VRML - 3-ulotteisten maisemien kuvaus internetissä

1 Johdanto

VRML-maailman koordinaatisto on oikeakätinen, eli x-akseli osoittaa ruudulla oikealle, y-akseli ylöspäin ja z-akseli ruudusta ulospäin.[4]

Tämän dokumentin tarkoitus on esittää ensin yleiskuvaus VRML 1.0:sta, ja tämän jälkeen siirtyä tarkkailemaan VRML 2.0 versiota. Tarkoitus on esittää perusasioita ja tärkeimmät solmut ja niiden rakenne. Tarkoitus ei niinkään ole paneutua VRML:n syntaksiin, joskin sitäkin on hiukan.

2 Käytön aloitus ja tarvittavat laitteet

VRML-maailman luonti tapahtuu luomalla tiedosto, jonka pääte on .wrl. Tiedoston luontiin on myös olemassa monia tapoja. Tiedosto voidaan luoda joko tekstieditorilla tai jotain 3d-mallinnus ohjelmaa käyttäen.

3 Sovellukset

Hyötykäytössä VRML:n avulla on toteutettu mm. virtuaalisia jääkiekkohalleja, joissa lipunostaja voi ennen ostopäätöstään käydä katsomassa, kuinka paikalta näkee pelin. Näin voi etukäteen käydä katsomassa, että kannattaako paikasta maksaa pyydettyä hintaa.

Myös erilaisia kokoamisohjeita voisi yrittää tehdä käyttäen vrml-kieltä. Kolmiulotteisuus antaisi mahdollisuuden katsoa tilannetta eri kulmista, ja näin ei käyttäjälle jäisi niin paljon epäselvyyttä, kuinka kokoaminen tapahtuisi.[5]

4 VRML 1.0

#VRML V1.0 ascii Tämä on siis ascii-koodattu tekstitiedosto
# tiedosto.wrl

# Tämä on kommentti

4.1 Geometriset solmut

4.1.1 AsciiText

Separator {
	FontStyle {
		size 10
		family SERIF
		style NONE
	}
	AsciiText {
		string "Tämä on ascii-tekstiä."
		spacing 1
		justification CENTER
		width 0
	}
}

4.1.2 Cone

Cone {
	parts ALL
	bottomradius 15
	height 30
}

4.1.3 Cube

Cube {
	width 30
	height 30
	depth 30
}

4.1.4 Cylinder

Cylinder {
	parts ALL
	radius 12
	height 20
}

4.1.5 Sphere

Sphere {
	radius 10
}

4.1.6 IndexedLineSet ja IndexedFaceSet

Separator {
	Coordinate3 {
		point [
		0 10 0,
		10 0 0,
		0 0 10,
		-10 0 0,
		]
	}
	IndexedFaceSet {
		coordIndex [
			0, 1, 2, -1,
			0, 2, 3, -1,
			1, 2, 3, -1,
			0, 1, 3, -1,
			]
	}
}

Separator {
	Coordinate3 {
		point [
		0 10 0,
		10 0 0,
		0 0 10,
		-10 0 0,
		]
	}
	IndexedLineSet {
		coordIndex [
			0, 1, -1,
			0, 2, -1,
			0, 3, -1,
			1, 2, -1,
			2, 3, -1,
			1, 3, -1,
			]
	}
}

4.2 Ominaisuussolmut

4.2.1 Visuaaliset ominaisuussolmut

FontStyle-solmulla valitaan AsciiTextin käyttämä fontti, sen tyyli ja koko. Käytettävän fontin määrää muuttuja family, ja sen vaihtoehdot ovat SERIF, SANS ja TYPEWRITER. Style muuttujan mahdolliset arvot ovat NONE, BOLD ja ITALIC, eli ei mitään, lihavoitu ja kursiivi. Size määrää fontin korkeuden kappaleavaruuden pisteissä.

Material-solmulla määritellään kohteen materiaalin ominaisuuksia, kuten heijastuvuutta eri tilanteissa sekä läpinäkyvyyttä, ja kuinka väri käyttäytyy näissä tilanteissa.

Objekteiden pinnoille voi laittaa pinnoitteen Texture2-solmulla. Pinnoitteen laittamisella tarkoitetaan JPEG-, PNG- tai GIF-muodossa olevien kuvien laittamista pinnalle.

Texture2 {
	filename "kuva.jpg"
}

4.2.2 Transformaatio-ominaisuudet

Transform {
	translation 0 10 0
	rotation 0 0 1 2.5
	scaleFactor 1 1 2
	center 2 2 2
}

Tämän lisäksi on vielä Translation-solmu, jolla voi tehdä pelkkiä siirtoja käyttäen hyväksi translation-argumenttia, kuten edellisessä esimerkissäkin.

4.3 Ryhmittelysolmut

Ryhmittely solmuista on jo esiintynyt Separator-solmu, jolla vain ryhmitellään solmuja yhdeksi kappaleeksi. WWWAnchor on myös paljon käytetty ryhmittelysolmu, sillä se avulla voidaan luoda www-linkkejä muihin sivuihin, eli voidaan kätevästi siirtyä paikasta toiseen sitä klikkaamalla.

WWWAnchor {
	name "http://www.hel.fi"
	{
	Cube { }
	}
}

4.4 Muut solmut

4.4.1 Kamerat

Kameralle voidaan yleensä antaa sen paikka ja kuvaussuunta, vihje siitä, millä etäisyydellä olevista esineistä ollaan kiinnostuneita (kauempana kamera liikkuu nopeammin kuin lähellä)

4.4.2 Valot

SpotLight-solmu määrittelee kohdelampun, jonka valaisema alue on kartion muotoinen. Sille voidaan osoittaa suunta, johon se valaisee, sekä valaisukulma. PointLight-solmu määrittelee pistevalon, joka valaisee joka suuntaan yhtä voimakkaasti. DirectionalLight-solmu määrittelee lampun, joka valaisee ainoastaan yhteen suuntaan, ja tämä suunta on määritelty direction-argumentilla.

Yleensäkin valoille voidaan määritellä mm. paikka, voimakkuus, sen väri ja vaimennuskerroin.

5 VRML 2.0

5.1 Version uudet ominaisudet

5.1.1 Parannettu staattinen maailma

Uudessa versiossa helpompi luoda sadetta ja sumua, ja myös säännöttömien pintojen luominen on helpompaa.

Äänet on myös saatu mukaan uuteen versioon, joten se tuo mukanaan lisää realismia, voidaan laittaa puhelimia soimaan, tehostaa lasin särkymistä jne.

Myöskin uusien selainten tekijöille uusi versio tarjoaa helpotusta niiden optimoidessa ja tutkiessa tiedostoja.

5.1.2 Interaktiivisuus

5.1.3 Animaatio

5.1.4 Skriptit

5.1.5 Prototyypit

5.2 Tiedoston rakenne

5.2.1 Otsikko

#VRML V2.0 < koodaus tyyppi > [ kommentti ] < rivin päättö >

VRML 2.0 -tiedosto voisi siis alkaa esimerkiksi seuraavanlaisella rivillä:

#VRML V2.0 utf8 Interaktiivinen 3Dd-maisemani

ja vanha VRML 1.0 -tiedosto alkaisi rivillä:

#VRML V1.0 ascii Staattinen 3d-maisemani.

5.2.2 Maailma

5.2.3 Prototyypit

5.2.4 Tapahtuman ohjaus

5.3 Solmut

DEF Solmu1 Sphere { }

5.3.1 Uudet solmutyypit

Selaimelle voidaan myös osoittaa solmuja, joiden avulla ohjataan selainta. Tällaisia solmuja ovat BackGround, NavigationInfo, ViewPoint ja WorldInfo. Nämä siis kertovat selaimella käytettävästä taustasta, navigaatiosta, kameran sijainnista ja suunnasta sekä perinteistä infoa dokumentista, kuten tekijä, otsikko jne.

Valoihin on myös lisätty uusi solmu: Fog:n avulla saadaan aikaan ilmastollisia vaikutuksia, kuten sumua.

Äänten puolella on määritelty äänen lähde, joka lähettää valoa 3-ulotteiseen avaruuteen.

Geometrian puolella on uusi solmu, Shape, jonka avulla määritellään joukko geometrisia solmuja ja ominaisuussolmuja, joita sovelletaan näihin geometrisiin solmuihin.

Geometrisille solmuille on kehitetty uusi ominaisuus solmu, jolla värit voidaan esittää. Tämä solmu on nimeltään Color, ja se käyttää RGB-koodeja.

Tekstiä muotoillaan uudessa versiossa Text-solmulla, jolla on lukuisia uusia ominaisuuksia. Text-solmu luo pohjan käyttää helpommin muutakin kieltä kuin englantia maisemien tekstinä.

Epätasaisten ja säännöttömien pintojen luomiseen on kehitetty uusi solmu nimeltä ElevationGrid.

Ulkonäköön liittyen on uusi solmu nimeltä Appearance, jolla voi kerätä yhteen kaikki jonkin kappaleen ulkonäköön liittyvät ominaisuudet. Extrusion-solmu määrittelee kompaktin esitystavan pursuaville muodoille ja kiinteälle rotaatiolle. Sensorit ovat kokonaan uusi ryhmä VRML-maailmassa, ja se on saanut jäsenikseen seuraavat uudet solmut, joiden merkityksiä ei kuitenkaan tässä käydä läpi: ProximitySensor, TouchSensor, CylinderSensor, PlaneSensor, SphereSensor, VisibilitySensor ja TimeSensor.

Skriptaukseen on tullut avuksi vain yksi solmu, Script, jolla skriptaus hoidetaan. Skriptaus tapahtuu siten, että sisään tulevan tapahtuman perusteella generoidaan ulos tuleva tapahtuma. Siis tapahtuma aiheuttaa toisen tapahtuman. Interpolaatioon liittyen on myöskin tullut uusia solmuja, joilla voi hakea erilaisten solmujen ns. keskikohtia. Näitä uusia solmuja ovat seuraavat, joissa nimen alku jo kertoo mihin ne liittyvät: ColorInterpolator, CoordinateInterpolator, NormalInterpolator, OrientationInterpolator, PositionInterpolator ja ScalarInterpolator.[3]

5.3.2 Poistuneet ja nimeä muuttaneet solmutyypit

VRML:n tulevaisuuden näkymiä

Lähteet:

Lisätietoja: