X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六

2019-11-18 13:49:10

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供稿：網(wǎng)友

　　在X3D場(chǎng)景空間中，為了能夠讓瀏覽者方便地控制自己的觀察位置和角度，X3D提供了視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)Viewpoint。同時(shí)為了能以不同方式來瀏覽，X3D提供了NavigationInfo導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)。

　　下面就來介紹這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的使用。

　　一、Viewpoint節(jié)點(diǎn)

　　Viewpoint節(jié)點(diǎn)指明了一個(gè)X3D場(chǎng)景空間中的觀察位置和視角方向，其主要屬性如下表如下：

屬性含義默認(rèn)值使用說明description 視點(diǎn)的文字描述 -- 指定的視點(diǎn)描述文字將出現(xiàn)在其快捷菜單上position 視點(diǎn)位置 0 0 10指定觀察者所在的空間位置orientation 視點(diǎn)方向0 0 1 0 前3個(gè)值是空間坐標(biāo)點(diǎn)，該點(diǎn)和原點(diǎn)相連的線為方向軸，第4個(gè)值為旋轉(zhuǎn)角度（以弧度為單位）fieldOfView變焦角度 0.785398 單位是弧度，取值范圍0~3.14159，小的角度相當(dāng)于長鏡頭，大的角度相當(dāng)于廣角鏡頭。jump 是否為跳轉(zhuǎn)True 馬上轉(zhuǎn)換到這個(gè)鏡頭設(shè)置 (jump值為True)，或平滑的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換到這個(gè)鏡頭(jump值為False)。該屬性可能不起作用centerOfRotation旋轉(zhuǎn)中心位置0 0 0 當(dāng)導(dǎo)航為"EXAMINE"方式時(shí)，該點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心

　　簡單的示例代碼如下：

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖一）

　　說明：上面代碼是用來以不同方位觀看圓柱體。代碼中，最難理解的就是視點(diǎn)的位置和視角。默認(rèn)時(shí)，我們的人眼是處在+Z方向，當(dāng)視點(diǎn)位置處在圓柱體后面時(shí)，即"Back"視點(diǎn)，我們?nèi)搜塾^察方向仍然是向里的方向，必需由里向外觀察才能看到圓柱體，因此我們將視角繞Y軸旋轉(zhuǎn)180度。同理可以理解Top和Left視點(diǎn)的設(shè)置。

　　結(jié)果如下圖所示。

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖二）

　　在場(chǎng)景中右擊鼠標(biāo)后，彈出如圖的快捷菜單，上述節(jié)點(diǎn)定義的視點(diǎn)名稱出現(xiàn)該菜單中，如下圖所示。

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖三）

　　選擇Back后，場(chǎng)景自動(dòng)動(dòng)態(tài)變換，結(jié)果如下圖所示：

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖四）

　　類似的，Top結(jié)果如下圖所示。

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖五）

　　若將Back視點(diǎn)的fieldOfView屬性將原來默認(rèn)的0.785398改為0.2，即：

　　則結(jié)果如下圖所示，注重與前面的比較。

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖七）
　　二、導(dǎo)航

　　X3D提供NavigationInfo節(jié)點(diǎn)用來指定場(chǎng)景的觀看方式和替身的物理特征。所謂替身就是當(dāng)我們?cè)趫?chǎng)景快捷菜單中選擇"顯示替身"則會(huì)在場(chǎng)景中出現(xiàn)一個(gè)人物造型，如下圖所示。不同的VRML瀏覽器插件所提供的替身造型是有所不同的。

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖八）

　　NavigationInfo節(jié)點(diǎn)屬性如下：

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖九）

　　說明：

　　type用來設(shè)置在虛擬世界中導(dǎo)航類型和初始航行類型。type類型中共有"ANY"、"WALK"、"EXAMINE"、"FLY"和"NONE"五種選項(xiàng)供選擇設(shè)定。

　　ANY -- 任意模式。用來表示由瀏覽器自動(dòng)選擇對(duì)內(nèi)容最合適的瀏覽航行方式，并可提供用戶動(dòng)態(tài)更換航行類型的用戶界面。

　　WALK -- 行走模式。用來指定用戶以步行的方式瀏覽VRML構(gòu)建的虛擬世界，或者用放置在地面上或懸浮在地面上的交通工具來在虛擬世界探索航行。

　　FLY -- 飛行模式。功能與WALK差不多，只是可以不用或者忽略重力或者隨地形而更換運(yùn)行方向。

　　EXAMINE -- 檢查模式。用來從各個(gè)角度觀察個(gè)別物體的查看方式。

　　NONE -- 無模式用來強(qiáng)制用戶使用場(chǎng)景中提供的瀏覽機(jī)制進(jìn)行瀏覽，可以去掉某些用不到的導(dǎo)航模式。

　　另外，BS Contact還提供平移漫游、游戲等模式。

　　speed用來指定用戶在虛擬世界中瀏覽場(chǎng)景的運(yùn)行速度。speed速度的數(shù)值應(yīng)為非負(fù)值，當(dāng)設(shè)為0時(shí)表示用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)中瀏覽時(shí)的位置是固定的，但不影響用戶在方向上和視野上的變化。speed屬性的設(shè)置在type類型為"NONE"時(shí)無效。

　　headlight用來指定瀏覽器是否需要打開一個(gè)總是指向用戶注視方向的定向燈光，就像礦工頭上的燈在黑暗中行走的效果一樣。headlight屬性有兩個(gè)值，TURE為設(shè)置有效，F(xiàn)ALSE為設(shè)置無效。

　　avatarSize指定用戶在VRML瀏覽場(chǎng)景時(shí)在虛擬世界中的物理尺寸，可用于碰撞檢驗(yàn)和地形隨動(dòng)。默認(rèn)值為[1.25,1.6,0.75]，其中第一個(gè)數(shù)值1.25指定發(fā)生collision碰撞時(shí)用戶與發(fā)生碰撞物體之間的答應(yīng)距離；第二個(gè)數(shù)值1.6指定用戶在虛擬世界中瀏覽作品時(shí)距離地面的Height高度；第三個(gè)數(shù)值0.75指定用戶在虛擬世界中瀏覽時(shí)Step跨越的高度，以便我們能夠盡可能模擬真實(shí)的人在現(xiàn)實(shí)世界中的攀登行為動(dòng)作。

　　visibilityLimit能見度限制屬性用來設(shè)置用戶在虛擬世界中瀏覽時(shí)能夠看見的最遠(yuǎn)距離。數(shù)值為0時(shí)表示能看見無限遠(yuǎn)，visibilityLimit必須大于或者等于0。

　　由于上述屬性均可通過屬性窗口的修改進(jìn)行，因此這里不在給出相應(yīng)的代碼。值得一提的是，我們也可在場(chǎng)景快捷菜單中通過選擇"移動(dòng)"子菜單中的命令項(xiàng)進(jìn)行上述導(dǎo)航操作，其"移動(dòng)"子菜單內(nèi)容如下：

X3D實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)講座之六（圖十）

　　在下一講中，我們將討論場(chǎng)景的光照效果。