VRML
Virtual Reality Markup Language
(virtuális valóságot jelölő nyelv),
később
Virtuál Reality Modelling Language
(virtuális valóságot modellező nyelv)
A VRML fájlok az alábbi négy fő összetevőből állnak:
-A VRML fejléc
-Prototípusok
-Alakzatok, interpolátorok, szenzorok és scriptek
-Útvonalak
A VRML fájl az előbbieken kívül még az alábbi elemeketis tartalmazhatja:
-Megjegyzések
-Csomópontok
-Mezők és mezőértékek
-Definiált mezőnevek
-Használt mezőnevek
A VRML FEJLÉC SZINTAXISA
#VRML V2.0 utf8
A böngészők különbséget tesznek a kis- és a nagybetűk között. Afejléc arról tájékoztatja a böngészőt, hogy az utána következő fájl
- VRML fájl,
- megfelel a VRML 2.0 specifikációnak és
- az UTF-8 nemzetközi karakterkészletet használja.
Megjegyzések: #-el kezdődnek
CSOMÓPONTOK
Leírják a világban lévő alakzatokat és azok tulajdonságait
A csomópontok általánosságban az alábbi elemekből állnak:
• a csomópont típusa (kötelező)
• kapcsos zárójelpár (kötelező)
• néhány mező (nem kötelező) és mezőérték, amelyek a kapcsoszárójelpár között meghatározzák a csomópont tulajdonságait
 Cylinder {
                height 2.0
                radius 2.0
            }
MEZŐK ÉS MEZŐÉRTÉKEK
A mezők (fields) egy csomópont tulajdonságait határozzák meg.
pl: height 2.0
    radius 2.0
CSOMÓPONTOK ELNEVEZÉSE
DEF SZINTAXISA
DEF  csomópont_neve   csomópont_típusa (…)
USE SZINTAXISA
USE   csomópontnév
AZ ALAKZATOK LEÍRÁSA
Egy VRML alakzatot az alábbi elemek írnak le:
•az alakzat geometriája, ami a háromdimenziós felépítéséthatározza meg,
•az alakzatnak az a színes (piros, kék stb.) anyaga (material),amiből az alakzat készül, és ami az alakzat megjelenését(appearance) határozza meg, valamint
•a mintázat (texture) – például fa vagy tégla -, ami az alakzatfelületét határozza meg.
A VRML fájlban egy alakzat geometria és a megjelenéstulajdonságait a Shape (alakzat) csomóponton belülimezőértékek határozzák meg.
ALAKZATOK CSOPORTOSÍTÁSA
Az alakzatok csoportokba foghatók össze a Group csomóponttal.
A csoport alakzatait csoportba foglaló csomópontnak szülő (parent) aneve.
A csoportot alkotó alakzatokat a csoport gyermekeinek (children)nevezik.
Ha egy csoportot egy nagyobb csoport tartalmaz, akkor azt mondjuk,hogy az előző csoport be van ágyazva (nested) a nagyobb csoportba
ESEMÉNYEK ÉS ÚTVONALAK
Ahhoz, hogy a világban meglévő építményeket dinamikussá lehessentenni, az utasítások közé „behuzalozott” utasításokat is fel lehet venni.
A VRML-ben a huzalozás két elemből tevődik össze:
•egymással összehuzalozott csomópont-párból és
•két csomópontot összekapcsoló huzalozási útvonalból (route).
Pl:
ROUTE Clock.fraction_changed TO CubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation
BEÉPÍTETT ALAKZATOK
A Shape csomópontot használva primitív alakzatokat készíthetünk.
Ilyen előre definiált vagy más néven primitív alakzat
• a Box (hasáb),
• a Cone (kúp),
• a Cylinder (henger)
• és a Sphere (gömb) csomópont.
A SHAPE CSOMÓPONT SZINTAXISA
Shape  {
appearanceNULL#exposedField   SFnode
    geometryNULL#exposedFieldSFnode
}
Az apearance mező olyan csomópontot specifikál, ami leírja azalakzat megjelenését, beleértve a színét és a felületének mintázatát.
A geometry mező értéke olyan csomópontot specifikál, ami leírja azalakzat 3-D formáját, vagyis a geometriáját.
A BOX CSOMÓPONT SZINTAXISA
Box   {
     size    2.0 2.0 2.0    #field     SFVec3f
}
#VRML V2.0 utf8
Shape {
    appearance Appearance {
    material Material { }
    }
    geometry Box {
        size 1.0 3.0 5.0
    }
}
A CONE CSOMÓPONT SZINTAXISA
Cone   {
    bottomRadius1.0#fieldSFFloat
    height2.0   #field     SFFloat
    side          TRUE#fieldSFBool
    bottom        TRUE#fieldSFBool
}
#VRML V2.0 utf8
Shape {
    appearance Appearance {
        material Material { }
    }
    geometry Cone {
bottomRadius 3.5
        height 1.5
}
}
A CYLINDER CSOMÓPONT SZINTAXISA
Cylinder   {
    Radius 1.0  #field     SFFloat
    height 2.0  #field     SFFloat
    side   TRUE #field     SFBool
    top    TRUE #field     SFBool
    bottom TRUE #field     SFBool
}
#VRML V2.0 utf8
Shape {
    appearance Appearance {
      material Material { }
    }
    geometry Cylinder {
        radius 4.0
        height 1.0
    }
}
A SPHERE CSOMÓPONT SZINTAXISA
Sphere   {
       radius1.0#fieldSFFloat
}
A GROUP CSOMÓPONT SZINTAXISA
Group    {
       children  [ ]#exposedField   MFNode
       bboxCenter 0.0 0.0 0.0  #field  SFVec3f
       bboxSize  -1.0 -1.0 -1.0  #field SFVec3f
       addChildren              #eventIn  MFNode
       removeChildren           #eventIn  MFNode
}
GROUP CSOMÓPONT PÉLDA
#VRML V2.0 utf8
Group { children [
        Shape {
            appearance DEF White Appearance {
                material Material { } }
            geometry Box {
                size 25.0 2.0 2.0
            }    },
      Shape {
            appearance USE White
            geometry Box {
              size 2.0 25.0 2.0
            }    },
        Shape {
            appearance USE White
            geometry Box {
              size 2.0 2.0 25.0
            } } ] }
A TEXT CSOMÓPONT SZINTAXISA
Text   {
       string[ ]   #exposedField   MFString
       length     [ ]   #exposedField   MFString
       maxExtent  0.0   #exposedField   SFFloat
       fontStyle  NULL  #exposedField   SFNode
}
A FONTSTYLE CSOMÓPONT SZINTAXISA
FontStyle    {
    family  ”SERIF”    #field   SFString
    style   ”PLAIN”     #fieldSFString
    size    1.0        #field SFFloat
    spacing 1.0        #field   SFFloat
    justify”BEGIN”   #fieldSFString
    horizontal  TRUE       #field   SFBool
    leftToright TRUE       #field   SFBool
    topTobottom TRUE       #field   SFBool
    language    ” ”        #field   SFString
}
A TRANSFORM CSOMÓPONT SZINTAXISA
Transform    {
    children[ ]#exposedField MFNode
    translation0.0 0.0 0.0#exposedField SFVec3f
    rotation  0.0 0.0 1.0 0.0 #exposedFieldSFRotation
    scale     1.0 1.0 1.0 #exposedField SFVec3f
    scaleOrientation 0.0 0.0 0.0 #field     SFVec3f
    bboxSize  -1.0 -1.0 -1.0  #field        SFVec3f
    center     0.0  0.0  0.0  #exposedField SFVec3f
    addChildren     #eventIn  MFNode
    removeChildren       #eventIn    MFNode
}
FELADATOK
1. FELADAT:
Készítsünk egy hengert, azon álljon egy kocka és a kocka tetején egyhenger. (Minden primitív geometriának a méretei lehetnekalapértelmezésbeliek.)
2. FELADAT:
Írjunk egy tetszés szerinti szöveget tetszés szerinti betűtípussal ésformázással.
3. FELADAT:
Az előző feladatbeli alkotásainkat toljuk el a világban tetszés szerintipozícióba.
ALAKZATOK ELFORGATÁSA
A Transform csoportosító csomópont és ennek rotation és center mezőisegítségével alakzatokat és alakzatok csoportjait forgathatunk elegy koordinátarendszer kezdőpontja vagy egy általunk megadottközéppont körül.
 
Szokásos forgástengelyek értékei:
IrányForgástengely értékei
Jobbra az X tengely mentén1.0          0.0          0.0
Felfelé az Y tengely mentén 0.0          1.0          0.0
Előrefelé a Z tengely mentén 0.0          0.0          1.0
AZ ELFORGATÁSI SZÖGEK MEGADÁSA
Fok
Radián
0.0
0.000
1.0
0.017
2.0
0.035
5.0
0.087
10.0
0.175
20.0
0.349
30.0
0.524
45.0
0.785
90.0
1.571
180.0
3.141
270.0
4.712
360.0
6.282
Fok x 180.0 /  = radián
30.0 x 180 /  = 0.524
Radián x  = fok
0.785 x  = 45.0 fok
AZ ELFORGATÁS JOBBKÉZ-SZABÁLYA
Jobb kezünkkel megragadjuk a forgástengelyt, az ujjainkat behajlítjuk atengely mentén, és a hüvelykujjunkat kinyújtjuk a tengely pozitívirányába.
Egy pozitív elforgatási szög ugyanabba az irányba forgatja el akoordinátarendszert a forgástengely körül, mint amilyen irányba atöbbi ujjunk be van hajlítva.
A TRANSFORM CSOMÓPONT SZINTAXISA
Transform    {
    children[ ]#exposedField MFNode
    translation0.0 0.0 0.0#exposedField SFVec3f
    rotation  0.0 0.0 1.0 0.0 #exposedFieldSFRotation
    scale     1.0 1.0 1.0 #exposedField SFVec3f
    scaleOrientation 0.0 0.0 0.0 #field     SFVec3f
    bboxSize  -1.0 -1.0 -1.0  #field        SFVec3f
    center     0.0  0.0  0.0  #exposedField SFVec3f
    addChildren     #eventIn  MFNode
    removeChildren       #eventIn    MFNode
}
A ROTATION NYITOTT MEZŐ
A rotation mező első három értéke egy 3-D koordinátapont X, Y, Ztengelyű összetevőit adja meg, az új eltolt koordinátarendszerben. Azezt a koordinátapontot az eltolt kezdőponttal összekötő képzeletbeliegyenes adja meg az elforgatás tengelyét. A rotation mező negyedikértéke írja elő a radiánokban mért pozitív vagy negatív elforgatásiszöget.
A center nyitott mező értékei azt a 3-D koordinátapontot határozzákmeg az új, eltolt koordinátarendszerben, ami körül az elforgatás történik.
A translation, a center és a rotation mezők értékeit egymássalkombinálva használjuk, akkor a böngésző bizonyos sorrend szerint járel.
A böngésző az új koordinátarendszert
• elforgatja a forrásközpont körül, majd
• a szülő koordinátarendszerhez képest eltolja.
ALAKZATOK ÁTMÉRETEZÉSE
A Transform csoportosító csomópont és ennek scale és scaleOrientationmezőjének segítségével tetszés szerint méretezhetjük át az alakzatokat vagyaz alakzatok csoportját.
A scale nyitott mező értékei az X, Y és Z irányú méretarányt határozzák megaz új koordinátarendszer számára. Az alapértelmezés szerinti 1.0 érték aztjelenti, hogy egyik tengely irányában sincs átméretezés. Méretarányokkéntcsak pozitív értékeket szabad megadni.
A scaleOrientation mező értékei azt a forgástengelyt és elforgatási szögetadják meg, ami körül, illetve amilyen mértékben az új koordinátarendszert azátméretezése előtt el kell forgatni, majd az átméretezést követően vissza kellforgatni.
A center nyitott mező értékei azt a 3-D koordinátapontot határozzák meg az új,eltolt koordinátarendszerben, ami körül az elforgatás és az átméretezéstörténik. Az alapértelmezés szerinti elforgatási és átméretezési középpont akoordinátarendszer kezdőpontja.
ALAKZATOK ÁTMÉRETEZÉSE
A translation, a center, a rotation, a scale és a scaleOrientation mezőkértékeit egymással kombinálva használjuk, akkor a böngésző bizonyossorrend szerint jár el.
A böngésző az új koordinátarendszert
• átméretezi a középpont körül, először az átméretezéshezhasználandó elforgatás szerint
• elforgatja a forgásközpont körül, majd
• a szülő koordinátarendszerhez képest eltolja.
A translation, a center, a rotation, a scale és a scaleOrientation mezőktetszőleges sorrendben adhatók meg a Transform csomóponton belül,ettől függetlenül azonban ezeket a böngésző mindig ebben asorrendben alkalmazza.
A HELY, AZ IRÁNY ÉS A MÉRETVÁLTOZÁSANIMÁLÁSA
Egy alakzatcsoport koordinátarendszerének animálásával elérhetjük,hogy ezek az alakzatok a kívánságunk szerint repüljenek, más helyrekerüljenek, elforduljanak vagy más méretet vegyenek fel a világunkban.Az animálás indításában, leállításában a TimeSensor csomópont azóra szerepét tölti be.
Ahogy múlik az idő, ez az érzékelő eseményeket generál, melyekkeljelzi az időben bekövetkező változásokat.
A koordinátarendszerek eltolásának, elforgatásának ésátméretezésének kiváltásához a TimeSensor csomópont eseményeitPositionInterpolator és OrientationInterpolator csomópontokraküldhetjük. E csomópontok mindegyike új eltolási és elforgatásiértékeket küld ki az eseményküldőjükön keresztül. Ha most ezeket azeseményeket egy Transform csomópontra irányítjuk, akkor acsomópont koordinátarendszere az animáció előrehaladásánakmegfelelően eltolódik, elfordul vagy megváltoztatja a méretét.
A HELY, AZ IRÁNY ÉS A MÉRETVÁLTOZÁSANIMÁLÁSA
A VRML ROUTE szintaxisa segítségével a TimeSensor csomópontegyik kimenetét összekötjük a PositionIterpolator vagy azOrientationInterpolator csomópont bemenetével. Ezután egy másikútvonalat használva az egyik interpolator csomópont kimenetétösszekötjük egy Transform csomópont bemenetével.
Egy korábbi példa:
ROUTE Clock.fraction_changed TOCubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation
A „MOZGÁSIDŐ” - FRACTIONAL TIME
Az ilyen animációt tipikusan mozgásidők segítségével írják le.Mozgásidőt (fractional time) használva úgy kell elképzelni egyanimációt, hogy az a 0.0 mozgásidőben indul és az 1.0 mozgásidőbenfejeződik be. A 0.0. és az 1.0. mozgásidő közötti időtartam független azabszolút időtől. (lehet 5 másodperc vagy 30 perc is) A 0.0.és az 1.0mozgásidő közötti időtartam neve ciklusintervallum, és a TimeSensorcsomópont cycleInterval mezőjének értékével adható meg.
Egy korábbi példa:
ROUTE Clock.fraction_changed TOCubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation
A TIMESENSOR CSOMÓPONT SZINTAXISA
TimeSensor    {
         enabledTRUE#exposedFieldSFBool
         startTime      0.0   #exposedField   SFTime
         stopTime       0.0   #exposedField   SFTime
         cycleInterval  1.0   #exposedField   SFTime
         loop           FALSE #exposedField   SFBool
         isActive             #eventOutSFTime
         time                 #eventOut   SFTime
         cycleTime          #eventOut    SFTime
         fraction_changed     #eventOutSFFloat
}
Egy korábbi példa:
ROUTE Clock.fraction_changed TOCubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation
A POSITIONINTERPOLATOR CSOMÓPONTSZINTAXISA
A PositionInterpolator csomópont kulcspozíciók sorozatát írja le,amelyek alkalmasak arra, hogy animációban használjuk őket.
PositionIterpolator   {
       key[ ]#exposedFieldMFFloat
       keyValue   [ ]   #exposedField   MFVec3f
       set_fraction     #eventIn    SFFloat
       value_changed    #eventOut      SFVec3f
}
Egy korábbi példa:
ROUTE Clock.fraction_changed TOCubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation
AZ ORIENTATIONINTERPOLATOR CSOMÓPONTSZINTAXISA
Az OrientationInterpolator csomópont olyan kulcsforgatásoksorozatát írja le, amelyek alkalmasak arra, hogy animációbanhasználjuk őket.
OrientatioIterpolator   {
       key    [ ]   #exposedField  MFFloat
       keyValue   [ ]   #exposedField  MFRotatin
       set_fraction     #eventIn       SFFloat
       value_changed    #eventOut      SFRotation
}
Egy korábbi példa:
ROUTE Clock.fraction_changed TOCubePath.set_fraction
ROUTE CubePath.value_changed TO Cube.set_translation