vrml virtual reality modeling language introduÇÃo ao vrml márcio bueno ( [email protected] ) 09 de...

VRMLVirtual Reality Modeling Language

INTRODUÇÃO AO VRMLMárcio Bueno ([email protected])09 de maio de 2005

Atualizada por Paulo Gonçalves de BarrosBaseada na apresentação de:Dênio Mariz ([email protected]) Judith Kelner ([email protected]) Alejandro Frery ([email protected]) Cin/UFPE, novembro 2000

Roteiro

1. O que é VRML2. Histórico3. Objetivos da VRML4. VRML, Internet e WWW5. Visão geral do VRML6. Estrutura do Arquivo VRML 7. Conceitos-chave8. Semântica dos Nós 9. Primitivas Básicas10.Primitivas Avançadas

O Que é VRML

Virtual Reality Modeling Language Suporte para RV não-imersiva VRML não suporta imersão

• Capacetes 3D, luvas digitais Não é exatamente "Modeling Language"

Verdadeira linguagem de modelagem 3D deve prover primitivas de modelagem geométricas e mecanismos muito mais ricos

O que é então ? Um formato de intercâmbio para 3D Publicação de páginas Web em 3D (~HTML 3D)

• Jogos, engenharia, visualização científica, experiências educacionais, arquitetura

Um modelo coerente para integração de 3D, 2D, texto e multimídia

Objetivos da VRML

Modelagem de objetos 3D Composição de "mundos" pela hierarquia de objetos Animação, interação, multimídia formato intercambiável (várias aplicações podem ler/gravar)

Internet e WWW VRML foi projetado para ser usado com a infraestrutura

Internet/WWW existente Simplicidade

Suporte VRML deve ser facilmente adicionado às aplicações• Vários browsers (navegadores) podem e devem dar suporte

Facilidade de Composição Facilidade em se "montar o todo a partir das peças" Produtividade e trabalho em grupo

Objetivos da VRMLCont.

Escalabilidade O navegador VRML deve operar com "mundos" distribuídos na

Internet Independente da potência da máquina Mundos ajustados à performance da rede (14.4K ~ OC12) Especificação permite adições futuras

Otimização da performance Algoritmos de manipulação 3D têm efeito nas ramificações

agrupadas Se algo não puder ter performance, então não fará parte da

especificação Versões futuras

Interação entre vários usuários Criaturas autônomas que podem sentir e reagir no ambiente

VRML, Internet e WWW

Navegadores suportam VRML através de plug-ins Arquivos VRML podem referenciar vários outros formatos

JPEG, PNG, GIF, MPEG podem ser usados para compor a textura de objetos

WAV, MIDI podem ser usados para sons emitidos pelo ambiente ou por objetos

Arquivos com código Java ou JavaScript podem ser referenciados para implementar comportamento de objetos

VRML permite hiperlinks Organizações que definem esses padrões

Exemplo: World Wide Web Consortium (W3C) padronizou um "tag" HTML (<OBJECT>) que permite embutir VRML, Java, ou outros tipos de arquivos em documentos HTML.

Visão Geral do VRML

Estrutura Gráfica da Cena VRML descreve "mundos" (worlds) usando uma cena gráfica

hierárquica Entidades na cena são chamados "nós" (nodes). VRML 2.0 define 54 tipos de nós:

• Primitivas geométricas• Propriedades de aparência, som• Agrupamento de nós

Nós armazenam seus dados (atributos) em "campos" (fields). VRML 2.0 define 20 tipos de campos (números, arrays) Nós podem conter outros nós.

• Alguns nós podem ter "filhos" (children) • Alguns nós podem ter mais de um "pai“• Um nó não pode conter a si mesmo (recursividade).• Criação de "mundos" complexos ou objetos a partir de subpartes

Visão Geral do VRML cont.

Arquitetura de Eventos Mecanismo de geração de eventos permite que os nós da cena

se comuniquem entre si. Cada tipo de nó define os nomes e tipos de eventos que podem

ser gerados ou recebidos Sensores

Sensores são as primitivas básicas de animação e interação com o usuário.

• O nó "TimeSensor" gera eventos com o passar do tempo e é a base para todos os comportamentos animados.

• Outros sensores geram eventos quando o usuário se movimenta através da cena ou quando interage através de algum dispositivo de entrada.

Sensores geram apenas eventos. Eles devem ser combinados com outros nós para ter qualquer efeito visual na cena.


Scripts e Interpoladores Scripts permitem ao autor da cena definir comportamentos

arbitrários, usando qualquer linguagem suportada. VRML 2.0 define conexões para linguagens Java e JavaScript Nós "Script" podem ser inseridos entre geradores de eventos

(sensores) e recebedores. Interpoladores são scripts embutidos que executam animações.

Eles podem ser combinados com "TimeSensor" e algum nó da cena para fazer objetos se moverem.

Encapsulamento e Reuso Geometria, propriedades, animações ou comportamento podem

ser encapsulados separadamente ou junto da cena. Permite a definição de um novo tipo de nó a partir da

combinação de tipos existentes de nós• Biblioteca de objetos 3D• Facilidade de uso, trabalho em equipe• Reduz tamanho de arquivos


Cenas Distribuídas VRML 2.0 inclui duas primitivas que permitem que a

definição de uma cena possa ser distribuída independentemente.

O nó "Inline" permite a inclusão de outra cena armazenada em outro arquivo – em qualquer lugar da Web.

O comando "EXTERNPROTO" permite que definições de novos nós possam ser acessados de qualquer lugar da Web. É o mecanismo básico que estende o VRML.


Modelo Conceitual de um Browser VRML

Estrutura do Arquivo VRML

Arquivos VRML têm extensão .wrl (world) Cabeçalho (obrigatório) Cena

Definição dos objetos gráficos Contém os nós (nodes) que descrevem objetos e suas

propriedades Objetos podem ter geometria hierarquicamente agrupada

para prover representações áudio -visuais complexas. Protótipos

Extensões de nós VRML definidos externamente pelo usuário

Eventos Definições dos eventos associados aos objetos


Cabeçalho Primeira linha do arquivo Identifica o arquivo como VRML e informa o tipo de

codificação usada• #VRML V2.0 <encoding type> [comment] <line terminator>

Apenas um caractere de espaço entre os componentes do cabeçalho

<encoding type> é "utf8" • Existem outras codificações autorizadas pelo VRML 2.0• "utf8" indica texto livre (padrão UTF-8 da ISO 10646-1,

RFC2044)• Também conhecido como Unicode ;-)

#VRML V2.0 utf8 Gerado por Maria da Silva


# inicia um comentário Apenas o 1º comentário tem significado (cabeçalho)

Caracteres NÃO permitidos para nomes Primeira letra: + - 0-9 " ' # , . [ ] \ {} 0x0-0x20 Restante: " ' # , . [ ] \ {} 0x0-0x20

Palavras reservadas DEF, EXTERNPROTO, FALSE, IS, NULL, PROTO, ROUTE TO, TRUE, USE, eventIn, eventOut, exposedField, field

VRML é sensível a maiúsculas e minúsculas "Sphere" é diferente de "sphere" "BEGIN" é diferente de "begin"

Conceitos-chave: Unidades de Medida Unidades de medida

Radianos foi escolhido por compatibilidade com o padrão da linguagem C (math library routines)

Conversão graus radianos: Radianos = .graus / 180 Tempo é expresso como um double-precision floating point

(precisão nano-segundos)

Categoria Unidade

Distância linear Metros

Ângulos Radianos

Tempo Segundos

Cores RGB ([0., 1.], [0., 1.], [0., 1.])

Conceitos-chave: Nó

Sintaxe da declaração do Nó [DEF <name>] <nodeType> { <body> } Nome opcional Tipo do nó Corpo do nó O [DEF <name>] permite usar o nó depois

referenciando o nome com o comando USE (ex.: USE <name>)

Não precisa de espaço separando { } e [ ] Exemplo:

Box { size 2 2 2 }

Conceitos-chave: Campo

Sintaxe da declaração de um campo: <fieldName> <fieldValue> <fieldName> [ <fieldValues> ]

Exemplos: radius 0.1 height 20 colorIndex [0 1 2 3 4 5 6 7 ] coordIndex [ 0 1 2 3 -1, 8 9 10 11 -1, 0 1 11 8 5 4 -1 ]

Conceitos-chave: Campo cont. Tipos de Campo

SFBool TRUE/FALSE SFColor 3 valores float entre 0 e 1 (RGB). Ex.: 0 0.7 0.2 MFColor lista de valores SFColor. Ex.: [0 0.5 0, 1 0 0] SFFloat 1 valor float. Ex.: 1.7456 MFFloat lista de valores float. Ex.: [1.2, 3.5, 7, 9.5] SFInt32 & MFInt32 inteiro de 32bits & lista SFNode &

MFNode nó & lista de nós SFRotation 4 valores float:

• 3 primeiros: vetor-eixo de rotação• 4º: ângulo de rotação em radianos

MFRotation lista de SFRotation


SFString string de characteres utf-8. Ex.: “Eu” MFString lista de SFStrings. E.x: [“Eu”, “Tu”, “Ele”] SFTime & MFTime: tempo (float) & uma lista de tempos.

Exs.:1947582537.2323, [1000000000.1, 9.8] SFVec2f vetor 2D.

Ex.: 1.4 7.3 MFVec2f lista de vetores 2D.

Ex.: [2.3 3.4, 4.5 5.6] SFVec3f vetor 3D.

Ex.: 1.4 7.3 9.1 MFVec3f lista de vetores 3D.

Ex.: [2.3 3.4 4.5, 5.6 6.7 7.8]


SFImage imagem bidimensional colorida ou em tons de cinza.

• 2 inteiros: largura e altura da imagem• 1 inteiro: número de componentes de cor:

– 1 para tons de cinza– 2 para tons de cinza com transparência– 3 para RGB– 4 para RGB com transparência

• N números hexadecimais (N = largura da imagem x altura da imagem) para a cor dos pixels. Ex.:

– Tons de cinza: 0X00 (cor preta)– RGB com transparência: 0x00FF007F (verde semi-transparente)

Conceitos-chave: Eventos

São notificações de mudança no valor de algum campo

Tipos EventOut eventos que geram informação EventIn aceitam e utilizam informação externa

(EventOut) Campos Exposed possuem EventIn e EventOut

próprios

Conceitos-chave: Rotas

Efetuam a transmissão de informação entre eventos Ex.: tocar um som quando o mouse for clicado

• Definir nomes únicos para os objetos cujos eventos serão ligados

DEF SENSOR TouchSensor { } DEF SOUND Sound { }

• Conectar campos através do comando RouteROUTE SENSOR.touchTime TO SOUND.startTime

Se houver objetos com mesmo nome, todos serão afetados!

Sensor

EventOut TouchTime

Sound

EventIn StartTimeRoute

Conceitos-chave: Sistema de Coordenadas Sistema de Coordenadas

VRML usa sistema Cartesiano 3D

+X para a direita, -X para a esquerda

+Y para cima, -Y para baixo

+Z para perto, -Z para longe

Z

X

Y

Conceitos-chave: Cores

Sistema RGB Cada cor básica é

representada por número decimal de 0 até 1

A cor é montada combinando as 3 cores básicas

Para montar a cor desejada, mapeie as cores básicas [0, 255] --> [0,1]

Primitivas VRML

Primitivas Básicas Primitivas Avançadas

Atenção:

Nas páginas a seguir, a especificação dos nós VRML não contém, necessariamente, todos os atributos e opções. Por motivos didáticos, apenas as principais características foram selecionadas para discussão. Para uma referência completa dos nós VRML, veja a especificação da ISO em:

http://www.web3d.org/x3d/specifications/vrml/

http://www.web3d.org/x3d/specifications/vrml/

Primitivas Básicas Shape {

Geometry• Box • Cone • Cylinder • ElevationGrid • Extrusion • IndexedFaceSet • IndexedLineSet • PointSet • Sphere • Text

Appearance• material • texture • textureTransform

}

Box

Box { size 2 2 2 }

defaultsx y z

Centro = ( 0, 0, 0 )

Box#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Box {} appearance Appearance { material Material {

diffuseColor 1 0 0 }

}}

Aparência: cor vermelha

Valores default: 2 2 2

Sphere

Sphere { radius 1 }

Raio default

Centro = ( 0, 0, 0 )

Sphere#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Sphere {} appearance Appearance { material Material {


}}

Aparência: cor verde

Raio default: 1

Cone

Cone {bottomRadius 1 height 2 side TRUE bottom TRUE

}

Cone#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Cone {} appearance Appearance { material Material {


}}

Aparência: cor azul

Valores default

Cylinder

Cylinder {bottom TRUE height 2 radius 1 side TRUE top TRUE

}

Cylinder#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Cylinder {} appearance Appearance { material Material {


}}

Aparência: cor magenta

Valores default

Primitivas Básicas e Avançadas Shape {

Geometry• Box • Cone • Cylinder • ElevationGrid • Extrusion • IndexedFaceSet • IndexedLineSet • PointSet • Sphere • Text


} Text

fontStyle

Group Transform Viewpoint Anchor Inline Proto Extern Proto WorldInfo Background Panorama Fog IndexedFaceSet IndexedLineSet PointSet Extrusion Elevation Grid

Billboard

Text

Text { string []fontStyle NULLlength [] maxExtent 0.0

}

Posição inicial Z = 0 fontstyle é outro nó que

especifica detalhes do fonte usado

length indica o tamanho (pode encolher ou alargar a apresentação do string)

maxExtent

maxExtent

fontStyle

fontStyle { family "SERIF"horizontal TRUEjustify "BEGIN"language ""leftToRight TRUEtopToBottom TRUEsize 1.0 spacing 1.0 style "PLAIN"}

Text#VRML V2.0 utf8 gerado por denio

Shape{ geometry Text {

string "VRML is Easy!"length 30 fontStyle FontStyle {

family "VERDANA"horizontal TRUEjustify "BEGIN"language ""leftToRight FALSEsize 4.0 spacing 1.0 style "BOLD"topToBottom TRUE

} }}

Esquerda para a direita

fontStyle Opcional

Aparência dos Objetos Appearance

material texture textureTransform

Material Material {

ambientIntensity 0.2diffuseColor 0.8 0.8 0.8 emissiveColor 0 0 0shininess 0.2specularColor 0 0 0 transparency 0

} ambientIntensity

Indica com que intensidade o objeto deve refletir a luz do ambiente

diffuseColor a cor que o objeto emite

transparency Grau de transparência (0=opaco, 1=transparente)

#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Cylinder {} appearance Appearance { material Material {


}}

Aparência dos Objetos Appearance

material texture textureTransform

Texture

texture ImageTexture { url []repeatS TRUErepeatT TRUE

} url = aponta para um arquivo JPEG, PNG, GIF repeatS = repete na horizontal (FALSE=distorce) repeatT = repete na vertical (FALSE=distorce)

Texture

#VRML V2.0 utf8Shape {

geometry Sphere {}appearance Appearance {

texture ImageTexture {url ”jupiter.jpg”

} }

}

Arquivo com a textura

Primitivas Avançadas Group Transform Viewpoint Achor Inline WorldInfo Background

Group

Group { children [ nó interno ]

} Agrupa nós formando uma hierarquia Podemos usar DEF para nomear e usar depois

#VRML V2.0 utf8DEF GRUPO1 Group {

children [Shape {geometry Sphere {} }Shape {geometry Box {} }Shape {geometry Cone {} }

] bboxSize -1.0 -1.0 -1.0

bboxCenter 0.0 0.0 0.0addChildrenremoveChildren

}

Transform Transform {

children [ ] rotation 0 0 1 0 scale 1 1 1 translation 0 0 0

} children pode conter vários nós

Transformações afetam todos os filhos rotation: indicar o eixo e o ângulo

eixo X = 1 0 0, eixo Y = 0 1 0, eixo Z = 0 0 1 scale: uma escala em cada eixo (scale>0) translation: usado mover objetos nos eixos

translation 20 0 0 --> X=X+20 translation 0 -1 -10 --> X=X, Y=Y-1, Z=Z-10

Transform

Criando objetos em um lugar desejado Mudando a posição inicial do centro (0, 0, 0)

#VRML V2.0 utf8Transform {

translation 10 10 10 children [

Shape { geometry Sphere {} }]

}

Transform

Rotacionando objetos

#VRML V2.0 utf8

DEF CONE Shape {geometry Cone { height 3 }appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0 0 1

} }}Transform {# 180 graus em X rotation 1 0 0 3.14159translation 0 -1 0 children USE CONE

}

Viewpoints

O nó Viewpoint descreve a posição, a orientação e o campo de visão para a observação de uma cena.

Por default, o observador entra no mundo na posição (0.0, 0.0, 10.0).

Com o nó Viewpoint podem ser especificados: novas posições de entrada do observador no mundo

VRML vistas especiais para o observador nomes para a vistas

Viewpoints podem ser transformados com o nó Transform O browser mostra um menu com a lista dos viewpoints

definidos

Viewpointscont. Viewpoint {

orientation 0 0 1 0

position 0 0 10

description ”descrição"

} orientation = orientaçao do campo de visao

Mesma interpretaçao do “transform/rotation”

position = a posiçao do observador description = um nome para o viewpoint No browser, a sintaxe ".../scene.wrl#ViewpointName"

especifica o viewpoint inicial do usuário, após carregar a cena que contém: DEF ViewpointName Viewpoint {...}

set_bindfieldOfViewjump bindTimeisBound

Adicionano Links Anchor {

children []

description “descricao do link"

url “url de destino”

} Adiciona um link para um outro arquivo

com em HTML URL: Um arquivo qualquer Internet “www.vrml.org/mundo.wrl” Disco local “../obj.wrl”, “obj.wrl”

#VRML V2.0 utf8

#Link de saidaAnchor{children [Shape {geometry Sphere{}

}]description “sair”url “../../index.htm”

}

parameter bboxSize bboxCenter

Reusando Objetos

Inline {

url “nome”

} Incorpora objetos já construídos

URL: Um arquivo qualquer Internet “www.lalonge.com/vrml/obj.wrl” Disco local “../obj.wrl”, “obj.wrl”

#VRML V2.0 utf8

#EixosInline { url "../coord.wrl" }

Shape {geometry Sphere {}

}

Reusando Objetos cont.

#VRML V2.0 utf8 by David R. NadeauInline { url "table.wrl" }# CadeirasTransform { translation 0.95 0.0 0.0 children DEF Chair Inline { url "chair.wrl" }}Transform { translation -0.95 0.0 0.0 rotation 0.0 1.0 0.0 3.14 children USE Chair}Transform { translation 0.0 0.0 0.95 rotation 0.0 1.0 0.0 -1.57 children USE Chair}Transform { translation 0.0 0.0 -0.95 rotation 0.0 1.0 0.0 1.57 children USE Chair}

X+Z+

Y+

Reusando e Modificando Objetos

PROTO nome [tipoAcesso tipo parâmetro1 valor] {

objetoPrototipado {

campoParametrizado IS parâmetro1

}

} Incorpora objetos já construídos e faz modificações

através da passagem de valores internamente à nova cópia do objeto

Reusando e Modificando Objetos cont.

Exemplo

#VRML V2.0 utf8#Criação de protótipoPROTO myBox [ field SFColor boxColour 1 0 0 ] {

Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor IS boxColour

} } geometry Box { }

} } #Caixa em vermelho: uso do valor padrão do parâmetroTransform {translation -2 0 0 children myBox { }}

#Caixa com nova cor passada como parâmetroTransform {translation 2 0 0 children myBox { boxColour 0 1 0 }}

Reusando e Modificando Objetos Externos EXTERNPROTO nomeNo [tipoAcesso tipo

parâmetro1 valor]

[“possivelLocalizacao1NoProto”,

“possivelLocalizacao2NoProto”]

} Incorpora objetos já construídos externamente e

faz modificações através da passagem de valores internamente à nova cópia do objeto

Localizações alternativas da definição do objeto Não precisa definir os valores de campo padrão

Reusando e Modificando Objetos Externos Exemplo1: Arquivo somente

com nó PROTO de myBox e único endereço de localização:

#VRML V2.0 utf8

#Criação de protótipoEXTERNPROTO myBox [ field SFColor boxColour] “protoMyBox.wrl”

#Caixa em vermelho: uso do valor padrão do parâmetroTransform {translation -2 0 0 children myBox { }}#Caixa com nova cor passada como parâmetroTransform {translation 2 0 0 children myBox { boxColour 0 1 0 }}

#VRML V2.0 utf8

#Criação de protótipoEXTERNPROTO myBox [ field SFColor boxColour] [“protoMyBox.wrl#myBox”, “www.cin.ufpe.br/protos.wrl#myBox”]

#Caixa em vermelho: uso do valor padrão do parâmetroTransform {translation -2 0 0 children myBox { }}#Caixa com nova cor passada como parâmetroTransform {translation 2 0 0 children myBox { boxColour 0 1 0 }}

Exemplo2: Arquivo com vários nós PROTO (incluindo o de myBox) e vários possíveis endereços de localização:

Primitivas Básicas e Avançadas

Shape { Geometry

• Box • Cone • Cylinder • Sphere • Text


}

Text fontStyle

Group Transform Viewpoint Anchor Inline Proto Extern Proto WorldInfo Background Panorama Fog IndexedFaceSet IndexedLineSet PointSet Extrusion Elevation Grid

Billboard

Informações Gerais do Mundo

WorldInfo {

title “nome"

info [“info1" “info2"]

} Contém informações gerais

Título para aparecer na barra de título da janela do navegador

Outras informações relevantes do mundo

#VRML V2.0 utf8

#Informações do MundoWorldInfo { title "Meu mundo Virtual" info ["(C)Copyright 2004 Eu""[email protected]"] }

Equivalente a tag TITLE em HTML Pode se ter mais de um nó WorldInfo

só o primeiro é processado pelo parser VRML

Backgrounds

Modifica o pano de fundo da cena Background { skyColor [ 0.0 0.0 0.0] skyAngle [] groundColor [] groundAngle []} Informações básicashttp://www.cin.ufpe.br/~if124/vrml/cores_em_vrml.htm

http://www.cin.ufpe.br/~if124/vrml/cores_em_vrml.htm

Backgrounds

#VRML V2.0 utf8 Background {

skyColor [0 0 1, .5 0 .5, 1 0 0]

skyAngle [1.31, 1.57] groundColor [1 0 0, 0 .5 .2,

0 .8 .3] groundAngle [1.31, 1.57] }

Céu

Chão

N cores implica N-1 ângulos

2º ângulo

1º ângulo

Primeira cor

(2ª cor)

(3ª cor)

1º ângulo

2º ângulo

Primeira cor

(2ª cor)

(3ª cor)

Cubo envolvendo o usuário com planos de fundo

Background {

MFString backUrl []

MFString bottomUrl []

MFString frontUrl []

MFString leftUrl []

MFString rightUrl []

MFString topUrl []

}

Panoramas

bottomUrl

leftUrlfrontUrl

rightUrl

backUrl

topUrl

Panoramas

#VRML V2.0 utf8 Background {

skyColor [0 0 1, .5 0 .5, 1 0 0]

skyAngle [1.31, 1.57] groundColor [1 0 0, 0 .5 .2,

0 .8 .3] groundAngle [1.31, 1.57] backUrl "ceuLateral.gif" frontUrl "ceuLateral.gif" rightUrl "ceuLateral.gif" leftUrl "ceuLateral.gif" bottomUrl "grass.jpg" topUrl "ceuTop.png"}

Combinação de campos de background Panorama com cor de transparência Cores de fundo

Não utilizar cores de fundo se não houver transparência no panorama

Fog {

SFColor color 0 0 0

SFString fogType "LINEAR"

SFFloat visibilityRange 0

} Fornece o efeito de neblina Restringe o campo de visão do usuário

Diminui processamento gráfico do mundo

Neblina

Objetos sem appearance e material não são afetados

Fog da mesma cor do background!

Panoramas

#VRML V2.0 utf8 Fog { color 0 0 0 fogType "EXPONENTIAL" visibilityRange 50 }

Shape { geometry Box{} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 1 1 } } }

Objetos Com Faces Planas - IndexedFaceSet IndexedFaceSet {

coord Coordinate { point [ ] } NULLcoordIndex [] color NULLcolorIndex []solid TRUEconvex TRUEccw TRUE

}

set_coorIndexset_texCoordIndexset_colorIndexset_normalIndexnormal NULLtexCoord NULL

colorPerVertex TRUE

creaseAngle 0normalIndex []normalPerVertex TRUEtexCoordIndex []

IndexedFaceSet

Construindo Figuras irregulares

x

Y

F=(10, 0, 0)

A=(5, 8.66, 0)B=(-5, 8.66, 0)

D=(-5, -8.66, 0)

C=(-10, 0, 0)

E=(5, -8.66, 0)

R

Hexágono = 60o

R = 10sen() = 0.8660 cos() = 0.5000

Plano = ABCDEF

IndexedFaceSet

Coord Coordinate { point [ <pontos 3D>] } Define as coordenadas 3D dos vértices Vértices serão referenciados por coordIndex

coordIndex Especifica as faces poligonais, indexando as coordenadas contidas

em coord Um índice "-1” indica o fim da definição da face Os N vértices de coord devem ser indexados de 0 a N-1 Cada face definida deve ter:

• Pelo menos 3 vértices (não-coincidentes)• Vértices que definam um polígono plano• Vértices que definam um polígono sem auto-interseção

Exemplo: coord Coordinate { point [ 1 1 0, -1 1 0, -1 -1 0, 1 -1 0 ] }

coordindex [ 0, 1, 2, 3, -1 ]

A face é formada pelos vértices 0, 1, 2 e 3

IndexedFaceSet

Convex Define se o polígono é convexo ou não Valor inicial: TRUE

Solid Define se as duas faces de um polígono serão mostradas Valor inicial: TRUE

CCW Define a relação entre a ordem de criação dos vértices e

a face que deve ser mostrada (ou a normal da face apresentada).

Valor padrão: TRUE (sentido anti-horário) Exemplo:

IndexedFaceSet cont.

color Define cores a serem referenciados por colorIndex

colorIndex Indica as cores para cada face Deve manter a ordem

colorPerVertex

Exemplo: Suponha objeto com 5 faces: # define 3 cores color Color { color [ 1 0 0, 0.5 0.5 0.5, 0.3 0.1 0.1 ] } # define a cor de cada face colorIndex[ 0, 0, 1, 2, 1 ]

Face 1 Face 2 Face 5...

Cor 0 Cor 2Cor 1

IndexedFaceSet cont.

#VRML V2.0 utf8 by Beatriz Castier et alInline { url "../coord.wrl" } #EixosShape { # Desenho do cubo geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate {

point [ # vértices do cubo 1 1 1, 1 -1 1, -1 -1 1, -1 1 1, 1 1 -1, 1 -1 -1, -1 -1 -1, -1 1 -1 ]

} coordIndex [ # Faces do cubo

2, 3, 7, 6, -1, 0, 1, 5, 4, -1, # plano ZY0, 4, 7, 3, -1, 1, 2, 6, 5, -1, # plano ZX 0, 3, 2, 1, -1, 4, 5, 6, 7, -1, # plano XY

]

color Color {color [ 1 0 0, 0 1 0, 0 0 1 ] } colorPerVertex FALSE colorIndex [ 0, 0, 1, 1, 2, 2, -1 ] }}

Face 1

Face 6

Vértice 0Vértice 7

Cor 0 Cor 2

Cor da face 1 Cor da face 6

Criando Linhas - IndexedLineSet

IndexedLineSet { coord Coordinate { point [ ] } NULL coordIndex [] color NULL colorIndex [] colorPerVertex TRUE

}

Desenha Linhas Permite criar objetos em wireframe Linhas sem colisão

set_coordIndexset_colorIndex

Criando Linhas - IndexedLineSet

#VRML V2.0 utf8Shape{ appearance Appearance { material Material { emissiveColor 1 0 1 } } geometry IndexedLineSet { coord Coordinate { point [0 0 0, 1 1 0,-1 0 0,-1 -1 0,1 -1 0, 1 0 1, 1 1 1 ] } coordIndex [1 2 3 4 5 6 1 6 2 6 5 3 4 1] } }

#VRML V2.0 utf8Shape{ geometry IndexedLineSet { coord Coordinate { point [0 0 0, 1 1 0,-1 0 0,-1 -1 0,1 -1 0, 1 0 1, 1 1 1 ] } color Color {color [1 0 0, 0 1 0, 0 0 1]} coordIndex [1 2 3 4 5 6 1 6 2 6 5 3 4 1] colorIndex [0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1] colorPerVertex TRUE } }

Criando Pontos - PointSet

PointSet { coord [0.2 0 0.5, 1

1 1] color [1 0 1, 0.2 0

0.5]}

Desenha Pontos Pontos sem colisão

#VRML V2.0 utf8Shape{ geometry PointSet { coord Coordinate { point [0 0 0, 1 1 0,-1 0 0,-1 -1 0,1 -1 0,1 0 1, 1 1 1 ] } color Color { color [1 0 0, 0 1 0, 0 0 1, 1 0 1, 1 1 0, 0 1 1, 1 1 1 ] } } }

Terrenos – ElevationGrid

ElevationGrid { MFFloat height [] SFBool solid TRUE SFInt32 xDimension 0 SFFloat xSpacing 0.0 SFInt32 zDimension 0 SFInt32 zSpacing 0.0

} Criação de terrenos irregulares Matriz de alturas de pontos homogeneamente

distribuídos

set_height color normal texCoordccw colorPerVertex creaseAngle normalPerVertex solid

Ordem dos pontos: Percurso do eixo x da esquerda para a direita a partir de –z (mais distante)

Terrenos – ElevationGrid

#VRML V2.0 utf8

Shape { appearance Appearance { texture ImageTexture { url "grass.jpg" } }

geometry ElevationGrid { xDimension 6 zDimension 6 xSpacing 5.0 zSpacing 5.0 height [ 0, 0, 3, 4, 4, 0, 0, 2, 4, 5, 4, 2, 0, 0, 1, 4, 3, 1, 0, 1, 2, 3, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] }}

yx

zx

zy

Extrusão - Extrusion

Extrusion {beginCap TRUE ccw TRUE convex TRUE 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 ]

}

set_spineset_crossSectionset_scaleset_orientation

creaseAngle

ExtrusionCont.

Extrusion constrói objetos baseados em um plano-base 2D alongado perpendicularmente através de uma "espinha".

O plano-base é chamado "cross-section". O "cross-section" é definido no plano XZ. O eixo "espinha" é chamado "spine". O "spine" define o caminho que o "cross-section"

irá percorrer para formar o objeto 3D. O "spine" é indicado por vários pontos 3D. O plano cross-section pode sofrer mudanças de

escala e rotações a cada ponto do spine.

ExtrusionCont.

Etapas: Defina o cross-section Defina o spine Defina escalas para cada ponto

do spine Defina rotações

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8

Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 0 1 # azul

}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]spine [0 -1 0, 0 0 0, 0 1 0 ] orientation [0 1 0 0, 0 1 0 0, 0 1 0 0] scale [1 1, 1 1, 1 1]

}} extrusao-1.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8


}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]spine [0 -1 0 , 0 0 0, 0 1 0 ] orientation [0 1 0 0, 0 1 0 0, 0 1 0 0] scale [1 1, 1 1, 1 1]solid FALSEbeginCap FALSEendCap FALSE

} }extrusao-2.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8


}}geometry Extrusion{crossSection [

-1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 –1 ]

spine [0 -1 0 , 0 1 0 ] # escala no ponto finalorientation [0 1 0 0, 0 1 0 0] scale [1 1, .5 .5 ]

}}

extrusao-3.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8


}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1,

-1 1, 1 1, 1 -1, -1 –1 ]

spine [0 -1 0 , 0 1 0 ] # rotacao no ponto finalorientation [0 1 0 0, 0 1 0 3.14 ] scale [1 1, 1 1 ]

}}

extrusao-4.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8


}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1,

-1 1, 1 1, 1 -1, -1 –1 ]

spine [0 -1 0 , 0 1 0 ] # escala e rotacao no ponto finalorientation [0 1 0 0, 0 1 0 3.14 ] scale [1 1, .5 .5 ]

}}

extrusao-5.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8


}} # SPINE DE 3 PONTOSgeometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]spine [0 -1 0 , 0 0 0, 0 1 0 ] # rotacao no plano final do spine (45 graus)orientation [0 1 0 0, 0 1 0 0, 0 1 0 0.785 ]scale [1 1, 1 1, 1 1]

}}

extrusao-6.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 0 1 # azul

}} # SPINE DE 3 PONTOSgeometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]spine [0 -1 0 , 0 0 0, 0 1 0 ] # rotacao no spine médio de 45 graus# rotacao no spine final de 90 grausorientation [0 1 0 0, 0 1 0 0.785, 0 1 0 1.57] scale [1 1, 1 1, 1 1]

} } extrusao-7.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 0 1 # azul

}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]spine [0 -1 0 , 0 0 0, 0 1 0 ] # rotacao no spine médio de 45 graus# rotacao no spine final de 0 grausorientation [0 1 0 0, 0 1 0 0.785, 0 1 0 0] scale [1 1, 1 1, 1 1]

} } extrusao-8.wrl

ExtrusionCont.

#VRML V2.0 utf8Inline { url "eixo_colorido.wrl" }Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 0 1 # azul

}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]# spine no PLANO XZspine [-2 0 -2, -2 0 2, 2 0 2, 2 0 -2, -2 0 -2 ]

}

}extrusao-9.wrl

ExtrusionCont.


}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]# spine no PLANO YZspine [0 -2 -2, 0 -2 2, 0 2 2, 0 2 -2, 0 -2 -2]

}

}extrusao-10.wrl

ExtrusionCont.


}}geometry Extrusion{crossSection [ -1 -1, -1 1, 1 1, 1 -1, -1 -1]# spine no PLANO XYspine [-2 -2 0, -2 2 0, 2 2 0, 2 -2 0, -2 -2 0]

}

}extrusao-11.wrl

ExtrusionCont.


}}geometry Extrusion{ccw FALSEspine [ 0 -3 0, 0 3 0 ]crossSection [ 1 0, 0.707 0.707, 0 1, -0.707 0.707, -1 0,

-0.707 -0.707, 0 -1, 0.707 -0.707, 1 0 ]

}}

extrusao-12.wrl

ExtrusionCont.


}}

geometry Extrusion{ccw FALSEcrossSection [ 1 0, 0.707 0.707, 0 1, -0.707 0.707, -1 0, -0.707 -0.707, 0 -1, 0.707 -0.707, 1 0 ]

spine [2 0 0 , 1.414 0 1.414, 0 0 2, -1.414 0 1.414, -2 0 0,

-1.414 0 -1.414, 0 0 -2, 1.414 0 -1.414, 2 0 0 ]

}} extrusao-13.wrl

Bilboard

Billboard { addChildren

removeChildren axisOfRotation 0 1 0 children [ nó interno ]

bboxCenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 }

Billboard Cont.

Billboard constrói objetos que fiquem sempre virados para o usuário que navega no mundo.

Garante efeito tridimensional utilizando-se objetos bidimensionais. Exemplo: árvores.

Ajuda na redução o número de polígonos da cena.

Etapas: Definir objeto a ser aplicado Billboard Definir eixo de rotação do Billboard Inserir o objeto como children do nó Billboard

Precauções Posicionar face correta do objeto para frente do usuário Em caso de uso de imagem, aplicar cor de transparência

• Formato PNG é recomendado• O GIF também pode ser utilizado

Billboard Cont.

Bilboard

Billboard { addChildren

removeChildren axisOfRotation 0 1 0 children []

bboxCenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 }

#VRML V2.0 utf8Billboard { axisOfRotation 0.0 1.0 0.0 children [ Transform { scale 15 15 15 children [ Shape { appearance Appearance { texture ImageTexture {url "arvore.png"} } geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate { point [-1.0 0.0 0.0, 1.0 0.0 0.0, 1.0 2.0 0.0, -1.0 2.0 0.0, ] } coordIndex [ 0, 1, 2, 3 ] solid FALSE } } ] } #The VRML 2.0 Sourcebook ] #Copyright (c) 1997} #Andrea L. Ames, David R. Nadeau, and John L. Moreland

É possível alterar as cores e as normais por face ou por vértice de nós avançados comoIndexedFaceSetExtrusionElevationGrid

Isso permiteMudar iluminação em partes dos objetosControlar suavização de bordas

Como? Campos: CreaseAngle, NormalPerVertex,

NormalIndex, ccwNós: Normal, Color

Colorido e Normal?

É possível configurar o mapeamento das texturas em objetos avançados comoIndexedFaceSetExtrusionElevationGrid

Isso permite aplicar à texturaRotação, translação e escalaMapeamento vértice a vértice de uma textura

num objeto Como?

Campos: Texture, texCoord, texCoordIndexNós: TextureTransform, TextureCoordinate

Onde está a Textura?

Primitivas Básicas e Avançadas Group Transform Viewpoint Anchor Inline Proto Extern Proto WorldInfo Background Panorama Fog IndexedFaceSet IndexedLineSet PointSet Extrusion Elevation Grid

Billboard DirectionalLight PointLight SpotLight Sound AudioClip NavigationInfo TimeSensor VisibilitySensor ProximitySensor Collision TouchSensor SphereSensor CylinderSensor PlaneSensor

Luzes

Headlight off!Preferences – Navigation - Headlight on X

Processamento de iluminação para polígonoMédia da iluminação em cada vértice

Campos básicosColorIntensityAmbientIntensity

Tipos de luzDirectionalLight: raios de luz numa mesma

direçãoPointLight: lâmpada comumSpotLight: cone de luz

Luzes - DirectionalLight

DirectionalLight { ambientIntensity 0 color 1 1 1direction -1 0 -1intensity 1on TRUE

}

Raios de luz paralelos – luz do sol


Iluminação hierárquicaIlumina todos abaixo de seu pai na hierarquia

Copyright 1998-2001 Vapour Technology Ltd.

Raiz

Group


#VRML V2.0 utf8NavigationInfo {headlight FALSE}DirectionalLight { ambientIntensity 1 intensity 1 color 1 1 0 direction -1 -1 -1}Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 1 1 } } geometry Box {}} Viewpoint { orientation 1 1 0 -0.78 position -4 4 4 description "view 1"}

Luzes - PointLight

PointLight { ambientIntensity 0 attenuation 1 0 0 color 1 1 1 intensity 1 location 0 0 0 on TRUE radius 100

} Luz emana de ponto no espaço – lâmpada

incandescente

Luzes - PointLight

#VRML V2.0 utf8NavigationInfo {headlight FALSE}PointLight { ambientIntensity 1 intensity 1 color 1 1 0 attenuation 0 0.8 0 location 0 0 0 radius 30 }DEF mySphere Transform { translation 2 0 0 children Shape { appearance Appearance { material Material {diffuseColor 1 1 1} } geometry Sphere {} } }Transform { translation 4 0 0children USE mySphere}

Transform { translation -4 0 0children USE mySphere}

Transform {translation -8 0 0children USE mySphere}

Luzes - SpotLight

SpotLight {ambientIntensity 0 attenuation 1 0 0 beamWidth 1.57color 1 1 1 cutOffAngle 0.78direction 0 0 -1 intensity 1 location 0 0 0 on TRUE radius 100

}

Luz em forma de cone, Lâmpada de leitura

Mesmos parâmetros das outras duas luzes, além de:BeamWidthCutOffAngle

cutOffAngle

BeamWidth

raio

Luzes - SpotLight

#VRML V2.0 utf8NavigationInfo {headlight FALSE}SpotLight { ambientIntensity 1 attenuation 0 0.75 0 beamWidth 1.57 color 1 1 1 cutOffAngle 0.7 direction 0 0 -1 intensity 1 location 0 0 5 on TRUE radius 10 }Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 1 1}} geometry Box {size 10 10 0.1}}

Sound { direction 0 0 1 intensity 1 location 0 0 0 maxBack 10 maxFront 10 minBack 1 minFront 1 priority 0 source NULL spatialize TRUE

}

Sons - Sound

minBack

minFront

maxFront

maxBack

dir

ect

ion

AudioClip { description "" loop FALSE pitch 1.0 startTime 0 stopTime 0 url []

} Define configuração para nó Sound Formatos MIDI “.MID” 1.0 ou “.WAV” sem

compressão

Sons - Sound

Sons - Sound

ExemploMúsica ambiente

#VRML V2.0 utf8Sound { maxBack 50 maxFront 50 minBack 5 minFront 5 source AudioClip { description "Musica ambiente" loop TRUE url "musica.mid"}

spatialize FALSE }

NavigationInfo { avatarSize [0.25, 1.6, 0.75] headlight TRUE speed 1.0 type ["WALK"]visibilityLimit 0.0

} Configura avatar do usuário, sua navegação e

limite de visibilidade

Navegação – NavigationInfo

set_bindisBound

Eventos

São notificações de mudança no valor de algum campo

Campos EventOut eventos que geram informação EventIn aceitam e utilizam informação externa

(EventOut) Campos Exposed possuem EventIn e EventOut

próprios Um evento é composto de

Mensagem TimeStamp

Eventos encadeados tem mesmo timeStamp

Rotas

Efetuam a transmissão de informação entre eventos Ex.: tocar um som quando o mouse for clicado

• Definir nomes únicos para os objetos cujos eventos serão ligados

DEF SENSOR TouchSensor { } DEF SOUND Sound { }

• Conectar campos através do comando RouteROUTE SENSOR.touchTime TO SOUND.startTime

Se houver objetos com mesmo nome, todos serão afetados!

Sensor

EventOut TouchTime

Sound

EventIn StartTimeRoute

Eventos e Rotas cont.

VRML não converte tipos de eventos Criação de Sript de conversão

Um evento é composto de Mensagem TimeStamp

Eventos encadeados tem mesmo TimeStamp Geração de eventos com novo TimeStamp

Scripts Sensores

Nós de animação e interação Sensores Interpoladores Scripts

Eventos

Exemplos

ok

?ok

ok

ok

ok?

Fan out e fan in em mesma cascata

Fan in de cascatasdistintas Loop numa cascata

Sensores

Tipos de sensores Environmental

• TimeSensor• VisibilitySensor• ProximitySensor• Collision

Pointing-device• TouchSensor• SphereSensor• CylinderSensor• PlaneSensor

Contando o tempo – TimeSensor

TimeSensor { exposedField SFBool enabled TRUE

exposedField SFTime cycleInterval 1 exposedField SFBool loop FALSE exposedField SFTime startTime

0 exposedField SFTime stopTime 0 eventOut SFTime cycleTime eventOut SFFloat fraction_changed eventOut SFBool isActive eventOut SFTime time

} Equivalente a cronômetro

Contando o tempo– TimeSensor cont.

Exemplo Som tocado a cada 3 segundos

#VRML V2.0 utf8DEF Cronometer TimeSensor { cycleInterval 3.0 loop TRUE}Sound { minFront 5 minBack 5 maxFront 50 maxBack 50 source DEF MySound AudioClip { url "sound.wav" }}ROUTE Cronometer.cycleTime TO MySound.startTime

Basta ver pra acontecer – VisibilitySensor VisibilitySensor {

exposedField SFVec3f center 0 0 0exposedField SFBool enabled TRUEexposedField SFVec3f size 0 0 0 eventOut SFTime enterTime eventOut SFTime exitTime eventOut SFBool isActive

} Sensores que são ativados quando se encontram

dentro do campo de visão do usuário. Útil para otimização de processamento de

animação

Basta ver pra acontecer – VisibilitySensor cont.

Exemplo Canhão “atira” quando o usuário o vê

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor VisibilitySensor { size 1.2 1.2 1.2 center 0 2.7 0 }Sound { minFront 5 minBack 5 maxFront 50 maxBack 50 source DEF mySound AudioClip { loop TRUE url "sound.wav" }}Inline {url "canhao.wrl"}ROUTE mySensor.enterTime TO mySound.startTimeROUTE mySensor.exitTime TO mySound.stopTime

Chegue mais! – ProximitySensor ProximitySensor {

exposedField SFVec3f center 0 0 0exposedField SFBool enabled TRUEexposedField SFVec3f size 0 0 0 eventOut SFTime enterTime eventOut SFTime exitTime eventOut SFBool isActive eventOut SFVec3f position_changed eventOut SFRotation orientation_changed

} Sensores que são ativados quando o usuário de encontra

dentro da área do sensor. Útil para reações de personagens quanto à aproximação do

usuário (falar, atacar, fugir)

Chegue mais! – ProximitySensor cont.

Exemplo Canhão “atira” quando o usuário se aproxima

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor ProximitySensor { size 15 15 15}Sound { minFront 10 minBack 10 maxFront 100 maxBack 100 source DEF mySound AudioClip { loop TRUE url "sound.wav"}

}Inline {url "canhao.wrl"}ROUTE mySensor.enterTime TO mySound.startTimeROUTE mySensor.exitTime TO mySound.stopTime

Obstruindo o Caminho – Collision

Collision { exposedField MFNode children []exposedField SFBool collide TRUEeventOut SFTime collideTime field SFNode proxy NULLfield SFVec3f bboxCenter 0 0 0 field SFVec3f bboxSize -1 -1 -1eventIn MFNode addChildren eventIn MFNode removeChildren

} Controla detecção de colisão entre nós Nó de agrupamento

Obstruindo o Caminho – Collision cont.

Exemplo Não é possível encostar no canhão

#VRML V2.0 utf8NavigationInfo{type "WALK"}Collision { children Inline { url "canhao.wrl"} proxy Shape { geometry Box { size 30 30 30 } } collide TRUE}Viewpoint { position 0 0 30}

TouchSensor { exposedField SFBool enabled TRUE eventOut SFBool isOver eventOut SFBool isActive eventOut SFTime touchTime eventOut SFVec2f hitTexCoord_changedeventOut SFVec3f hitNormal_changed eventOut SFVec3f hitPoint_changed

}

Detecção de Toque– TouchSensor

Posição do mouse

hitPosition

hitNormal

Tela do monitor

Objeto com TouchSensor

#VRML V2.0 utf8Group { children [ Group { children [ DEF PositionOrientation TouchSensor {} Inline {url "canhao.wrl"} ] } DEF ShotSensor TouchSensor {} DEF shotAim Transform { children [ Sound { minFront 50 minBack 50 maxFront 100 maxBack 100 source DEF shotSound AudioClip {url "sound.wav"} } Inline {url "seta.wrl"} ] } ] }ROUTE ShotSensor.touchTime TO shotSound.startTimeROUTE PositionOrientation.hitPoint_changed TO shotAim.translation

Detecção de Toque– TouchSensor

Detecção de clique, arraste e sobreposição com o mouse em objetos com mesmo nó pai.

Group

GroupTouchSensor

SphereSensor { exposedField SFBool enabled TRUE

eventOut SFBool isActive exposedField SFBool autoOffset TRUE exposedField SFRotation offset 0 1 0 0eventOut SFRotation rotation_changed eventOut SFVec3f trackPoint_changed }

Rotação Manual – SphereSensor

Posição do mouse

trackPoint

offSet

Tela do monitor

Objeto com SphereSensor

#VRML V2.0 utf8NavigationInfo {type "NONE"}Group { children [ DEF MySensor SphereSensor {autoOffset TRUE} DEF boxTransform Transform { children Shape{ appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 1 1 } } geometry Box{} } } ]}ROUTE MySensor.rotation_changed TO boxTransform.rotation

Rotação Manual – SphereSensor

Detecção de rotação com o mouse em objetos com mesmo nó pai.

CylinderSensor { exposedField SFBool enabled TRUE eventOut SFBool isActive exposedField SFBool autoOffset TRUEexposedField SFFloat offset 0 exposedField SFFloat diskAngle 0.262exposedField SFFloat maxAngle -1 exposedField SFFloat minAngle 0 eventOut SFRotation rotation_changed eventOut SFVec3f trackPoint_changed

}

Rotação Manual Restrita – CylinderSensor

Posição do mouse

trackPoint

offSet

Tela do monitor

Objeto com SphereSensor

DiskAngle

y

2

1

#VRML V2.0 utf8Group { children [ DEF mySensor CylinderSensor {diskAngle 0.28} DEF coneTransform Transform { children Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 0 } } geometry Cone {} } } ]}ROUTE mySensor.rotation_changed TO coneTransform.rotation

Rotação Manual Restrita – CylinderSensor Detecção de rotação no eixo y com o mouse em

objetos com mesmo nó pai.

PlaneSensor { exposedField SFBool enabled TRUE eventOut SFBool isActive exposedField SFBool autoOffset TRUEexposedField SFVec3f offset 0 0 0 exposedField SFVec2f maxPosition -1 -1 exposedField SFVec2f minPosition 0 0eventOut SFVec3f trackPoint_changed eventOut SFVec3f translation_changed

}

Translação Planar Manual – PlaneSensor

maxPosition

minPosition

y

maxPositionminPosition

x

#VRML V2.0 utf8NavigationInfo {type "EXAMINE"}Shape {geometry Box{size 5 5 0.1}}Transform { translation 0 0 1 children [ DEF mySensor PlaneSensor { maxPosition 2.2 2.2 minPosition -2.2 -2.2 } DEF myBox Transform { children Shape { appearance Appearance { material Material {diffuseColor 0.5 0 0} }

geometry Box {size 0.3 0.3 0.3} } } ] }Viewpoint {position 0 0 30}ROUTE mySensor.translation_changed TO myBox.translation

Translação Planar Manual – PlaneSensor Detecção de translação no plano XY com o mouse

em objetos com mesmo nó pai.

Primitivas Avançadas Group Transform Viewpoint Anchor Inline Proto Extern Proto WorldInfo Background Panorama Fog IndexedFaceSet IndexedLineSet PointSet Extrusion Elevation Grid

Billboard DirectionalLight PointLight SpotLight Sound AudioClip NavigationInfo TimeSensor VisibilitySensor ProximitySensor Collision TouchSensor SphereSensor CylinderSensor PlaneSensor

ColorInterpolator CoordinateInterpolator NormalInterpolator OrientationInterpolator PositionInterpolator ScalarInterpolator Bindable Script Switch LOD

Modificam valores de campos ao longo do tempo

FuncionamentoO interpolator acompanha os ciclos do

TimeSensor.Interpolator recebe valor de Fraction_changed

de um TimeSensorEsse valor define o estágio em que o ciclo do

interpolator se encontra.O interpolator emite um valor final para o

campo sendo alterado por ele.

Dando vida a objetos - Interpolators

TimeSensor

fraction_changed

Interpolator

value_changed

set_fraction

Nó do objeto

set_...

Estrutura básica: eventIn SFFloat set_fraction: valor recebido do

TimeSensor exposedField MFFloat key: seqüência de percentuais do

tempo total indicando quando cada valor de interpolação ocorrerá.

exposedField ? keyValue: valores de interpolação em si eventOut ? value_changed: valor enterpoladao a ser

passado para o campo do nó.

Dando vida a objetos - Interpolators

Variação de valores do campo (ex.: rotação)

Percentual de interpolação

Tempo decorrido

0 s 15 s10 s5 s

0 1,00,750,25 0,5

0 6.284.711.57 3.14

Fraction_changed

Keys

KeyValues

21.8% = 0.218

0.218

1.32 Value_changed

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor {cycleInterval 30 loop TRUE } DEF myInterpolator ColorInterpolator { key [0, 0.33, 0.66, 1] keyValue [ 1 0 0, 0 1 0, 0 0 1, 1 0 0 ] } Shape { appearance Appearance { material DEF myIntTarget Material {emissiveColor 1 0 0 } } geometry Box { } } ROUTE mySensor.fraction_changed TO myColorInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_emissiveColor

ColorInterpolator { eventIn SFFloat set_fraction exposedField MFFloat key [] exposedField MFColor keyValue [] eventOut SFColor value_changed

}

Alterando Cor - ColorInterpolator

Valores iguais garantem continuidade entre ciclos

CoordinateInterpolator { eventIn SFFloat set_fractionexposedField MFFloat key []exposedField MFVec3f keyValue []eventOut MFVec3f value_changed

}

Alterando Vértices - CoordinateInterpolator

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 30 loop TRUE } DEF myInterpolator CoordinateInterpolator{ key [0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1] keyValue [1 1 0,-1 1 0,-1 -1 0,1 -1 0,2 2 0,-2 2 0,-1 -1 0,1 -1 0 3 3 0,-3 3 0,-2 -2 0,2 -2 0,2 2 0,-2 2 0,-3 -3 0,3 -3 0 1 1 0,-1 1 0,-2 -2 0,2 -2 0,1 1 0,-1 1 0,-1 -1 0,1 -1 0]}Shape {geometry IndexedFaceSet { coord DEF myIntTarget Coordinate {point[1 1 0,-1 1 0,-1 -1 0,1 -1 0]} coordIndex [0 1 2 3 -1] } }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_point


NormalInterpolator { eventIn SFFloat set_fraction exposedField MFFloat key [] exposedField MFVec3f keyValue [] eventOut MFVec3f value_changed

}

Alterando Normais - NormalInterpolator

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 30 loop TRUE } DEF myInterpolator NormalInterpolator{ key [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1] keyValue [0 0 1,0 1 0, 0 0 -1,0 -1 0,0 1 0, 0 0 -1, 0 -1 0, 0 0 1, 0 0 -1, 0 -1 0, 0 0 1, 0 1 0,0 -1 0, 0 0 1, 0 1 0, 0 0 -1, 0 0 1, 0 1 0, 0 0 -1,0 -1 0 ] }Shape {appearance Appearance {material Material {diffuseColor 1 0 0}} geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate {point[1 1 0,-1 1 0,-1 -1 0,1 -1 0]} coordIndex [0 1 2 3 -1] normal DEF myIntTarget Normal{vector[0 0 1,0 0 -1,0 1 0 ,0 -1 0]} normalPerVertex TRUE normalIndex [ 0 1 2 3 -1] } }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_vector


OrientationInterpolator { eventIn SFFloat set_fraction exposedField MFFloat key [] exposedField MFRotation keyValue [] eventOut SFRotation value_changed }

Alterando Orientação - OrientationInterpolator

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 30 loop TRUE} DEF myInterpolator OrientationInterpolator{ key [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1] keyValue [1 1 0 0,1 1 0 1.57,1 1 0 3.14,1 1 0 4.71,1 1 0 6.28] }DEF myIntTarget Transform { children Shape { appearance Appearance {material Material {diffuseColor 1 1 1} } geometry Cone {} } }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_rotation

Valores diferentes, mas com rotações relativas iguais garantem a continuidade entre ciclos

PositionInterpolator { eventIn SFFloat set_fractionexposedField MFFloat key []exposedField MFVec3f keyValue []eventOut SFVec3f value_changed

}

Alterando Posição- PositionInterpolator

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 10 loop TRUE } DEF myInterpolator PositionInterpolator{ key [0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1] keyValue [0 0 0,1 0 0,0 1 0,-1 0 0,0 -1 0, 0 0 0] }DEF myIntTarget Transform { children Shape { appearance Appearance {material Material {diffuseColor 1 1 1} } geometry Cylinder {} } }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_translation


ScalarInterpolator { eventIn SFFloat set_fractionexposedField MFFloat key []exposedField MFFloat keyValue []eventOut SFFloat value_changed

}

Alterando Escalares - ScalarInterpolator

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 5 loop TRUE } DEF myInterpolator ScalarInterpolator{ key [0, 0.5, 1] keyValue [0, 0.9, 0] }Shape {geometry Box {size 3 3 0.1} }Shape {appearance Appearance { material DEF myIntTarget Material {diffuseColor 0 1 1} }

geometry Sphere {} }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_transparency


Alteram o estado do mundo Organizados em pilhas Somente o de cima da pilha é utilizado para alterar o mundo. São eles:

Background Fog NavigationInfo Viewpoint

Utilidades Mudança do avatar e da navegação do usuário Mudança do ambiente do mundo (nível de neblina, cores de background) Movimentar usuário entre pontos de vista

Nós de Atuação Singular - Bindable

Funcionamento Nó ativado (bound) vai para cima da pilha

• Recebe TRUE em set_bind• Emite TRUE em isBound

Nó anteriormente ativado fica embaixo• Emite FALSE em isBound

Set_bind = FALSE remove nó da pilha. Se for o ativado:• Emite FALSE em isBound• É removido da pilha• Nó abaixo é ativado

Nós de Atuação Singular - Bindable cont.

Exemplo:

Nós de Atuação Singular - Bindable cont.

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 5 loop TRUE } Viewpoint { position 0 0 10 description "inicial"}DEF myInterpolator OrientationInterpolator{ key [0, 0.5, 1] keyValue [0 1 0 0,0 1 0 3.14,0 1 0 6.28] }Shape { appearance Appearance { material Material {diffuseColor 0.8 0 0} } geometry Box {size 5 0.1 5} }DEF myIntTarget Transform { children [ DEF myTouchSensor TouchSensor {} Shape {geometry Box {}} DEF boxView Viewpoint {position 0 3 0 orientation 1 0 0 -0.78 description "caixa"} ] }ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_rotationROUTE myTouchSensor.isActive TO boxView.set_bind

Script { exposedField MFString url [] field SFBool directOutput FALSE Field SFBool mustEvaluate FALSE #E mais quantos quiser desses campos: eventIn Type? eventInName field Type? fieldName default value?eventOut Type? eventOutName

} Criação de um nó com quaisquer campos Possbilita integração com linguagens como Javascript e Java

Inserindo código - Script

Exemplo:

Inserindo código - Script cont.

#VRML V2.0 utf8DEF mySensor TimeSensor { cycleInterval 5 loop TRUE } DEF outView Viewpoint { position 0 0 10 description "inicial"}DEF myInterpolator OrientationInterpolator{key [0, 0.5, 1] keyValue [0 1 0 0,0 1 0 3.14,0 1 0 6.28] }Group { children [DEF myTouchSensor2 TouchSensor {} Shape { appearance Appearance {material Material {diffuseColor 0.8 0 0} } geometry Box {size 5 0.1 5} } ] }

DEF myIntTarget Transform { children [DEF myTouchSensor TouchSensor {} Shape {geometry Box {}} DEF boxView Viewpoint {position 0 3 0 orientation 1 0 0 -0.78 description "caixa"} ] }DEF myScript Script { eventIn SFBool input eventOut SFBool output field SFBool boolValue TRUE url "javascript: function input(value, time){ if(value==boolValue)output = TRUE;}"} DEF myScript2 Script { eventIn SFBool input eventOut SFBool output field SFBool boolValue TRUE url "javascript:function input(value, time){ if(value==boolValue)output = TRUE;}"}ROUTE mySensor.fraction_changed TO myInterpolator.set_fraction ROUTE myInterpolator.value_changed TO myIntTarget.set_rotationROUTE myTouchSensor.isActive TO myScript.inputROUTE myScript.output TO boxView.set_bindROUTE myTouchSensor2.isActive TO myScript2.inputROUTE myScript2.output TO outView.set_bind

Switch { exposedField MFNode choice []exposedField SFInt32 whichChoice -1

} Diferentes representações para uma mesma entidade Versões invisíveis continuam ativas Como obter valores inteiros?

Mudança de Conteúdo – Switch

Exemplo:

Mudança de Conteúdo – Switch cont.

#VRML V2.0 utf8DEF myScript Script { eventIn SFTime touchTime field SFInt32 number 4 eventOut SFInt32 output url "javascript: function initialize() {output = 0;} function touchTime(value, time) { if (output == number - 1) output = 0; else ++output;}" }Group { children [ DEF mySensor TouchSensor {}DEF mySwich Switch { whichChoice 0 choice [ Shape {geometry Box {}} Shape {geometry Sphere {}} Shape {geometry Cone {}} Shape {geometry Cylinder {}} ] } ] }

ROUTE mySensor.touchTime TO myScript.touchTimeROUTE myScript.output TO mySwich.whichChoice

LOD { exposedField MFNode level [] field SFVec3f center 0 0 0 field MFFloat range []

}

Níveis de Detalhe – LOD

#VRML V2.0 utf8LOD { range [10 20] level [ Inline {url "cadeiraBemDetalhada.wrl"} Inline {url "cadeiraDetalhada.wrl"} Inline {url "cadeiraSemDetalhes.wrl"} ]}

Diferentes representações para uma mesma entidade

Mudança de representações de acordo com distância do usuário

Linguagem oficial de VRML (Javascript 1.0) Variáveis

Não precisam ter tipos nem valores definidos Podem mudar de tipo!

Uso em VRMLScript {url “javascript: (código)” ou

“myScript.js”} Tipos/Valores básicos

Undefined Null Boolean

Codificação básica - ECMAScript

StringNumberObject

Sintaxe e estrutura semelhante à Java “;” no fim de sentenças

Operadores Unários:-, !, ++, --, typeof Binários: =, -, *, /, % Relacionais: <, <=, >, >=, ==, != Lógicos: &&, ||

Estruturas if(){}else{} ou a?b:c; while(){} for(;;){} arrays: MFString, MFVect3F, MFNode

Codificação básica - ECMAScript cont.

Funções Básicas initialize() shutDown() eventsProcessed() Funções de processamento de eventos

Exemplo:


#VRML V2.0 utf8Script { eventIn SFInt32 input eventOut SFInt32 output field SFInt32 mult field SFInt32 result url “javascript: function initialize() { mult = 2; } function input (value, time) {result = value*mult;} function eventsProcessed(){output = result;} function shutDown(){result = mult =0;}”}

ObjetosCriação

• function Vector() { this.x = 0; this.y = 0; this.z = 0; }

Instanciação• myVector1 = new Vector(); • myVector2 = new Vector(1,2,3);

Adição de atributos• myVector2.name = “vetorNinja";

Criação de Métodos• function vectorMultiply(scalar) { this.x *= scalar; this.y *= scalar; this.z *= scalar; } • function Vector() { this.x = 0; this.y = 0; this.z = 0; this.multiply = vectorMultiply; } Exemplo de chamada: myVector2.multiply(a);


Objetos VRMLObjetos ECMAScript pré-definidosMapeiam tipos em VRML, adicionando funcionalidades

• SFFloat, SFInt32, SFTime -> Number• SFBool -> Boolean• SFSTRING -> String• ...

Exemplos de funções em objetos ECMAScript• Vector: produto escalar, produto vetorial, tamanho normalização;• Array: tamanho, conversão para String;

Procurar referências de objetos antes de programar!


Browser ObjectPermite modificar o mundo virtual e a relação

entre seus objetos Métodos Browser.getName() Browser.getVersion() Browser.getWorldURL() Browser.getCurrentFrameRate() Browser.getCurrentSpeed() Browser.setDescription(string description) Browser.loadURL(MFString url, MFString parameter) Browser.replaceWorld(MFNode nodes) Browser.createVrmlFromString(String string) Browser.createVrmlFromURL(MFString url, SFNode node, String eventIn) Browser.addRoute(SFNode fromNode, String fromEventOut, SFNode toNode,

String toEventIn) Browser.deleteRoute(SFNode fromNode, String fromEventOut, SFNode

toNode, String toEventIn)


LEGENDA(campos do nó Script a ativar):•Script.directOutput = TRUE•Script.mustEvaluate = TRUE •Nenhum do dois

VRML permite uso de chamada a classes Java Passos para se gerar uma classe Java compatível

com o nó Script de VRML1. Importa pacote VRML de Java; 2. Classe deve estender classe Script;3. Atrela variáveis do nó Script a variáveis da classe Java; 4. Processa/Captura-se eventos recebidos de VRML;5. Processa os dados...;6. Atribui resultados às variáveis atreladas a eventOut;7. Adiciona localização das classes VRML do navegador VRML

no CLASSPATH;8. Gera o “.class”;9. Adiciona-o ao campo url do nó Script.

Codificação Avançada - Java

Exemplo: gerador de ondas senoidais Objetivo

Transformar sinal de um TimeSensor em valores de seno


TimeSensor

fraction_changed

Script

fraction_changed

set_fraction

Interpolador

set_...

#VRML V2.0 utf8DEF myTimer TimeSensor { cycleInterval 5 loop TRUE startTime 0 stopTime -1 } DEF myScript Script { eventIn SFFloat set_fraction eventOut SFFloat fraction_changed field SFFloat amplitude 1 url “GeraSeno.class" }ROUTE myTimer.fraction_changed TO myScript.set_fraction

Exemplo: GeraSeno.java

Codificação Avançada - Java cont.

import vrml.*; import vrml.node.*; import vrml.field.*;

public class SineGen extends Script {

private SFFloat fraction_changed; private SFFloat amplitude;

public void initialize() { fraction_changed = (SFFloat) getEventOut("fraction_changed"); amplitude = (SFFloat) getField("amplitude"); }

public void processEvent (Event e) { if (e.getName().equals("set_fraction")) { sine((ConstSFFloat)e.getValue()); } }

private void sine (ConstSFFloat fraction) { double result = Math.sin(fraction.getValue() * Math.PI * 2); result *= amplitude.getValue(); fraction_changed.setValue((float)result); }

}

1. Pacotes VRML

2. Extensão de Script

3. Atrelamento entre variáveis

4. Processamento de eventos

5. Processamento de dados

5. Resultados passados para EventOut

Exemplo: Gerando o .class Modifica o classpath

• set CLASSPATH=C:\Arquivos de programas\Arquivos comuns\ParallelGraphics\Cortona\classes.zip;

Gera o class• javac -target 1.1 GeraSeno.java

Adiciona o nome do “.class” ao nó Script• DEF myScript Script {

eventIn SFFloat set_fraction eventOut SFFloat fraction_changed field SFFloat amplitude 1 url “GeraSeno.class"

}


Referências

Transparências comentadas!! Floppy’s VRML 97 Tutorial:

http://web3d.vapourtech.com/tutorials/vrml97/ Web 3D Consortium – VRML Archives

http://www.web3d.org/x3d/vrml/index.html Funções de ECMAScript:

http://www.web3d.org/x3d/specifications/ISO-IEC-19777-FCD-X3dLanguageBindings/Part1/functions.html

http://web3d.vapourtech.com/tutorials/vrml97/



http://www.web3d.org/x3d/vrml/index.html





vrml virtual reality modeling language introduÇÃo ao vrml márcio bueno ( [email protected] ) 09 de...

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