当用户,操,操纵指,点,点设备,指,指向、,选,选取并,保,保持选,取,取被传,感,感的三,维,维造型,时,时，引,发,发该事,件,件，且,事,事件值,为,为TRUE；当用,户,户释放,设,设备点,击,击状态,后,后，再,度,度引发,该,该事件,，,，且事,件,件值为FALSE。,TouchTime出事件,当,当用户,操,操纵指,点,点设备,指,指向并,选,选取被,感,感知的,三,三维造,型,型，同,时,时保持,指,指点设,备,备指向,且,且释放,指,指点设,备,备时，,引,引发该,事,事件，,事,事件值,是,是释放,指,指点设,备,备时的,系,系统的,当,当前时,间,间。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第6页,2.环境传,感,感器,环境传,感,感器在,浏,浏览者,选,选取、,保,保持选,取,取并移,动,动指点,设,设备时,产,产生事,件,件输出,。,。,平面传,感,感器：PlaneSensor节点,圆柱体,传,传感器,：,：CylinderSensor节点,球体传,感,感器：SphereSensor节点,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第7页,2.环境传,感,感器(续),PlaneSensor传感器,PlaneSensor,enabled TRUE,offset0.0 0,.,.00.0,autoOffset TRUE,minPosition0.00.0,maxPosition1.01.0,isActive,tracePoint_changed,translation_changed,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第8页,2.环境传,感,感器(续),Offset域的域,值,值用于,设,设置人,为,为设置,造,造型被,指,指点设,备,备初始,触,触发时,的,的缺省,偏,偏移量,。,。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第9页,2.环境传,感,感器(续),SphereSensor节点语,法,法格式,如,如下：,SphereSensor,enabled TRUE,offset0.0 1,.,.00.00.0,autoOffset TRUE,isActive,trace_changed,rotation_changed,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第10页,2.环境传,感,感器(续),CylinderSensor节点语,法,法格式,如,如下：,CylinderSensor,enabled TRUE,offset0.0,autoOffset TRUE,minAngle0.0,maxAngle,1.0,diskAngle0.262,isActive,trackPoint_changed,rotation_changed,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第11页,3.感知传,感,感器,感知用,户,户在场,景,景中是,否,否可见,其,其中的,造,造型或,用,用户与,造,造型的,接,接近程,度,度。,VisibilitySensor节点,ProximitySensor节点,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第12页,3.感知传,感,感器(续),可视传,感,感器VisibilitySensor节点用,来,来从浏,览,览者所,在,在的方,位,位(包括空,间,间位置,及,及空间,朝,朝向)感知一,个,个立方,体,体区域,在,在当前,场,场景中,何,何时可,见,见、何,时,时不可,见,见，并,产,产生多,种,种事件,输,输出。,VisibilitySensor节点语,法,法格式,如,如下：,VisibilitySensor,enabled TRUE,center0.0 0,.,.00.0,size 0,.,.00.00.0,isActive,enterTime,exitTime,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第13页,3.感知传,感,感器(续),接近传,感,感器ProximitySensor节点用,来,来从浏,览,览者所,在,在的方,位,位感知,用,用户何,时,时进入,、,、退出,和,和移动,于,于当前,坐,坐标系,内,内的一,个,个立方,体,体区域,，,，并产,生,生多种,事,事件输,出,出。,ProximitySensor节点语,法,法格式,如,如下：,ProximitySensor,enabled TRUE,center0.0 0,.,.00.0,size 0,.,.00.00.0,isActive,enterTime,exitTime,position_changed,orientation_changed,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第14页,2.虚拟现,实,实系统,分,分类(续),按传感,器,器与人,的,的感官,分,分类,视觉,听觉,触觉,前庭器,官,官,嗅觉或,味,味觉,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第15页,2.虚拟现,实,实系统,分,分类(续),按隔离,与,与融合,分,分类,隔离是,指,指计算,机,机生成,的,的虚拟,境,境界被,人,人所感,知,知时与,人,人所处,的,的真实,世,世界相,互,互隔离,，,，即用,户,户既看,不,不到真,实,实世界,系,系统、,也,也听不,到,到真实,世,世界声,音,音，完,全,全被虚,拟,拟环境,所,所封闭,，,，该类,系,系统即,称,称为沉,浸,浸式虚,拟,拟现实,系,系统。,融合是,指,指计算,机,机生成,的,的虚拟,境,境界可,以,以叠加,在,在人所,能,能感知,的,的真实,世,世界之,上,上，即,虚,虚拟境,界,界直接,与,与人看,到,到的真,实,实世界,叠,叠加在,一,一起，,该,该类系,统,统近年,来,来被称,之,之为增,强,强现实,系,系统。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第16页,3.虚拟现,实,实系统,硬,硬件组,成,成,虚拟现,实,实系统,的,的硬件,由,由4部分组,成,成：虚,拟,拟境界,生,生成设,备,备，感,知,知设备,、,、跟踪,设,设备和,基,基于自,然,然方式,的,的人与,环,环境交,互,互设备,。,。,1.虚拟境,界,界生成,设,设备,虚拟境,界,界生成,设,设备可,以,以是一,台,台或多,台,台高性,能,能计算,机,机，通,常,常又可,分,分为：,基,基于高,性,性能个,人,人计算,机,机、基,于,于高性,能,能图形,工,工作站,和,和基于,分,分布式,异,异构计,算,算机的,虚,虚拟现,实,实系统,三,三大类,。,。,虚拟现,实,实系统,对,对于计,算,算机硬,件,件的图,形,形处理,性,性能要,求,求较高,。,。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第17页,3.虚拟现,实,实系统,硬,硬件组,成,成(续),虚拟境,界,界生成,设,设备的,主,主要功,能,能如下,：,：,(1)视觉通,道,道信号,的,的生成,与,与显示,。,。,(2)听觉通,道,道信号,的,的生成,与,与展示,。,。,(3)触觉与,力,力觉通,道,道信号,。,。,(4)支持实,时,时人机,交,交互操,作,作，包,括,括3维空间,定,定位、,碰,碰撞检,测,测、语,音,音识别,以,以及人,与,与环境,实,实时对,话,话环境,。,。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第18页,3.虚拟现,实,实系统,硬,硬件组,成,成(续),(2)感知设,备,备,视觉感,知,知设备,。,。,听觉感,知,知设备,。,。,触觉感,知,知设备,。,。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第19页,3.虚拟现,实,实系统,硬,硬件组,成,成(续),(3)跟踪设,备,备,跟踪设,备,备是用,于,于跟踪,并,并检测,用,用户位,置,置和朝,向,向的装,置,置，用,于,于虚拟,现,现实系,统,统中基,于,于自然,方,方式的,人,人机交,互,互操作,。,。,跟踪设,备,备一般,都,都由一,个,个或多,个,个信号,发,发射器,以,以及多,个,个接受,器,器组成,。,。,2020-02-11,江西农,业,业大学,计,计算,机,机与信,息,息工程,学,学院,第20页,3.虚拟现,实,实系统,硬,硬件组,成,成(续),(4)人与环,境,境交互,设,设备,虚拟现,实,实系统,所,所使用,的,的交互,设,设备应,用,用手势,、,、体势,、,、眼势,以,以及自,然