Bài giảng Đồ họa hiện thực ảo - Bài 8: Ngôn ngữ mô hình hóa thực tại ảo VRML - Lê Tấn Hưng

ộ
 „ Tr−ờng ra dữ liệu isActive : „ Để kích hoạt vị trí của một vật thể „ Interpolating positions
 VRML cung cấp: „ Mỗi khoá vị trí cùng với đ−ờng 
 „ Ra dữ liệu là TRUE khi bộ thời gian bắt 
 • Một danh sách khoá về vị dẫn có: 
 đầu
 trí key positions cho đ−ờng „ Một khoá giá trị key value
 „ Ra dữ liệu là FALSE khi bộ thời gian di chuyển (nh− là một vị trí) 
 kết thúc
 • Thời gian bắt đầu ở mỗi vị „ Một khoá thời gian phân đoạn 
 trí 
 „ Tr−ờng ra dữ liệu time : „ Phép nội suy sẽ điền vàu các giá
 „ Nút interpolator có thể chuyển đổi trị vàu giữa các giá trị khoá: 
 „ Đ−a ra thời gian tuyệt đối một đầu vàu thời gian thành một 
 „ Fractional TimePosition
 „ Tr−ờng ra dữ liệu fraction_changed : đầu ra toạ độ
 „ 0
 „ • Khi thời gian ở giữa hai 
 Đ−a ra các giá trị từ 0.0 tới 1.0 trong „ 0.1
 suốt một chu ký khoá vị trí, nút interpolator 
 sẽ tính toán vị trí trung gian „ ..
 „
 Đặt lại giá trị 0.0 lúc bắt đầu mỗi chu „ 1
 kỳ
 Xem code Chạy ví dụ
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 Nút positioninterpolator Sử dụng các nút interpolator khác
 „ Nút PositionInterpolator miêu „ Sự kiện đầu vào set_fraction : „ Kích hoạt vị trí PositionInterpolator
 tả vị trí của đ−ờng dẫn • Đặt thời gian phân đoạn „ Kích hoạt h−ớng OrientationInterpolator
 • key – khoá thời gian phân hiện thời theo khoá đ−ờng „ Kích hoạt co giãn Position Interpolator
 đoạn dẫn 
 „ Kích hoạt màu sắc ColorInterpolator
 • keyValue –khoávị trí „ Sự kiện đầu ra value_changed : 
 „ Kích hoạt tính trong suốt ScalarInterpolator
 „ PositionInterpolator { key [ 0.0, • Đ−a ra vị trí theo đ−ờng 
 . . . ] keyValue [ 0.0 0.0 0.0, . . . ] dẫn mỗi khi fraction đ−ợc 
 } đặt 
 „ Th−ờng để gửi vào sự kiện đầu Xem code Chạy ví dụ
 vào set_translation của nút 
 Transform
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
Lờ Tấn Hựng CNTT- ĐHBK Hà nội
Email: hunglt@it-hut.edu.vn 
 Page 7
 Colorinterpolator-scalarinterpotator
 „ OrientationInterpolator „ PositionInterpolator „ ColorInterpolator „ ScalarInterpolator
 „ Nút OrientationInterpolator mô „ Nút PositionInterpolator mô tả „ Nút ColorInterpolator mô tả đ−ờng „ Nút ScalarInterpolator mô tả
 tả đ−ờng dẫn h−ớng đ−ờng dẫn vị trí hay tỷ lệ dẫn màu sắc đ−ờng dẫn vô h−ớng
 • key – khoá thời gian phân • key –khoáthời • key – khoá thời gian phân • key – khoá thời gian phân 
 đoạn gian phân đuạn
 đoạn đoạn
 • keyValue – khoá về xoay • keyValue –khoá
 (gồm cạnh và góc) vị trí (hoặc tỷ lệ) • keyValue –khoámàu • keyValue –khoávô
 „ OrientationInterpolator { key [ • PositionInterpolator { (đỏ,xanh d−ơng,xanh da trời) h−ớng (dùng cho bất cứ
 0.0, . . . ] keyValue [ 0.0 1.0 0.0 key [ 0.0, . . . ] keyValue [ „ ColorInterpolator { key [ 0.0, . . . ] vật thể nào)
 0.0, . . . ] } 0.0 0.0 0.0, . . . ] } keyValue [ 1.0 1.0 0.0, . . . ] } „ ScalarInterpolator { key [ 0.0, . . 
 „ Th−ờng gửi giá trị về góc xoay • Th−ờng gửi giá trị vị trí vào „ Th−ờng gửi vàu sự kiện đầu vào . ] keyValue [ 4.5, . . . ] }
 vào sự kiện set_rotation của nút sự kiện set_scale của nút set_diffuseColor hay „ Th−ờng gửi vào sự kiện 
 Transform Transform set_emissiveColor của nút set_transparency của nút 
 Material Material
 „ Xem code Chạy ví dụ „ Xem code Chạy ví dụ
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 nút Sensor nút Sensor
 „ Có 7 kiểu nút sensor . „ Nút ProximitySensor phát hiện ra vị trí quan sát gần nhất
 „ Nút sensor dò các hành động của ng−ời dùng và phát ra một „ Nút TouchSensor phát hiện sự kiện kích chuột
 sự kiên. „ Nút TimeSensor là bộ đếm thời gian
 „ Bạn có thể liên kết các sự kiện này tới các nút khác để tạo ra „ Tất cả các nút CylinderSensor, PlaneSensor and 
 chu kỳ đơn gồm có nguyên nhân_kết quả. SphereSensor phát hiện trạng thái kéo các vật thể.
 „ Bốn bài cuối cùng trong phần “VRML Resources | Example „ Nút VisibilitySensor nhận biết một đối t−ợng là hữu hình đối 
 VRML Worlds” của Website là nh−ng ví dụ hay về các nút với ng−ời dùng
 sensor và liên kết với các sự kiện.
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 nút Sensor viewer Dùng visibilitysensor và proximitysensor
 „ Motivation „ Hai nút VisibilitySensor và ProximitySensor cảm biến vùng vật thể
 „ Cảm ứng vị trí ng−ời dùng cho phép kích hoạt các hoạt cảnh dạng hộp 
 • Khi một vùng hữu hình đối với ng−ời dùng • center – tâm vùng 
 • Khi ng−ời dùng ở trong một vùng nào đó 
 • size –kích th−ớc vùng
 • Khi ng−ời dùng va chạm với một vật thể nào đó 
 „ LOD và Billboard là các nút đặc biệt có các đáp ứng với viewer sensors „ Cả hai nút có đầu ra giống nhau :
 đ−ợc xây dựng săn • Sự kiện enterTime – gửi thời gian vào vùng vào hay lúc hữu hình 
 „ Có 3 kiểu nút viewer sensor: • Sự kiện exitTime – gửi thời gian vào vùng ra hay lúc không hữu 
 • Nút VisibilitySensor cảm biến nếu ng−ời dùng có thể thấy một hình
 vùng nào đó a region 
 • Nút ProximitySensor cảm biến khi ng−ời dùng đến phạm vi xung • Sự kiện isActive – gửi true ở vùng vào, false ở vùng ra 
 quanh vật thể
 • Nút Collision cảm biến xung đột giúp điều khiển và phát hiện 
 xung đột 
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
Lờ Tấn Hựng CNTT- ĐHBK Hà nội
Email: hunglt@it-hut.edu.vn 
 Page 8
 Nút VisibilitySensor nút ProximitySensor
 „ Nút VisibilitySensor cảm biến nếu ng−ời dùng nhìn thấy hoặc ngừng „ Nút ProximitySensor cảm biến khi ng−ời dùng vào/ rời khỏi một vùng nào đó
 quan sát một vùng nào đó • center và size –kích th−ớc và vị trí của vùng
 • enterTime và exitTime –gửi thời gian vào vùng vào/vùng ra
 • center và size –tâm và kích th−ớc của vùng • isActive – gửi giá trị true/false nếu vào vùng vào/ vùng ra 
 • enterTime và exitTime – gửi thời gian vào\ra „ DEF ProxSense ProximitySensor { center 0.0 0.0 0.0 size 14.0 14.0 14.0 } 
 ROUTE ProxSense.enterTime TO Clock.set_startTime 
 • isActive –gửi giá trị true/false vào vùng vào\vùng ra 
 „ ProximitySensor
 „ DEF VisSense VisibilitySensor { center 0.0 0.0 0.0 size 14.0 14.0 14.0 • Nút ProximitySensor cảm biến khi ng−ời dùng đang ở trong 
 } ROUTE VisSense.enterTime TO Clock.set_startTime vùng 
 • position và orientation –gửi vị trí và h−ớng khi ng−ời dùng 
 đang ở trong vùng
 • DEF ProxSense ProximitySensor { . . . } ROUTE
 • ProxSense.position_changed TO
 PetRobotFollower.set_translation
 Xem code Chạy ví dụ
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 nút Collision
 Các nút sensor hành động
 „ Nút Collision cảm biến đ−ợc khi tầm „ Tối −u hoá việc phát hiện xung đột
 „ Có 4 nút sensor hành động „ Cảm biến các vật thể
 quan sát của ng−ời dùng v−ớng các vật „ Sự kiện collision luôn đ−ợc kích hoạt 
 thể theo ngầm định chính: „ Tất cả các cảm biến hành 
 „ collide – cho phép/không cho „ Tắt nó bất cứ khi nàu có thể! động cảm biến đ−ợc tất cả
 phép cảm biến „ Tuy nhiên, một khi nút collision cha • TouchSensor cảm biến khi 
 tắt thì nút child không thể bật nó trở các vật thể cùng nhóm
 „ proxy – vật thể đơn giản đ−ợc lại! chạm vào vật thể
 cảm biến thay cho các nút con 
 „ Kết quả phát hiện xung đột là từ ng−ời • SphereSensor khi kéo chuột „ Cảm biến đ−ợc kích hoạt khi 
 „ children – các nút con đ−ợc cảm dùng va chạm với một vật thể chứ khi con trỏ của ng−ời dùng 
 biến không phải là vật thể va chạm với • CylinderSensor khi kéo 
 ng−ời dùng chạm phải vật thể đ−ợc cảm 
 „ collideTime – gửi thời gian khi „ Sử dụng nhiều nút sensor chuột
 ng−ời dùng chạm vào vật thể biến
 „ Một số nút sensor có thể cảm biến • PlaneSensor khi kéo chuột
 „ DEF Collide Collision { collide TRUE cùng một lúc 
 proxy Shape { geometry Box { . . . } } „ Bạn có thể tạo ra nhiều „ Nút Anchor là nút cảm biến 
 children [ . . . ] } ROUTE nútvisibility, proximity, and Xem code Chạy ví dụ
 Collide.collideTime TO collision sensor hành động có mục đích đặc biệt 
 OuchSound.set_startTime „ Các vùng cảm biến có thể chông mà các đáp ứng đ−ợc xây dựng 
 lên nhau 
 „ Xem code Chạy ví dụ sẵn
 „ Nếu nhiều nút sensor đ−ợc kích 
 hoạt, chúng sẽ thực hiện 
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
Touchsensor và spheresensor 
 Cylindersensor-planesensor
 „ Nút TouchSensor cảm biến sự va „ Nút SphereSensor cảm biến sự „ Nút CylinderSensor nhận biết „ Nút PlaneSensor nhận biết con trỏ
 chạm của con trỏ con trỏ đ−ợc rê và làm cho vật đ−ợc rê và làm dịch chuyển vật thể
 dich chuyển con trỏ tạo ra sự trên một mặt phẳng
 • isOver – gửi giá trị true/false xoayquanh hình cầu thể xoay quanh hình trụ
 • isActive – gửi giá trị • isActive – gửi các giá trị 
 khi con trỏ đang ở trong hay • isActive –gửi các giá trị true/false khi chuột đ−ợc 
 ở ngoài vùng vật thể true/false khi chuột đ−ợc nhấn hay thả
 true/false khi con chuột nhấn hay thả
 • isActive – gửi giá trị đ−ợc nhấn hay thả • translation_changed –làm 
 true/false khi chuột đ−ợc • rotation_changed –làm cho vật thể dịch chuyển khi 
 nhấn hay thả • rotation_changed -đ−a cho vật thể quay khi kéo rê chuột 
 • touchTime –đ−a ra thời gian ra sự quay khi rê con „ Transform { children [ DEF „ Transform { children [ DEF 
 khi chuột đ−ợc thả chuột Rotator CylinderSensor { } Mover PlaneSensor { } DEF
 MoveMe Transform { . . . } ] } 
 „ Transform { children [ DEF „ Transform { children [ DEF DEF RotateMe Transform { . 
 . . } ] } ROUTE ROUTE 
 Touched TouchSensor { } Rotator SphereSensor { } Mover.translation_changed TO
 Shape { . . . } . . . ] } DEF RotateMe Transform { . Rotator.rotation_changed MoveMe.set_translation
 TO RotateMe.set_rotation
 Xem code Chạy ví dụ . . } ] } ROUTE 
 „ Xem code Chạy ví dụ
 Rotator.rotation_changed „ Xem code Chạy ví dụ
 TO RotateMe.set_rotation
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 Lờ Tấn Hựng CNTT- ĐHBK Hà nội
 Email: hunglt@it-hut.edu.vn 
 Page 9
 Sử dụng nhiều nút sensor
 ví dụ sử dụng các nút sensor
 Nhiều nút sensor có thể cảm biến cùng một vật thể nh−ng. . . #Clock to drive animations
 • Nếu các nút sensor ở trong cùng một nhóm : DEF Clock TimeSensor { cycleInterval 10.0 loop TRUE }
 • Tất cả đều có thể đáp ứng các sự kiện # Colour changes for sphere (red -> green -> blue -> red)
 • Nếu các nút sensors có độ sâu khác nhau trong cấu trúc cây của DEF NewColour ColorInterpolator { key [0.0, 0.33, 0.66, 1.0 ]
 nút : keyValue [1.0 0.2 0.2, 0.2 1.0 0.2, 0.2 0.2 1.0, 1.0 0.2 0.2 ] }
 • Nút sensor sâu nhất sẽ đáp ứng . . . (Above is Grouped with the object we’re changing)
 • Các nút khác không đáp ứng
 # use clock to run a ColorInterpolator, generating smoothly varying colour
 ROUTE Clock.fraction_changed TO NewColour.set_fraction
 # use varying colour value to feed material's diffuseColor field
 ROUTE NewColour.value_changed TO
 SphereColour.set_diffuseColor
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 nút Script
 các ngôn ngữ kịch bản
 „ Nhiều hành động quá phức tạp đối với các nút hoạt cảnh „ Nút Script chọn một ch−ơng trình „ Định nghĩa giao tiếp các 
 • Tính toán đ−ờng đi (ví dụ lực hấp dẫn) kịch bản để chạy: ch−ơng trình kịch bản ứng 
 • Giải thuật về vật thể (eg. fractals) „ url –chọn ch−ơng trình kịch dụng
 • Các môi tr−ờng cần sự công tác (ví dụ game) bản „ Nút Script cũng khai báo giao 
 „ Bạn có thể tạo ra các nút sensors, interpolators, vân vân , bằng cánh sử dụng „ DEF Bouncer Script { tiếp ch−ơng trình kịch bản
 các ch−ơng trình kịch bản viết bằng các ngôn ngử url "bouncer.class" or... • field, eventIn, và
 • Java – ngôn ngử lập trình rất mạnh url "bouncer.js" or... eventOut –làcác thao 
 • JavaScript – ngôn ngử kịch bản dễ học tác xuất nhập
 • VRMLscript – giống JavaScript url "javascript: ..." or... • Mỗi cái có một tên và kiểu 
 Ngôn ngữ VRML không bắt buộc phải hỗ trợ các ngôn ngữ kịch bản url "vrmlscript: ..." } dữ liệu 
 • Hầu hết các trình duyêt đều hõ trợ JavaScript và • Các tr−ờng có một giá trị 
 • Nhiều trình duyêt hỗ trợ Java Xem code Chạy ví dụ khởi đầu 
 „ VRMLScript = JavaScript = ECMAScript „ DEF Bouncer Script { field
 • JavaScript không giống Java SFFloat bounceHeight 3.0
 • VRMLScript là phần mềm của Cosmo Software hỗ trợ JavaScript eventIn SFFloat set_fraction
 • Các đặc tả kỹ thuật của ISO VRML gọi là ECMAScript, phiên bản có hỗ eventOut SFVec3f 
 trơ JavaScript value_changed }
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
 Java Java class
 „ So với các ngôn ngữ nh− „ Khai báo giao tiếp ch−ơng „ Nhập các package cho lớp Java
 JavaScript/VRMLscript, Java có trình kịch bản „ File của ch−ơng trình kịch bảnphải import các package của VRML : 
 khả năng: • Đ−ợc cung cấp các công ty phân phối trình duyệt VRML
 „ Với ch−ơng trình kịch bản viết „ import vrml.*; 
 • Mô đun ch−ơng trình tốt bằng ngôn ngữ Java tạo ra một „ import vrml.field.*; 
 hơn file class trong tr−ờng url củanút „ import vrml.node.*;
 • Cấu trúc dữ liệu tốt hơn Script „ Tạo ra các file Java class
 „ Các ch−ơng trình kịch bản phải định nghĩa một lớp có tính public kế thừa từ lớp 
 • Khả năng thực hiện nhanh • file class đ−ợc biên dịch Script 
 hơn bằng ch−ơng trình kịch „ public class bounce2 extends Script { . . . }
 • Truy cập mạng bản Java • Ph−ơng thức tuỳ chọn initialize đ−ợc gọi khi script đ−ợc tải 
 „ DEF Bouncer Script { field • public void initialize ( ) { . . . }
 „ Với những công việc đơn giản thì
 SFFloat bounceHeight 3.0 • Quá trình khởi tạo xẩy ra khi: 
 sử dụng JavaScript/VRMLscript • Nút Script đ−ợc tạo (th−ờng khi trình duyệt nạp thế giới các vật thể) 
 eventIn SFFloat • Ph−ơng thức shutdown đ−ợc gọi đến khi script thôi nạp
 „ Những ch−ơng trình phức tạp thì set_fraction eventOut
 dùng Java • public void shutdown ( ) { . . . }
 SFVec3f value_changed url • Shutdown xẩy ra : 
 "bounce2.class" } • Nút Script bị xoá
 • Trình duyệt nạp thế giới mới 
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
Lờ Tấn Hựng CNTT- ĐHBK Hà nội
Email: hunglt@it-hut.edu.vn 
 Page 10
 Sự kiện -event Tr−ờng eventout từ java
 „ Đáp ứng một sự kiện „ Truy nhập các tr−ờng từ Java „ Truy nhập tr−ờng eventOuts từ „ Ví dụ Java script 
 • Ph−ơng thức „ Mỗi tr−ờng giao tiếp có thể đ−ợc Java „ Tạo nút interpolator vớiquả bóng 
 processEvent đ−ợc gọi đọc và viết „ Mỗi giao tiếp eventOut có thể đọc nẩy rồi tính trọng lực nh− chuyển 
 mỗi khi một sự kiện nhận • Gọi getField để đọc và ghi động nẩy ngang từ dữ liệu đầu 
 đ−ợc , chuyển một đối tr−ờng của đối t−ợng • gọi getEventOut để đọc vào là thời gian phân đoạn
 t−ợng sự kiện chứa 
 „ obj = (SFFloat) getField( tr−ờng eventOut của đối „ Nút cần: DEF Ball Transform { . 
 • Giá trị của sự kiện "bounceHeight" ); t−ợng . . } DEF Clock TimeSensor { . . 
 • Thời gian • Gọi getValue để lấy giá trị „ obj = (SFVec3f) . } DEF Bouncer Script { . . . }
 „ public void processEvent( của tr−ờng getEventOut( 
 "value_changed" );
 Event event ) { . . . } „ lastval = obj.getValue( );
 • Gọi setValue đặt giá trị • Gọi getValue đọc giá trị 
 Xem code vrml cho một tr−ờng cuối cùng đ−ợc gửi
 „ lastval = obj.getValue( );
 „ obj.setValue( newval );
 • Gọi setValue để gửi một 
 Xem code java sự kiện
 „ obj.setValue( newval );
 (c) SE/FIT/HUT 2002 (c) SE/FIT/HUT 2002
Lờ Tấn Hựng CNTT- ĐHBK Hà nội
Email: hunglt@it-hut.edu.vn 
 Page 11