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第六章 虚拟现实建模语言（VRML） VRML（Virtual Reality Makeup Language）是描述虚拟环境中场景的一种标准，它定义了三维应用系统中常用的语言描述，如层次变换、光源、视点、几何造型、动画、材质、雾化和纹理映射等，并具有简单的行为特征描述功能。 VRML （虚拟现实建模语言）是一个开放的、可扩展的、工业标准的景象描述语言；VRML是一种描述面向WEB、面向对象的三维造型语言，解释性的语言，不仅支持数据和过程的三维显示，而且能使用户走进视、听效果逼真的虚拟世界。 设计VRML的一个主要目的是保证它成为多个虚拟现实系统或其组成部分有效的三维文件交换格式，并且能运行在网络的不同计算机上。VRML类似于HTML（超文本标记语言），趋向发展成为一种单一的、多平台的用于发布网上三维WEB页面的语言。VRML提供了一种将三维、二维文字和多媒体集成为一个混合模型的技术，与WWW的功能结合起来，可以开发新的交互应用。在将来，三维模式会成为主要的用户界面形式。 VRML主要具有以下功能：存在感、多感知性、交互性、动态显示、立体感、立体声、动态显示等。 6.1 VRML的发展 1994年，在瑞士日内瓦举行的第一届国际互联网大会上，一些与会者提出为创建三维网络的界面，必须有一种通用的描述性语言，用于在WWW上的超级链接，类似于超文本描述语言(HTML)，于是诞生了虚拟现实标识语言(Virtual Reality Makeup Language)。很快，它又被改称为虚拟现实造型语言(Virtual Reality Modeling LanguageVRML)，因为这个名称更能反映它的目的。由于VRML将要在网络上跨平台传输，所以需要为它定义一种文件格式，在经过一番选择后，Silicon Graphics公司(SGI)所开发的Open Inventor软件的开放式三维文件格式被选定作为VRML的文件格式。1995年，VRML1.0版本正式推出1996年，在对1.0版本进行重大改进的基础上推出了2.0版本，其中添加了场景交互、多媒体支持，碰撞检测等功能。1997年，经过标准组织的评估后，VRML2.0成为国际标准，并改称VRML97。当前，研究人员已经开发出了许多基于VRML的实验或实用系统，如远程教育、建筑物的漫游、医学实验演示和虚拟剧场等等。在一些传统的协同设计领域，也有人将VRML引入到了其中，借助于VRML提供的良好的交互性和真实性，使得在协同工作中，各开发者之间的交流变得很直观自然。.wrl，它是一种文本格式的文件可以用文本编辑器打开编辑。VRML场景常用的有Cosmo WorldsX3dEdit.exe、VRMLPad、ParaGraph International公司的Inter net3D Space Builder(简称ISB)等。VRML语言编辑器对词法，语法错误的处理非常弱。除了工具建模，还可以把常见的图形格式转换。在Web网上，存在着大量的各种各样的三维文件格式，转换工具的作用就是在这些文件格式之间进行转换3DS MAX就可以导出WRL文件。需要注意的是，所有的转换程序都有局限性，例如在转换特定文件中的光照和纹理贴图时就会失败。解释VRML文件并构造三维模型的软件称为VRML浏览器。VRML浏览器通常是以插件的形式附着在Web浏览器中，如IE、NetScape等Web浏览器都有自带的VRML浏览器，但这些浏览器的功能有限，对VRML的支持不很充分。一些公司开发的VRML浏览器则通常功能强大，如SGI公司的Cosmo Player、SONY的Community Place Brower等等。下面是一个VRML的简单例子，程序构造了一个半径为1个单位被照亮的三维红球。程序例1 sphere.wrl #VRML V2.0 utf8 Shape{ appearance Appearance{ material Material{ emissiveColor 1 0 0 } } geometry Sphere { radius 1 } } 图-1 sphere.wrl 结合程序说明： VRML的MIM类型定义为x-world/x-vrml每个VRML2.0文件必须以作为开始“utf8”是国际标准组织确认的一个标准，在VRML文本节点中引导语言字符。VRML以￡或#开头的文本行是注释行，直到下一个回车符为止，它将被浏览器解释所忽略。 Shape 是VRML的一个节点类型(Node)，它有两个域(Field)：appearance和geometry，分别用于定义物体的外观属性（如材质、纹理）和几何属性。 appearance域后紧跟的Appearance也是VRML的一个节点，它的内容就是该物体的外观属性。 Ap