ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Η : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ VRML...6 ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Η : ΑΠΛΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Εγχειρίδιο της VRML

Transcript

1 ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ VRML 2.0

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Η : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ VRML...6 ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η VRML... 6 Σύντομος Ορισμός... 6 Εκδόσεις της VRML... 6 Δυνατότητες της VRML... 7 Εφαρμογές της VRML... 7 ΠΡΟΒΟΛΗ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ VRML ΑΡΧΕΙΩΝ... 7 Προβολή των VRML Αρχείων... 7 Εργαλεία Ανάπτυξης Κώδικα VRML... 7 ΣΥΝΤΑΞΗ VRML ΑΡΧΕΙΩΝ... 8 Επικεφαλίδα & Σχόλια... 8 Στοιχεία, Πεδία & Τιμές... 8 Τύποι Δεδομένων της VRML... 9 Εκτεθειμένα Πεδία - Γεγονότα ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Η : ΑΠΛΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ...13 ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΣΧΗΜΑΤΑ Στοιχείο Shape Πεδίο appearance...13 Πεδίο geometry...13 Παράδειγμα...13 Στοιχείο Box Στοιχείο Cone Στοιχείο Cylinder Στοιχείο Sphere Στοιχείο Text Πολλαπλά Σχήματα ΟΝΟΜΑΤΟΔΟΣΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Σκοπός Ονοματοδοσίας Λέξη-Κλειδί DEF Λέξη-Κλειδί USE Πλεονεκτήματα Ονοματοδοσίας ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Σύστημα Συντεταγμένων της VRML Μετασχηματισμοί - Στοιχείο Transform Μετατόπιση - Πεδίο translation Περιστροφή - Πεδίο rotation Αλλαγή Μεγέθους - Πεδίο scale Ταυτόχρονη Μετατόπιση, Περιστροφή & Αλλαγή Μεγέθους Παράδειγμα με Μετασχηματισμούς ΕΜΦΑΝΙΣΗ & ΥΛΙΚΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Εμφάνιση Σχημάτων - Στοιχείο Appearance Υλικό Σχημάτων - Στοιχείο Material Χρώματα - Υλικά Παράδειγμα ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Στοιχείο Group Στοιχείο Transform Στοιχείο Billboard Παράδειγμα...34 Στοιχείο Anchor Παράδειγμα...37 Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 2

3 Στοιχείο Inline Παράδειγμα...38 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ VRML ΑΡΧΕΙΟ Στοιχείο WorldInfo Παράδειγμα...40 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΠΛΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3 Η : ΣΥΝΘΕΤΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ...42 ΣΧΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΣΗΜΕΙΑ-ΓΡΑΜΜΕΣ-ΕΔΡΕΣ Εισαγωγή Στοιχείο Coordinate Στοιχείο Color Στοιχείο PointSet Παράδειγμα...44 Στοιχείο IndexedLineSet Παράδειγμα...46 Στοιχείο IndexedFaceSet Παραδείγματα...48 ΣΧΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΑΝΥΨΩΣΗΣ Χρήσεις Πλεγμάτων Ανύψωσης Στοιχείο ElevationGrid Παραδείγματα Παράδειγμα Παράδειγμα ΣΧΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΕΞΩΘΗΣΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΩΝ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Χρήσεις Εξώθησης Πρωτογενών Σχημάτων Στοιχείο Extrusion Παραδείγματα Παράδειγμα 1 - Κυκλικός Άξονας Εξώθησης...59 Παράδειγμα 2 - Εξώθηση με Αλλαγή Μεγέθους...61 Παράδειγμα 3 - Εξώθηση με Περιστροφή...62 ΣΚΙΑΣΗ ΣΤΗ ΣΥΝΘΕΤΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Εισαγωγή Σκίαση με normals Σκίαση με creaseangle Παραδείγματα Παράδειγμα Παράδειγμα Παράδειγμα ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΥΝΘΕΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4 Η : ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΥΦΗΣ...71 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΥΦΗΣ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΥΦΗΣ ΣΤΑ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΣΧΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΥΦΗΣ Πεδίο texture Πεδίο texturetransform ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΦΗΣ Πεδίο url Πεδία repeats & repeatt Στοιχείο ImageTexture Στοιχείο PixelTexture Στοιχείο MovieTexture ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Στοιχείο TextureTransform Μετατόπιση - Πεδίο translation Αλλαγή Μεγέθους - Πεδίο scale Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 3

4 Περιστροφή -Πεδίο rotation Κέντρο Μετασχηματισμών - Πεδίο center Πολλαπλοί Μετασχηματισμοί ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΥΦΗΣ ΣΤΑ ΣΥΝΘΕΤΑ ΣΧΗΜΑΤΑ Στοιχείο TextureCoordinate ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΗ ΧΡΗΣΗ ΥΛΙΚΟΥ & ΥΦΗΣ ΤΥΠΟΙ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΥΦΗΣ GIF JPEG PNG ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ ΥΦΗΣ Παράδειγμα 1: Χρήση Αδιαφάνειας Παράδειγμα 2: Χρήση Μετασχηματισμών Υφής ΕΝΟΤΗΤΑ 5 Η : ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΡΕΑΛΙΣΜΟΥ...95 ΦΩΤΙΣΜΟΣ Εισαγωγή στο Φωτισμό Στοιχείο DirectionalLight Στοιχείο PointLight Στοιχείο SpotLight Παραδείγματα Φωτισμού Παράδειγμα Παράδειγμα ΦΟΝΤΟ Στοιχείο Background Χρώματα Ουρανού & Εδάφους Κύβος Πανοραμάτων Παράδειγμα ΟΜΙΧΛΗ Στοιχείο Fog Παραδείγματα Ομίχλης Παράδειγμα Παράδειγμα ΗΧΟΣ Στοιχείο Sound Στοιχείο AudioClip Παράδειγμα ΚΑΜΕΡΕΣ Στοιχείο Viewpoint Παράδειγμα ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ Στοιχείο NavigationInfo Παράδειγμα ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΜΕ ΘΕΑΤΗ Στοιχείο Collision Παράδειγμα ΕΠΙΠΕΔΑ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΑΣ Στοιχείο LOD Παράδειγμα ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΡΕΑΛΙΣΜΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 6 Η : ΚΙΝΗΣΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΚΙΝΗΣΗ Γενικά Δήλωση ROUTE Παραγωγή Γεγονότων Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 4

5 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΙ ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ Στοιχείο TimeSensor Παράδειγμα Στοιχείο VisibilitySensor Παράδειγμα Στοιχείο ProximitySensor Παράδειγμα ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΗ Στοιχείο TouchSensor Παράδειγμα Στοιχείο SphereSensor Παράδειγμα Στοιχείο CylinderSensor Παράδειγμα Στοιχείο PlaneSensor Παράδειγμα ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΙΣ (INTERPOLATORS) Γενικά Στοιχείο ColorInterpolator Στοιχείο CoordinateInterpolator Στοιχείο NormalInterpolator Στοιχείο OrientationInterpolator Στοιχείο PositionInterpolator Στοιχείο ScalarInterpolator Παράδειγμα ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΚΙΝΗΣΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 7 Η : ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ VRML ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Γενικά Στοίβες Δέσμευσης (Bind Stacks) Στοιχεία Δέσμευσης (Binding Nodes) Χρήσεις Δεσμεύσεων Παράδειγμα ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΕΣ Στοιχείο Script Γενικά Γλώσσες Σύνδεση Χειρογράφων Παράδειγμα Στοιχείο Switch Γενικά Παράδειγμα ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Δήλωση PROTO Δήλωση EXTERNPROTO Παράδειγμα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ VRML ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ SITES ΣΤΟ INTERNET Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 5

6 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 Η : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ VRML Σύντομος Ορισμός ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η VRML Η VRML (Virtual Reality Modeling Language - Γλώσσα Σχηματισμού Εικονικής Πραγματικότητας) αποτελεί ένα διεθνές πρότυπο για περιγραφή τρισδιάστατων αντικειμένων και διαδραστικών κόσμων στον Παγκόσμιο Ιστό. Τα αρχεία της είναι αρχεία απλού κειμένου με προέκταση.wrl και ονομάζονται «κόσμοι» (worlds). Αν και το M στο VRML αρχικά σήμαινε Markup (Σήμανση), άλλαξε σύντομα σε Modeling (Σχηματισμός), επειδή η γλώσσα δεν περιέχει ετικέτες για να εισάγει κοινές δομές όπως επικεφαλίδες και έμφαση στο κείμενο. Αντί για αυτό είναι γλώσσα σχηματισμού, περιέχοντας διάφορους κόμβους για να περιγράψει πώς ένα αντικείμενο αποδίδεται.άλλα όπως η HTML, έτσι και η VRML μπορεί να περιέχει συνδέσμους με άλλα HTML ή VRML αρχεία. Δημιουργήθηκε για να επεκτείνει τον Παγκόσμιο Ιστό από ένα δισδιάστατο σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον. Εκδόσεις της VRML Η VRML έχει εξελιχθεί αρκετά τα χρόνια , περνώντας από διάφορες εκδόσεις, προτυποποιημένες και μη. Το εγχειρίδιο αυτό ασχολείται με την τελευταία έκδοση της γλώσσας, τη VRML 97. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι τρεις βασικότερες εκδόσεις της γλώσσας και κάποια στοιχεία γι αυτές. ΕΚΔΟΣΗ ΗΜΕΡ/ΝΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ VRML 1.0 Μάιος 95 Περιείχε υποστήριξη για δημιουργία σχημάτων, φωτισμό και υφή. Η ανάπτυξή της ξεκίνησε στα τέλη του 1994 και η τεκμηρίωσή της δημοσιεύτηκε το Μάιο του Επειδή η πρώτη αυτή έκδοση εμφάνιζε πολλά προβλήματα, τον Ιανουάριο του 1996 εκδόθηκε μια σημαντική αναθεώρησή της, η VRML 1.0c. VRML 2.0 VRML 97 Αύγουστος 96 Δεκέμβριος 97 Μετά από μερικούς μήνες εντατικής προσπάθειας, τον Αύγουστο του 1996 η επιστημονική κοινότητα της VRML εξέδωσε την τεκμηρίωση της VRML 2.0. Η νέα αυτή έκδοση περιείχε από τη μία σημαντικές βελτιώσεις ως προς τη σύνταξη κι από την άλλη ένα εκτεταμένο σύνολο νέων στοιχείων, όπως σύνθετη γεωμετρία, κίνηση, αλληλεπίδραση, στοιχεία περιβάλλοντος, δυνατότητα συγγραφής κώδικα και πρωτοτύπων και τέλος, διάφορες επεκτάσεις της γλώσσας. Στις αρχές του 1997 παρουσιάστηκε η VRML 2.0 στο Διεθνή Οργανισμό Προτυποποίησης - ISO, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την επίσημη τεκμηρίωση των σημαντικότερων γλωσσών για Η/Υ. Αφού έγιναν μερικές μικρές αλλαγές και κάποιες διασαφηνίσεις στην VRML 2.0, επανεγγράφηκε με την επίβλεψη του ISO. Η ISO έκδοση της γλώσσας ονομάστηκε VRML 97 και τελειοποιήθηκε το Δεκέμβριο του Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 6

7 Δυνατότητες της VRML Η VRML μπορεί να αναπαριστά στατικά και κινούμενα αντικείμενα, παρέχοντας ταυτόχρονα συνδέσμους προς διάφορα πολυμεσικά στοιχεία όπως ήχους, ταινίες και εικόνες. Επιπλέον, υποστηρίζει ένα επεκτάσιμο μοντέλο το οποίο επιτρέπει τον ορισμό νέων αντικειμένων, αλλά και μια διαδικασία ανάπτυξης διαλειτουργικών επεκτάσεων στο βασικό πρότυπο από διάφορες κοινότητες ανάπτυξης εφαρμογών λογισμικού. Εφαρμογές της VRML Η τεχνολογία της VRML βρίσκει εφαρμογή σε πολλούς τομείς στο διαδίκτυο όπως διαδικτυακή ψυχαγωγία (π.χ. παιχνίδια), διαδραστικές προσομοιώσεις στην εκπαίδευση, εικονικά μουσεία, εικονικά καταστήματα, οπτικοποιήσεις αντικειμένων επιστημονικού ενδιαφέροντος, προσομοιώσεις στη μηχανική και την αρχιτεκτονική και πολλά άλλα. ΠΡΟΒΟΛΗ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ VRML ΑΡΧΕΙΩΝ Προβολή των VRML Αρχείων Μπορούμε να προβάλλουμε αρχεία VRML είτε αυτά βρίσκονται στο Διαδίκτυο είτε στο τοπικό μας σύστημα, όπως ακριβώς συμβαίνει και με τα αρχεία HTML. Η προβολή των VRML αρχείων γίνεται με τη βοήθεια ενός VRML φυλλομετρητή (VRML browser), ο οποίος μπορεί να είναι: Μια βοηθητική εφαρμογή VRML (VRML helper-application) Ένα πρόσθετο για τη VRML (VRML plug-in) σε έναν φυλλομετρητή (HTML browser) Όταν προβάλλεται με το δεύτερο τρόπο, τότε ο VRML κόσμος αποτελεί στην ουσία τμήμα μιας ιστοσελίδας που εμφανίζεται στο φυλλομετρητή του χρήστη. Ειδικότερα, ένας VRML κόσμος μπορεί είτε να γεμίζει ή να προσαρτάται σε μία ιστοσελίδα είτε ακόμη να γεμίζει ή να προσαρτάται σε ένα πλαίσιο μιας ιστοσελίδας, και μάλιστα και περισσότερες από μία φορές. Στο παρόν εγχειρίδιο χρησιμοποιείται ο δεύτερος τρόπος και συγκεκριμένα το πρόσθετο Cortona Control Client της εταιρίας ParallelGraphics, το οποίο διατίθεται δωρεάν από τη σελίδα Συνίσταται να το κατεβάσετε και να το εγκαταστήσετε στο σύστημά σας, ώστε να μπορείτε να τρέχετε τα παραδείγματα. Μπορείτε επίσης να ρυθμίστε τα αρχεία.wrl, ώστε να ανοίγουν πάντα με αυτό το πρόγραμμα. Όταν προβληθεί ο VRML κόσμος, ο χρήστης μπορεί με το ποντίκι να περπατήσει ή να πετάξει μέσα σ' αυτόν ή ακόμα να εξετάσει τα αντικείμενά που τον συνθέτουν. Αν δε μπορείτε να δείτε τα αντικείμενα του κόσμου, πατήστε δεξί κλικ μέσα στο παράθυρο του VRML browser κι ενεργοποιήστε το headlight. Εργαλεία Ανάπτυξης Κώδικα VRML Η κατασκευή VRML αρχείων μπορεί να γίνει με έναν από τους εξής τρόπους: Με έναν απλό συντάκτη κειμένου: Γράφουμε τον κώδικα που θα δούμε παρακάτω και αποθηκεύουμε το αρχείο απλού κειμένου με προέκταση.wrl αντί για.txt. Το αρνητικό είναι ότι πρέπει να θυμάται ο χρήστης τον κώδικα απ έξω, όμως του προσφέρει πλήρη ευελιξία και τη δυνατότητα να χρησιμοποιεί όλα τα χαρακτηριστικά της γλώσσας. Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 7

8 Mε μία ειδική για δημιουργία κόσμων εφαρμογή: Είναι πιο εύκολος τρόπος από τον παραπάνω, αλλά προσφέρει μικρότερη ευελιξία, καθώς ο χρήστης δε μπορεί να καθορίσει επ ακριβώς τις ιδιότητες του κόσμου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα επίσης, να μη παράγεται ο πλέον βελτιστοποιημένος κώδικας. Με ένα πρόγραμμα σχεδίασης τρισδιάστατων γραφικών που να περιέχει έναν μετατροπέα σε VRML: Προσφέρει πολύ ισχυρά εργαλεία σχεδίασης και δημιουργίας κίνησης, όμως επειδή δεν είναι σχεδιασμένο για παραγωγή κώδικα VRML, ο κώδικας που παράγεται δεν είναι και πολύ αποτελεσματικός. Επίσης, δεν υποστηρίζει αρκετές δυνατότητες της γλώσσας. Επικεφαλίδα & Σχόλια ΣΥΝΤΑΞΗ VRML ΑΡΧΕΙΩΝ Όλα τα VRML αρχεία ξεκινάνε (απαραίτητα) με μια γραμμή επικεφαλίδας (header line), η οποία είναι: #VRML V2.0 utf8 Η γραμμή αυτή λέει στο φυλλομετρητή ότι πρόκειται για αρχείο VRML και παράλληλα τον πληροφορεί για την έκδοση της γλώσσας και για το σύνολο χαρακτήρων που χρησιμοποιείται στο έγγραφο. Η VRML 1.0 χρησιμοποιεί τα σύνολα χαρακτήρων ascii και utf8, αλλά η έκδοση 2.0 (και η 97 φυσικά) χρησιμοποιεί μόνο το utf8. Η VRML είναι ευαίσθητη στα κεφαλαία-πεζά, οπότε η γραμμή της επικεφαλίδας πρέπει να γράφεται πάντα ακριβώς όπως υποδεικνύεται παραπάνω. Οι γραμμές που ξεκινάνε με το σύμβολο της δίεσης, #, είναι σχόλια (comments) και αγνοούνται από το πρόγραμμα που διαβάζει κι εκτελεί τις οδηγίες της VRML. Η γραμμή της επικεφαλίδας αποτελεί εξαίρεση και - παρόλο που ξεκινά με # - δεν αποτελεί σχόλιο και διαβάζεται από το πρόγραμμα. Άρα, οι πρώτες γραμμές ενός αρχείου VRML θα μοιάζουν κάπως έτσι: #VRML V2.0 utf8 #My VRML 97 Tutorial Example File Στοιχεία, Πεδία & Τιμές Ένας VRML κόσμος είναι κατασκευασμένος από στοιχεία (nodes), τα οποία είναι τύποι αντικειμένων. (Αν είστε εξοικειωμένοι με τον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό, φανταστείτε τα στοιχεία σαν κλάσεις, όπου κάθε φορά που αναφέρονται στον κώδικα, δημιουργείται ένα νέο αντικείμενο, ομότυπο αυτής της κλάσης). Για κάθε στοιχείο αναγράφεται ο τύπος του και ακολουθεί ένα ζεύγος αγκίστρων (curly braces) - {, μέσα στα οποία βρίσκονται κανένα, ένα ή περισσότερα πεδία (fields). Τα πεδία μπορεί να είναι ο,τιδήποτε από κάποια ιδιότητα (attribute) για το στοιχείο - η οποία πρέπει να συνοδεύεται και από μία τιμή (value) - μέχρι και κάποιο ειδικό πεδίο, στο οποίο μπορούν να υπάρχουν εμφωλευμένα ένα ή περισσότερα στοιχεία, με την προϋπόθεση, βέβαια, ότι το στοιχείο-γονέας αποτελεί στοιχείο ομαδοποίησης (grouping node). Στην περίπτωση αυτή έχουμε συνήθως το ειδικό πεδίο children, το οποίο περιέχει άλλα στοιχεία μέσα σε αγκύλες - [, αλλά μπορούμε να έχουμε κι οποιοδήποτε άλλο πεδίο που να έχει ως τιμή ένα ή περισσότερα στοιχεία. Ακολουθούν δύο παραδείγματα, ένα για την κάθε περίπτωση: Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 8

9 #Στοιχείο με δύο ιδιότητες και τις αντίστοιχες τιμές τους Cylinder { height 2.0 radius 1.5 #Στοιχείο ομαδοποίησης με ένα πεδίο που περιέχει άλλα στοιχεία Group{ children [ Cylinder{... Sphere{... Επειδή, όπως προαναφέρθηκε, η VRML είναι ευαίσθητη ως προς τα κεφαλαία-πεζά πρέπει να προσέχουμε πώς γράφουμε τα ονόματα των στοιχείων και των ιδιοτήτων τους. Μια σύμβαση που έχει επικρατήσει είναι η εξής: Τα ονόματα των στοιχείων γράφονται με κεφαλαίο το πρώτο γράμμα της κάθε λέξης που συνθέτει το όνομα και πεζά όλα τα υπόλοιπα (π.χ. Cylinder, IndexedFaceSet), τα ονόματα των ιδιοτήτων γράφονται με πεζά όλα τα γράμματα της πρώτης λέξης και με κεφαλαία μόνο τα πρώτα γράμματα των επόμενων λέξεων του ονόματος (π.χ. children, diffusecolor). Για κάθε τύπο στοιχείου υπάρχει στην επίσημη τεκμηρίωση της γλώσσας μία λίστα με τα πεδία που αυτό έχει. Για κάθε πεδίο υπάρχει ένας τύπος τιμών (προσδιορίζει το σύνολο των τιμών που μπορεί να πάρει η ιδιότητα, π.χ. ακεραίους, συμβολοσειρές, ένα ή περισσότερα στοιχεία (nodes), κ.λ.π.) και μία αρχική, προκαθορισμένη τιμή μέσα από αυτό το σύνολο. Συνεπώς, διαφορετικοί τύποι στοιχείων έχουν διαφορετικά πεδία. Επίσης, δεν είναι απαραίτητο κάθε φορά που τοποθετούμε ένα στοιχείο στον κώδικα να θέτουμε τιμές σε όλα τα πεδία του. Όσα πεδία παραλείπονται, παίρνουν απλά τις προκαθορισμένες από την τεκμηρίωση τιμές τους. Τέλος, θα πρέπει να σημειωθεί ότι δε παίζει ρόλο η σειρά αναγραφής των πεδίων ενός στοιχείου. Τύποι Δεδομένων της VRML Όπως είδαμε παραπάνω, τα στοιχεία περιγράφονται από ένα σύνολο ιδιοτήτων. Στη συνέχεια θα δούμε ότι περιλαμβάνουν και ένα σύνολο γεγονότων, τα οποία είτε στέλνουν είτε λαμβάνουν. Κάθε ιδιότητα (και κάθε γεγονός) μπορεί να πάρει τιμές από ένα σύνολο τιμών που προσδιορίζεται από τον τύπο δεδομένων της ιδιότητας (ή του γεγονότος). Στο σημείο αυτό θα περιγραφούν οι αποδεκτοί τύποι δεδομένων της VRML. Κατ' αρχήν, υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες τύπων δεδομένων: Οι τύποι που περιέχουν μία τιμή (το όνομά τους ξεκινά με το πρόθεμα SF) και οι τύποι που περιέχουν πολλαπλές τιμές (το όνομά τους ξεκινά με το πρόθεμα MF). Οι τύποι πολλαπλών τιμών γράφονται ως μία σειρά από τιμές περικλειόμενες από αγκύλες και διαχωριζόμενες είτε από κενό είτε από κόμμα. Την τελευταία τιμή ακολουθεί προαιρετικά ένα κενό ή κόμμα. Αν η ιδιότητα (ή το γεγονός) είναι τύπου πολλαπλών τιμών και έχει 0 τιμές, τότε γράφουμε μόνο τις αγκύλες ("[ "), ενώ αν έχει μία τιμή ακριβώς, τότε μπορούμε να παραλείψουμε τις αγκύλες. Οι τύποι δεδομένων της VRML είναι οι ακόλουθοι: Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 9

10 SFBool Μία SFBool τιμή είναι μία boolean τιμή, που μπορεί να είναι είτε TRUE είτε FALSE. SFColor & MFColor Μία SFColor τιμή προσδιορίζει μία RGB (red-green-blue) τριπλέτα χρωματικών τιμών και μία MFColor προσδιορίζει καμία ή περισσότερες RGB τριπλέτες. Κάθε χρωματική τιμή της τριπλέτας είναι ένας αριθμός κινητής υποδιαστολής ανάμεσα στο 0.0 και το 1.0. Οι τιμές των χρωμάτων θα περιγραφούν αναλυτικότερα στην υποενότητα για τα χρώματα. SFFloat & MFFloat Μία SFFloat τιμή είναι ένας αριθμός κινητής υποδιαστολής με απλή ακρίβεια και μία MFFloat τιμή είναι μία λίστα με μηδέν ή περισσότερους τέτοιους αριθμούς. SFImage Μία SFImage τιμή προσδιορίζει τα pixels μίας απλής, μη συμιεσμένης, δισδιάστατης εικόνας. Περιλαμβάνει 3 ακέραιους θετικούς αριθμούς για τον προσδιορισμό, αντιστοίχως, του πλάτους της εικόνας (σε pixels), του ύψους της εικόνας (σε pixels) και του αριθμού των παραμέτρων που θα καθορίζονται για κάθε pixel. Όταν ο αριθμός των παραμέτρων είναι 1, τότε καθορίζεται μόνο το βάθος χρώματος των pixel (ασπρόμαυτη εικόνα με άσπρα, μαύρα και όλων των τόνων του γκρι χρώματα), όταν είναι 2 καθορίζεται επιπλέον και η αδιαφάνειά τους, όταν είναι 3 καθορίζεται η RGB τιμή χρώματός τους και όταν είναι 4 καθορίζεται μαζί με την RGB τιμή και η αδιαφάνειά τους. Μετά τους τρεις ακεραίους για το πλάτος, το ύψος και τον αριθμό των παραμέτρων, ακολουθεί μια λίστα δεκαεξαδικών τιμών (μία για κάθε pixel). Κάθε δεκαεξαδική τιμή απαρτίζεται από το πρόθεμα 0x και κάποια επιπλέον ψηφία. Ο αριθμός αυτών των ψηφίων εξαρτάται από τον αριθμό των παραμέτρων. Κάθε παράμετρος απαιτεί ένα byte, άρα δύο δεκαεξαδικά ψηφία. Η μετατροπή μιας RGB τιμής σε ένα εξαψήφιο δεκαεξαδικό αριθμό γίνεται ως εξής: Τα δύο πρώτα ψηφία του δεκαεξαδικού καθορίζουν την ποσότητα του κόκκινου, τα δύο επόμενα την ποσότητα του πράσινου και τα δύο τελευταία την ποσότητα του μπλε που περιέχει το χρώμα. Κάθε ζεύγος δεκαεξαδικών ψηφίων αντιστοιχεί σε 16 bit, οπότε έχει τη δυνατότητα κωδικοποίησης 2 16 = 256 αριθμών, που ισούται με τις δυνατές ποσότητες συμμετοχής καθενός από τα τρία βασικά χρώματα (0-255) στην RGB τιμή του χρώματος. Για παράδειγμα η SFImage τιμή xFF0000 0x00FF00 0x0000FF 0xFFFF00 δημιουργεί την παρακάτω εικόνα (τεσσάρων pixel): Παρατηρούμε το πρώτο pixel στη λίστα είναι το κάτω αριστερά και το τελευταίο το πάνω δεξιά στην εικόνα. Αν θέλουμε να καθορίσουμε και τη διαφάνεια του κάθε pixel (transparency/alpha) η SFImage τιμή θα πρέπει να είναι της μορφής: xFF x00FF0040 0x0000FF80 0xFFFF00FF με την οποία δημιουργούνται τέσσερα pixels με τα ίδια χρώματα όπως και πριν, αλλά με ποσοστά διαφάνειας 0% (00 16 ), 25% (40 16 ), 50% (80 16 ) και 100% (FF 16 ) αντίστοιχα. SFInt32 & MFInt32 Μία SFInt32 τιμή είναι ένας ακέραιος των 32 bit (4 byte) και μία MFInt32 τιμή είναι ένα σύνολο από μηδέν ή περισσότερους τέτοιους ακεραίους. Οι ακέραιοι αυτοί γράφονται είτε σε δεκαδική μορφή (π.χ ) είτε σε δεκαεξαδική (π.χ. -0xE20). Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 10

11 SFNode & MFNode Μία SFNode τιμή καθορίζει ένα στοιχείο της VRML και μία MFNode τιμή καθορίζει ένα σύνολο από μηδέν ή περισσότερα στοιχεία. Για να δηλώσουμε μηδέν στοιχεία, μπορούμε αντί για κενές αγκύλες να χρησιμοποιήσουμε τη δεσμευμένη λέξη NULL. SFRotation & MFRotation Μία τιμή SFRotation προσδιορίζει μία τριαδική (ως προς τους τρεις άξονες) περιστροφή και μία τιμή MFRotation προσδιορίζει μηδέν ή περισσότερες τριαδικές περιστροφές. Μία τιμή τριαδικής περιστροφής αποτελείται από 4 αριθμούς κινητής υποδιαστολής, οριοθετημένους από κενά ή κόμματα. Οι πρώτοι τρεις προσδιορίζουν ένα κανονικοποιημένο διάνυσμα των αξόνων επί των οποίων γίνεται η περιστροφή. Ο τέταρτος προσδιορίζει το μέγεθος της δεξιόστροφης περιστροφής επί του διανύσματος των αξόνων σε ακτίνια. Για παράδειγμα, μία περιστροφή 180 μοιρών (=π ακτίνια) επί τον άξονα y θα γραφόταν: SFString & MFString Μία SFString τιμή προσδιορίζει ένα απλό αλφαριθμητικό (string) κωδικοποιημένο με το σύνολο χαρακτήρων UTF-8 και μία τιμή MFString προσδιορίζει μηδέν ή περισσότερα τέτοια αλφαριθμητικά. Οι τιμές string εσωκλείονται σε διπλά εισαγωγικά, π.χ.: "Hello World!" Για ειδικούς χαρακτήρες μέσα στο string τοποθετούμε πρώτα μία ανάποδη κάθετο ( \ ). SFTime & MFTime Μία SFTime τιμή προσδιορίζει μία απλή χρονική τιμή και μία MFTime τιμή προσδιορίζει μηδέν ή περισσότερες χρονικές τιμές. Μία χρονική τιμή είναι ένας αριθμός κινητής υποδιαστολής διπλής ακρίβειας και εκφράζει τον αριθμό των δευτερολέπτων που έχουν περάσει από μία συγκεκριμένη χρονική στιγμή, η οποία προκαθορισμένα είναι η 1 η Ιανουαρίου 1970, 00:00:00 GMT. SFVec2f & MFVec2f Μία SFVec2f τιμή προσδιορίζει ένα δισδιάστατο διάνυσμα και μία MFVec2f τιμή προσδιορίζει ένα σύνολο από μηδέν ή περισσότερα τέτοια διανύσματα. Ένα δισδιάστατο διάνυσμα γράφεται ως δύο αριθμοί κινητής υποδιαστολής, οριοθετούμενοι από κενό ή κόμμα. SFVec3f & MFVec3f Μία SFVec3f τιμή προσδιορίζει ένα τρισδιάστατο διάνυσμα και μία MFVec3f τιμή προσδιορίζει ένα σύνολο από μηδέν ή περισσότερα τέτοια διανύσματα. Ένα τρισδιάστατο διάνυσμα γράφεται ως τρεις αριθμοί κινητής υποδιαστολής, οριοθετούμενοι από κενό ή κόμμα. Εκτεθειμένα Πεδία - Γεγονότα Όπως προαναφέρθηκε, ο ορισμός του κάθε τύπου στοιχείου στην τεκμηρίωση της γλώσσας περιλαμβάνει το όνομα του στοιχείου, καθώς και τον τύπο, το όνομα και την προεπιλεγμένη τιμή για καθένα από τα πεδία του. Υπάρχουν δύο ειδών πεδίων: τα (απλά) πεδία (fields) και τα εκτεθειμένα πεδία (exposedfields): Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 11

12 Τα απλά πεδία ορίζουν τις αρχικές τιμές της κατάστασης του στοιχείου, αλλά δε μπορούν να αλλάξουν και θεωρούνται ιδιωτικά (private). Τα εκτεθειμένα πεδία ορίζουν επίσης την αρχική κατάσταση του στοιχείου, αλλά είναι δημόσια (public) και μπορούν να αλλαχθούν από άλλα στοιχεία. Κάθε στοιχείο έχει επίσης ένα σύνολο από συσχετιζόμενα γεγονότα (events) που μπορεί να λαμβάνει και να στέλνει. Τα γεγονότα που λαμβάνει ένα στοιχείo ονομάζονται eventin κι αλλάζουν κάποιο εκτεθειμένο πεδίο του στοιχείου. Το όνομά τους αρχίζει συνήθως με το πρόθεμα set_ ακολουθούμενο από το όνομα του αντίστοιχου εκτεθειμένου πεδίου, π.χ. set_position, set_color. Τα γεγονότα που στέλνει ένα στοιχείo ονομάζονται eventout και υποδηλώνουν ότι έχει αλλάξει κάποιο εκτεθειμένο πεδίο του στοιχείου. Το όνομά τους αρχίζει συνήθως με το όνομα του αντίστοιχου εκτεθειμένου πεδίου ακολουθούμενο από το επίθεμα _changed, π.χ. position_changed, color_changed. Συνεπώς η λέξη-κλειδί exposedfield στον ορισμό ενός τύπου στοιχείου ισοδυναμεί με ένα field, με ένα eventin κι ένα eventout μιας ιδιότητας. Για παράδειγμα η δήλωση: exposedfield attributex ισοδυναμεί με τη δήλωση: eventin set_attributex field attributex eventout attributex_changed Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 12

13 ΕΝΟΤΗΤΑ 2 Η : ΑΠΛΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΣΧΗΜΑΤΑ Τα σχήματα είναι οι δομικές μονάδες ενός VRML κόσμου. Υπάρχουν κάποια «έτοιμα», τυποποιημένα σχήματα, τα οποία ονομάζονται πρωτογενή σχήματα (primitive shapes), κι αποτελούν τη βάση για τη δημιουργία όλων των σχημάτων του κόσμου. Τα πρωτογενή σχήματα είναι: το ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο, Box ο κώνος, Cone ο κύλινδρος, Cylinder η σφαίρα, Sphere το κείμενο, Text Στοιχείο Shape Για τη δημιουργία ενός σχήματος, χρησιμοποιείται το στοιχείο Shape, το οποίο έχει δύο βασικά πεδία, το appearance και το geometry. Πεδίο appearance Το πεδίο αυτό προσδιορίζει την εμφάνιση του σχήματος (υλικό, χρώμα, υφή). Παίρνει ως τιμή ένα στοιχείο Appearance. Το στοιχείο αυτό περιέχει πληροφορίες για το υλικό (material) και την υφή (texture) του σχήματος. Προεπιλεγμένα, κάθε σχήμα έχει μία λευκή, ματ (shaded) εμφάνιση. Πεδίο geometry Το πεδίο αυτό προσδιορίζει τη δομή του σχήματος, δηλαδή τη γεωμετρία του. Παίρνει ως τιμή ένα στοιχείο πρωτογενούς σχήματος. Τα στοιχεία αυτά έχουν πεδία που προσδιορίζουν τις διαστάσεις τους (με εξαίρεση το Text, όπου τα πεδία του προσδιορίζουν το κείμενο και το τύπο της γραμματοσειράς του). Παράδειγμα Στο σημείο αυτό μπορούμε να δημιουργήσουμε το πρώτο μας VRML αρχείο. Παρατίθεται ο κώδικας δημιουργίας ενός απλού σχήματος, μιας σφαίρας, με προκαθορισμένες όλες τις τιμές των πεδίων του: #VRML V2.0 utf8 #first.wrl:ένα απλό σχήμα #Μία σφαίρα Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Sphere { Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 13

14 Ανοίγουμε το Σημειωματάριο των Windows και αφού γράψουμε το παραπάνω κώδικα, αποθηκεύουμε το αρχείο με όνομα first.wrl και με τις επιλογές που φαίνονται στο επόμενο παράθυρο (Αποθήκευση ως: Όλα τα αρχεία, Κωδικοποίηση: ANSI): Στη συνέχεια προβάλλουμε τον κόσμο με τον τρόπο που υποδείχθηκε στην υποενότητα Προβολή των VRML Αρχείων. Τότε, θα δούμε την παρακάτω εικόνα: Παρατηρούμε ότι το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για την προβολή των κόσμων έχει κάποια βοηθητικά κουμπιά, για την καλύτερη πλοήγηση στον εκάστοτε κόσμο. Τα κουμπιά αυτά κι οι χρήσεις τους θα αναλυθούν σε επόμενη ενότητα. Στο σημείο αυτό είναι χρήσιμο να δούμε τις βασικότερες ιδιότητες των πέντε πρωτογενών σχημάτων. Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 14

15 Στοιχείο Box Το στοιχείο αυτό δημιουργεί ορθογώνια παραλληλεπίπεδα. Η μοναδική ιδιότητά του είναι η size, η οποία παίρνει ως τιμή τρεις αριθμούς κινητής υποδιαστολής (floating point) που αντιστοιχούν στο πλάτος, το ύψος και το βάθος του ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου αντίστοιχα. Παράδειγμα: Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Box { size box.wrl ΠΡΟΣΟΧΗ: Οι μονάδες μέτρησης μήκους στη VRML είναι τα μέτρα! Προεπιλεγμένη τιμή είναι πάντα το 1 μέτρο! Στοιχείο Cone Το στοιχείο αυτό δημιουργεί κώνους με τη μύτη προς τα πάνω προεπιλεγμένα. Οι ιδιότητές του είναι οι height και bottomradius, που καθορίζουν το ύψος του και την ακτίνα της βάσης του και παίρνουν ως τιμές αριθμούς κινητής υποδιαστολής, και οι bottom και side, που καθορίζουν αν θα εμφανιστούν ή όχι η βάση και η πλευρά του κώνου αντίστοιχα, και παίρνουν μια από τις τιμές TRUE ή FALSE. Προεπιλεγμένα, φαίνονται όλες οι πλευρές. Παράδειγμα: Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Cone { height 2.0 bottomradius 3.5 bottom FALSE side TRUE cone.wrl Στοιχείο Cylinder Το στοιχείο αυτό δημιουργεί κυλίνδρους, προεπιλεγμένα «όρθιους». Οι ιδιότητές του είναι οι height και radius, που καθορίζουν το ύψος του και την ακτίνα της βάσης του και Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 15

16 παίρνουν ως τιμές αριθμούς κινητής υποδιαστολής, και οι bottom, top και side, που καθορίζουν αν θα εμφανιστούν ή όχι η κάτω η πάνω και η πλαϊνή πλευρά του κυλίνδρου αντίστοιχα, και παίρνουν μια από τις τιμές TRUE ή FALSE. Προεπιλεγμένα, φαίνονται όλες οι πλευρές. Παράδειγμα: Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Cylinder { height 3.5 radius 1.0 bottom TRUE top FALSE side TRUE cylinder.wrl Στοιχείο Sphere Το στοιχείο αυτό δημιουργεί σφαίρες, που είναι και το πιο απλό σχήμα, καθώς το μόνο που χρειάζεται να καθοριστεί είναι η ακτίνα τους. Η τελευταία καθορίζεται από την ιδιότητα radius και παίρνει ως τιμή έναν αριθμό κινητής υποδιαστολής. Παράδειγμα: Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Sphere { radius 2.7 sphere.wrl Στοιχείο Text Το στοιχείο αυτό δημιουργεί κείμενο και οι δύο βασικές ιδιότητές του είναι η string και η fontstyle. Είναι το μόνο πρωτογενές στοιχείο που δεν εμφανίζεται τρισδιάστατο. Η ιδιότητα string προσδιορίζει τις συμβολοσειρές (δηλαδή τις σειρές από χαρακτήρες, αφού δεν είναι απαραίτητο το κάθε κείμενο να βρίσκεται σε μία μόνο σειρά) που θα περιέχει το κείμενο. Κάθε συμβολοσειρά πρέπει να εσωκλείεται σε διπλά εισαγωγικά, " ", και όλες μαζί οι συμβολοσειρές, οριοθετούμενες από ένα κενό, πρέπει να βρίσκονται μέσα σε αγκύλες. Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 16

17 Η ιδιότητα fontstyle καθορίζει το είδος της γραμματοσειράς που θα χρησιμοποιηθεί για την εμφάνιση του κειμένου. Παίρνει ως τιμή ένα στοιχείο FontStyle, οι κυριότερες ιδιότητες του οποίου περιγράφονται στον ακόλουθο πίνακα: Πίνακας 1: Ιδιότητες Στοιχείου FontStyle Ιδιότητα family style size spacing Αποδεκτές Τιμές SERIF, SANS, TYPEWRITER PLAIN, BOLD, ITALIC, BOLDITALIC αρ. κιν. υποδιαστολής (προεπιλ.: 1.0) αρ. κιν. υποδιαστολής (προεπιλ.: 1.0) Περιγραφή Περιγράφει τον τύπο, την «οικογένεια», της γραμματοσειράς Περιγράφει τον τύπο γραφής, δηλαδή απλή, έντονη, πλάγια και έντονη-πλάγια. Περιγράφει το μέγεθος των χαρακτήρων του κειμένου. Περιγράφει την απόσταση του διαστήματος ανάμεσα σε δύο χαρακτήρες (οριζόντια και κάθετα) horizontal TRUE, FALSE (Ας φανταστούμε ότι οι συμβολοσειρές του κειμένου σχηματίζουν ένα πλαίσιο). Αν είναι TRUE, τότε η μεγαλύτερη πλευρά του πλαισίου επεκτείνεται οριζόντια και η άλλη κάθετα, και αντιστρόφως justify FIRST, BEGIN, MIDDLE, END Στοιχίζει το κείμενο τόσο οριζόντια όσο και κατακόρυφα. Μπορεί να παίρνει δύο τιμές και η πρώτη αναφέρεται στη στοίχιση ως προς το μεγάλο άξονα (βλ. horizontal) και η δεύτερη ως προς το μικρό. Η FIRST είναι μια μικρή παραλλαγή της BEGIN κι έχει νόημα μόνο στην κατακόρυφη στοίχιση. lefttoright TRUE, FALSE Προσδιορίζει την οριζόντια κατεύθυνση του κειμένου (προεπιλεγμένα, από τα αριστερά προς τα δεξιά). toptobottom TRUE, FALSE Προσδιορίζει την κατακόρυφη κατεύθυνση του κειμένου (προεπιλεγμένα, από πάνω προς τα κάτω). Ακολουθεί παράδειγμα δημιουργίας ενός στοιχείου Text: Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 17

18 Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Text { string ["SERIF" "SANS" "TYPEWRITER" fontstyle FontStyle { family "SANS" style "BOLD" size 0.5 horizontal FALSE justify ["MIDDLE" "MIDDLE" text.wrl Πολλαπλά Σχήματα Κάθε σχήμα που δημιουργείται, τοποθετείται προεπιλεγμένα στο κέντρο του κόσμου. Κάθε κόσμος αποτελείται από μια πληθώρα σχημάτων (και λοιπών στοιχείων βέβαια). Συνεπώς, αν δε μετακινήσουμε τα σχήματα από την προκαθορισμένη τοποθέτησή τους (διαδικασία που θα δούμε στην επόμενη ενότητα), αυτά θα υπερκαλύπτονται μεταξύ τους. Παράδειγμα: Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Box {size Shape { appearance Appearance { material Material { geometry Sphere {radius 1.35 box_sphere.wrl Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 18

19 ΟΝΟΜΑΤΟΔΟΣΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Σκοπός Ονοματοδοσίας Αν κάποια σχήματα έχουν την ίδια εμφάνιση ή γεωμετρία, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν πολλαπλά αντίγραφα των στοιχείων αυτών μέσα στο αρχείο, ένα για κάθε χρήση. Αντί αυτού, μπορούμε να δίνουμε σε ένα τέτοιο στοιχείο ένα όνομα την πρώτη φορά που το δημιουργούμε και στη συνέχεια να χρησιμοποιούμε αυτό το όνομα για να μοιράζεται το ίδιο στοιχείο και σε άλλα κομμάτια του κόσμου. Λέξη-Κλειδί DEF Η ονοματοδοσία ενός στοιχείου γίνεται με τη λέξη κλειδί DEF ακολουθούμενη από το όνομα και στη συνέχεια από την περιγραφή του στοιχείου. Το όνομα μπορεί να είναι οποιαδήποτε ακολουθία από γράμματα και αριθμούς (εξαιρουμένων των δεσμευμένων λέξεων). Το κάθε όνομα πρέπει να είναι μοναδικό μέσα στο αρχείο. Ακολουθεί παράδειγμα δημιουργίας και ονοματοδοσίας ενός μεγάλου κύβου. Shape { appearance Appearance { material {... geometry DEF BigCube Box {size Λέξη-Κλειδί USE Η επαναχρησιμοποίηση ενός ονοματισμένου στοιχείου ονομάζεται ομότυπο ή στιγμιότυπο (instance) και γίνεται με τη λέξη κλειδί USE ακολουθούμενη από το όνομα του στοιχείου. Κάθε ομότυπο μοιράζεται την ίδια ακριβώς περιγραφή με το αρχικό στοιχείο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ομότυπα στοιχείων που έχουν οριστεί αποκλειστικά και μόνο μέσα στο ίδιο αρχείο. Παρατίθεται παράδειγμα επαναχρησιμοποίησης ενός ονοματισμένου στοιχείου: Shape { appearance Appearance { material {... geometry USE BigCube Πλεονεκτήματα Ονοματοδοσίας Η ονοματοδοσία και επαναχρησιμοποίηση στοιχείων είναι μια πολύ καλύ τεχνική γιατί με αυτή επιτυγχάνουμε μείωση της πληκτρολόγησης κι επομένως εξοικονόμηση χρόνου, μείωση του μεγέθους του VRML αρχείου, γρήγορες αλλαγές σε όλα τα ομότυπα αλλάζοντας μόνο το αρχικό και γρήγορη επεξεργασία του αρχείου από το φυλλομετρητή. Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 19

20 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Σύστημα Συντεταγμένων της VRML Κάθε VRML κόσμος έχει το δικό του σύστημα συντεταγμένων, το οποίο είναι ένα τρισδιάστατο καρτεσιανό σύστημα, με τη θετική πλευρά του άξονα x να δείχνει προς τα δεξιά, τη θετική πλευρά του άξονα y να δείχνει προς τα πάνω και τη θετική πλευρά του άξονα z να δείχνει προς το χρήστη (προς τα "έξω"). Το κέντρο του συστήματος αυτού, δηλαδή το σημείο (0,0,0) βρίσκεται, προεπιλεγμένα, στο κέντρο του παραθύρου του κόσμου. Τα σχήματα τοποθετούνται στο σύστημα συνταταγμένων του κόσμου και, προεπιλεγμένα, στο κέντρο αυτού. Μονάδα μέτρησης μήκους σε αυτό το σύστημα είναι τα μέτρα και μονάδα μέτρησης της κλίσης τα ακτίνια. Μετασχηματισμοί - Στοιχείο Transform Ένας μετασχηματισμός (transform) δημιουργεί ένα νέο σύστημα συντεταγμένων, το οποίο μετακινείται, περιστρέφεται και άλλαζει μέγεθος σε σχέση με το πατρικό του σύστημα συντεταγμένων. Μαζί με το νέο αυτό σύστημα συντεταγμένων, μετακινούνται, περιστρέφονται και αλλάζουν μέγεθος και τα σχήματα που ανήκουν σ' αυτό. Το στοιχείο ομαδοποίησης Transform δημιουργεί ένα νέο σύστημα συντεταγμένων με τα δικά του "παιδιά". Παιδιά του μπορεί να είναι είτε τα σχήματα που ανήκουν σ' αυτό το σύστημα, είτε νέα στοιχεία Transform, τα οποία δημιουργούν νέα συστήματα συντεταγμένων, το καθένα από τα οποία μετακινείται, περιστρέφεται και άλλαζει μέγεθος σε σχέση με το πατρικό του. Οι βασικότερες ιδιότητες του Transform είναι οι translation, rotation, scale, και children. Οι τρείς πρώτες προσδιορίζουν τη μετακίνηση, την περιστροφή και την αλλαγή μεγέθους του συστήματος συντεταγμένων σε σχέση με το πατρικό του και η children τα παιδιά της νέας ομάδας, του νέου συστήματος συντεταγμένων. translation... rotation... scale... children [... Μετατόπιση - Πεδίο translation Το πεδίο translation παίρνει ως τιμή μία τριάδα από αριθμούς κινητής υποδιαστολής, οι οποίοι προσδιορίζουν το κατά πόσο μετατοπίζεται το νέο σύστημα σε σχέση με το πατρικό του, ως προς τους άξονες x, y και z αντίστοιχα. Αν κάποιος από τους αριθμούς είναι αρνητικός, τότε σημαίνει μετατόπιση προς την αρνητική φορά του αντίστοιχου Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 20

21 άξονα. Εννοείται ότι μπορεί να υπάρχει μετατόπιση ως προς όλους τους άξονες ταυτόχρονα. Παρακάτω φαίνεται ένα παράδειγμα θετικής μετατόπισης, κατά δύο μονάδες, ως προς τον άξονα x. # X Y Z translation children [... Περιστροφή - Πεδίο rotation Με τη διαδικασία της περιστροφής ένα σύστημα συντεταγμένων περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα περιστροφής κατά κάποια γωνία. Όπως προαναφέρθηκε, οι γωνίες μετριούνται σε ακτίνια. Ισχύει: ακτίνια = (μοίρες / 180.0) * Το πεδίο rotation παίρνει μια ειδική τιμή (ονομάζεται τιμή περιστροφής ή SFRotation) που αποτελείται από τέσσερις αριθμούς κινητής υποδιαστολής. Οι τρεις πρώτοι χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό του άξονα περιστροφής και ο τέταρτος για τον καθορισμό της γωνίας περιστροφής. Ως άξονας περιστροφής ορίζεται συνήθως ένας από τους άξονες x, y και z και αυτό γίνεται με τον εξής τρόπο: άξονας περιστροφής 3 πρώτοι αριθμοί τιμής περιστροφής x y z Οι θετικές περιστροφές έχουν φορά αντίθετη απ' αυτή του δείκτη του ρολογιού. Ένας πρακτικός τρόπος για να βρίσκουμε την κατεύθυνση της κάθε περιστροφής είναι ο κανόνας του δεξιού χεριού. Αν τοποθετήσουμε τον αντίχειρα παράλληλα με τη θετική φορά ενός άξονα, τότε τα υπόλοιπα δάχτυλά μας δείχνουν τη θετική περιστροφή ως προς τον άξονα αυτό. Θετική περιστροφή ως προς τον άξονα x Θετική περιστροφή ως προς τον άξονα y Θετική περιστροφή ως προς τον άξονα z Παρακάτω φαίνεται ένα παράδειγμα θετικής περιστροφής, κατά 0.52 ακτίνια (30 μοίρες), επί του άξονα z. Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 21

22 # X Y Z Angle rotation children [... Αλλαγή Μεγέθους - Πεδίο scale Με το πεδίο scale έχουμε αλλαγή μεγέθους του συστήματος συντεταγμένων (και των σχημάτων που ανήκουν σ' αυτό φυσικά) κατά ένα διαφορετικό παράγοντα ως προς τον κάθε άξονα. Έτσι, η τιμή του πεδίου αυτού αποτελείται από μια τριάδα αριθμών κινητής υποδιαστολής, οι οποίοι προσδιορίζουν τους παράγοντες αλλαγής μεγέθους για τους άξονες x, y και z αντίστοιχα. Παρακάτω φαίνεται ένα παράδειγμα μείωσης του μεγέθους του νέου συστήματος συντεταγμένων κατά το μισό και ως προς τους τρεις άξονες. # X Y Z scale children [... Ταυτόχρονη Μετατόπιση, Περιστροφή & Αλλαγή Μεγέθους Ανεξάρτητα από τη σειρά αναγραφής των πεδίων translation, rotation και scale, το σύστημα συντεταγμένων (και τα παιδιά του) πρώτα αλλάζει μέγεθος, μετά περιστρέφεται και στο τέλος μετατοπίζεται (αν το σκεφτούμε ανάποδα, το αποτέλεσμα δεν είναι το ίδιο). Στο παράδειγμα που ακολουθεί, το νέο σύστημα συντεταγμένων συρρικνώνεται κατά το ήμισυ, μετά περιστρέφεται κατά 30 μοίρες γύρω από τον άξονα z και, τέλος, μετακινείται κατά 2 μονάδες επί του άξονα x. translation rotation scale children [... Παράδειγμα με Μετασχηματισμούς Θα προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε όσα διδάχθηκαν μέχρι αυτό το σημείο για τα πρωτογενή σχήματα και τους μετασχηματισμούς. Θα δημιουργήσουμε βήμα-βήμα έναν Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 22

23 κλόουν. Ο κλόουν θα έχει σώμα, χέρια, πόδια, κεφάλι, λαιμό, καπέλο και θα γράφει στο σώμα του τη λέξη CLOWN. Έτσι, θα γίνει χρήση και των 5 πρωτογενών σχημάτων. Δημιουργούμε ένα νέο αρχείο με όνομα transformations.wrl. Αφού γράψουμε την επικεφαλίδα του VRML αρχείου και κάποια σχόλια, δημιουργούμε ένα ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο για το σώμα του κλόουν. Επειδή δεν ασχοληθήκαμε ακόμη με την εμφάνιση των σχημάτων, θα τα αφήνουμε όλα με την προεπιλεγμένη λευκή ματ εμφάνιση. Ονομάζουμε την εμφάνιση αυτή WhiteApp για να τη χρησιμοποιούμε εύκολα σε όλα τα σχήματα. #VRML V2.0 utf8 # transformations.wrl #Ένας κλόουν # #το σώμα Shape{ appearance DEF WhiteApp Appearance {material Material{ geometry Box{size Τώρα θα δημιουργήσουμε το κείμενο που θα τοποθετηθεί πάνω στο σώμα. Θα πρέπει πρώτα να δημιουργήσουμε ένα νέο σύστημα αξόνων, το οποίο θα βρίσκεται πιο "έξω" (με πιο μεγάλο z) από το αρχικό, για να φαίνεται το κείμενο, γιατί αλλιώς θα βρίσκονταν "μέσα στο σώμα". (Μόνο για το κείμενο, κάναμε μια αλλαγή στην εμφάνιση - μαύρο χρώμα -για να φαίνονται τα γράμματα. Αυτό δε θα μας απασχολήσει σ' αυτό το σημείο). Θέλουμε κατακόρυφη γραφή και στοίχιση στη μέση του σώματος. #το κείμενο Transform{ translation children[ Shape{ appearance Appearance{ material Material{diffuseColor geometry Text{ string "CLOWN" fontstyle FontStyle{ size 0.5 horizontal FALSE justify ["MIDDLE" "MIDDLE" Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 23

24 Τώρα θα δημιουργήσουμε το πάνω μέρος, δηλαδή το λαιμό, το κεφάλι και το καπέλο. Οπότε, πρέπει να δημιουργήσουμε ένα νέο σύστημα αξόνων, το οποίο θα βρίσκεται πιο πάνω (μεγαλύτερο y) σε σχέση με το αρχικό. Παιδιά του στοιχείου Transform θα είναι ένας κύλινδρος (για το λαιμό) κι ένα νέο στοιχείο Transform, για το κεφάλι και το καπέλο. Το τελευταίο στοιχείο Transform θα είναι επίσης μετατοπισμένο προς τα πάνω σε σχέση με το προηγούμενό του, ώστε να βρίσκονται το κεφάλι και το καπέλο πάνω από το λαιμό. Ομοίως, κι αυτό με τη σειρά του θα έχει παιδιά μια σφαίρα (για το κεφάλι) κι ένα νέο στοιχείο Transform, το οποίο θα περιέχει ένα κώνο (για το καπέλο). #το πάνω μέρος Transform{ translation children[ #ο λαιμός Shape{ appearance USE WhiteApp geometry Cylinder{ Transform{ height 0.3 radius 0.4 translation children[ #το κεφάλι Shape{ #το καπέλο Transform{ appearance USE WhiteApp geometry Sphere{radius 0.8 translation children[ Shape{ appearance USE WhiteApp geometry Cone{ height 1.2 Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 24

25 bottomradius 0.6 Τώρα θα κάνουμε τα χέρια χρησιμοποιώντας κυλίνδρους. Επειδή τα άκρα θα είναι συμμετρικά ως προς τον άξονα y του κόσμου, μπορούμε να δημιουργήσουμε το ένα από τα δύο και να του δώσουμε ένα όνομα, ώστε να το ξαναχρησιμοποιήσουμε για το άλλο χέρι, απλά με κάποιον μετασχηματισμό. Για το χέρι θα πρέπει να δημιουργήσουμε ένα νέο σύστημα αξόνων το οποίο θα έχει περιστραφεί και μετατοπιστεί σε σχέση με το αρχικό. Η περιστροφή θα πρέπει να είναι ως προς τον άξονα z και αρνητική για το δεξί χέρι. #το δεξί χέρι Transform{ translation rotation children DEF Hand Shape{ #το αριστερό χέρι Transform{ translation rotation children USE Hand appearance USE WhiteApp geometry Cylinder{ height 1.8 radius 0.2 Τέλος, δημιουργούμε τα πόδια με δύο ορθογώνια παραλληλεπίπεδα: #το δεξί πόδι Transform{ translation Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 25

26 children DEF Leg Shape{ appearance USE WhiteApp geometry Box{size #το αριστερό πόδι Transform{ translation children USE Leg Ο κλόουν μας είναι έτοιμος! transformations.wrl ΕΜΦΑΝΙΣΗ & ΥΛΙΚΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Εμφάνιση Σχημάτων - Στοιχείο Appearance Όπως προαναφέρθηκε, τα σχήματα έχουν προεπιλεγμένα ένα λευκό ματ χρώμα. Με το στοιχείο Appearance (που είναι η τιμή του πεδίου appearance ενός σχήματος) μπορούμε να καθορίσουμε οποιοδήποτε άλλο χρώμα ή υλικό (συνδυασμός χρώματος, λάμψης, αδιαφάνειας κ.λ.π.) ή υφή (εικόνα που θα επικολληθεί επάνω τους) γι' αυτά. Στο κεφάλαιο αυτό θα ασχοληθούμε μόνο με τα υλικά (γιατί η διαχείριση της υφής είναι λίγο πιο πολύπλοκη και θα τη δούμε παρακάτω). Το στοιχείο Appearance έχει δύο βασικά πεδία το material (που καθορίζει το υλικό του σχήματος) και το texture (που καθορίζει την υφή του σχήματος). Η σύνταξη του είναι η ακόλουθη: Shape { appearance Appearance { material { texture { Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 26

27 geometry { Υλικό Σχημάτων - Στοιχείο Material Το υλικό των σχημάτων καθορίζεται από την ιδιότητα material του στοιχείου Appearance, η οποία παίρνει ως τιμή ένα στοιχείο Material. Το στοιχείο αυτό έχει έξι ιδιότητες, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τον ακριβή καθορισμό του υλικού ενός σχήματος. Οι ιδιότητες αυτές είναι οι εξής: diffusecolor - το κυρίως χρώμα του υλικού, το χρώμα διάχυσης, το χρώμα στα σημεία του σχήματος που τα βλέπει κάποιο φως emissivecolor - το χρώμα με το οποίο λάμπει κάποιο σχήμα από ένα δικό του φως. Το φως αυτό δεν αντανακλάται σε κανένα άλλο αντικείμενο specularcolor - το χρώμα λάμψης του υλικού shininess - το ποσοστό ανακλαστικότητας του υλικού ambientintensity - η ποσότητα του περιβάλλοντος φωτός που αντανακλά το υλικό transparency - το ποσοστό διαφάνειας του υλικού Οι τρεις πρώτες ιδιότητες παίρνουν ως τιμή μια τιμή χρώματος. Οι τιμές των χρωμάτων θα αναλυθούν στην επόμενη υποενότητα. Οι τρεις τελευταίες παίρνουν ως τιμή έναν αριθμό κινητής υποδιαστολής (συνήθως από 0.0 μέχρι 1.0), ο οποίος εκφράζει το ποσοστό ύπαρξης του αντίστοιχου χαρακτηριστικού. Ακολουθεί παράδειγμα δημιουργίας μιας σφαίρας για καλύτερη κατανόηση των παραπάνω ιδιοτήτων. #VRML V2.0 utf8 #material_sphere.wrl Shape { appearance Appearance { material Material { diffusecolor emissivecolor transparency 0.3 specularcolor shininess 0.16 ambientintensity 0.4 geometry Sphere{radius 2.0 material_sphere.wrl Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 27

28 Χρώματα - Υλικά Τα χρώματα στη VRML υπακούουν στο μοντέλο RGB (Red-Green-Blue), που σημαίνει ότι αποτελούν ένα συνδυασμό από κόκκινο, πράσινο και μπλε χρώμα. Για να προσδιοριστεί λοιπόν ένα χρώμα, πρέπει να καθοριστεί η ποσότητα του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε που περιέχει αντίστοιχα. Οι ποσότητες αυτές δίνονται στη VRML ως ποσοστά, με το 0.0 να σημαίνει 0% και το 1.0 να σημαίνει 100%. Μια RGB τιμή χρώματος αποτελείται, λοιπόν, από 3 αριθμούς κινητής υποδιαστολής (από 0.0 μέχρι 1.0). Παρατίθεται πίνακας με τα κυριότερα χρώματα και τις αντίστοιχες τιμές χρώματος: Χρώμα Ποσοστό Κόκκινου Ποσοστό Πράσινου Ποσοστό Μπλε Αποτέλεσμα Κόκκινο Πράσινο Μπλε Άσπρο Γκρι ανοιχτό Γκρι Γκρι σκούρο Μαύρο Κίτρινο Μωβ Κυανό Καφέ Ας ασχοληθούμε και λίγο με τα πιο σύνθετα υλικά, όπως τα μεταλλικά και τα πλαστικά. Για να μοιάζει ένα υλικό με μεταλλικό ή πλαστικό ή κάτι άλλο θα πρέπει να δοθεί ο κατάλληλος συνδυσμός τιμών στις ιδιότητες ambientintensity, diffusecolor, specularcolor και shininess. Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνονται κάποια υλικά και οι αντίστοιχες τιμές αυτών των ιδιοτήτων: Υλικό diffuse Color specular Color shininess ambient Intensity Αποτέλεσμα Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 28

29 Αλουμίνιο Χαλκός Χρυσός Μεταλλικό Μωβ Μεταλλικό Κόκκινο Πλαστικό Μπλε Παράδειγμα Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα με τον κλόουν που είδαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο και να δώσουμε κάποιο υλικό στα διάφορα τμήματά του. Για ευκολία θα χρησιμοποιήσουμε τρία από τα υλικά που είδαμε παραπάνω, το αλουμίνιο, το χαλκό κι ένα κόκκινο μεταλλικό υλικό. Ακολουθούν ο κώδικας και το αποτέλεσμά του (τα σημεία του κώδικα που δεν έχουν κα κάνουν με τα υλικά θα παραλείπονται και θα αντικαθίστανται με αποσιωπητικά χάριν συντομίας): #VRML V2.0 utf8 # materials.wrl #Ένας κλόουν με χρώματα # #το σώμα Shape{ #ένα κόκκινο μεταλλικό υλικό appearance DEF RedMetal Appearance{ material Material{ diffusecolor specularcolor shininess 0.20 ambientintensity 0.15 Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 29

30 geometry Box{size #το κείμενο Transform{ translation children[ Shape{ appearance Appearance{ material Material{diffuseColor geometry Text{... #το πάνω μέρος Transform{ translation children[ #tο λαιμός Shape{ #ένα αλουμινένιο υλικό appearance DEF Aluminium Appearance{ material Material{ diffusecolor specularcolor shininess 0.10 ambientintensity 0.30 geometry Cylinder{... Transform{ translation children[ #το κεφάλι Shape{ appearance USE Aluminium Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 30

31 geometry Sphere{radius 0.8 #το καπέλο Transform{ translation children[ Shape{ #ένα χάλκινο υλικό appearance DEF Copper Appearance{ material Material{ diffusecolor specularcolor shininess 0.08 ambientintensity 0.26 geometry Cone{... #το δεξί χέρι Transform{ translation rotation children[ DEF Hand Shape{ appearance USE Aluminium geometry Cylinder{... #το αριστερό χέρι Transform{... #το δεξί πόδι Transform{ translation children[ DEF Leg Shape{ Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 31

32 appearance USE Copper geometry Box{size #το αριστερό πόδι Transform{... materials.wrl ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Με την ομαδοποίηση των στοιχείων επιτυγχάνεται η δημιουργία και ο έλεγχος σύνθετων στοιχείων, δηλαδή στοιχείων που αποτελούνται από περισσότερα από ένα άλλα στοιχεία. Τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται γα την ομαδοποίηση άλλων στοιχείων είναι τα εξής: Στοιχείο Group Στοιχείο Transform Στοιχείο Billboard Στοιχείο Anchor Στοιχείο Inline Στοιχείο Switch Στοιχείο Collision Στοιχείο LOD Ακολουθεί λεπτομερής ανάλυση των 5 πρώτων στοιχείων (τα άλλα τρία είναι πιο προχωρημένα και θα τα δούμε σε άλλη ενότητα). Στοιχείο Group Δημιουργεί μία απλή ομάδα στοιχείων. Τα στοιχεία που ανήκουν στην ομάδα είναι τα παιδιά του κι εμφανίζονται πάντα όλα. Τα παιδιά του απαριθμούνται σε μια λίστα, που αποτελεί τιμή της ιδιότητας children του στοιχείου Group. Η σύνταξή του είναι η εξής: Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 32

33 Group { children [... Στοιχείο Transform Το στοιχείο μετασχηματισμών Transform που είδαμε σε προηγούμενο κεφάλαιο είναι ένα στοιχείο ομαδοποίησης, καθώς χειρίζεται τα στοιχεία που βρίσκονται στη λίστα της ιδιότητας children σαν ομάδα, τοποθετώντας τα όλα με τον ίδιο τρόπο στο νέο σύστημα συντεταγμένων που δημιουργεί. Παρατίθεται ξανά η σύνταξή του: translation rotation scale children [... Στοιχείο Billboard Δημιουργεί μία ομάδα στοιχείων με ένα ειδικό σύστημα συντεταγμένων, το οποίο περιστρέφεται μόνο του κάθε φορά, ώστε να "κοιτάει" πάντα προς το θεατή. Ο θεατής κινείται προς τα δεξιά Τα στοιχεία του billboard περιστρέφονται αυτόματα ώστε να κοιτάνε προς το θεατή Τον άξονα της περιστροφής του τον καθορίζει η ιδιότητά του axisofrotation, η οποία λειτουργεί ως εξής: Άξονας Περιστροφής Τιμή axisofrotation x y z όλοι Η σύνταξη του στοιχείου Billboard είναι η ακόλουθη: Billboard { # Y-axis Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 33

34 axisofrotation children [ Shape {... Shape {... Shape { Ακολουθεί παράδειγμα για καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας του στοιχείου. Παράδειγμα Θα δουλέψουμε και πάλι στο ίδιο παράδειγμα με τον κλόουν, για να μη χρειαστεί να εξηγήσουμε όλον τον κώδικα από την αρχή. Θα προσθέσουμε μάτια στον κλόουν, για να τα κάνουμε να κοιτάνε πάντα προς το θεατή, όπως θα συμβαίνει και στο κείμενο. Θα κατασκευάσουμε επίσης κι έναν δεύτερο κλόουν, όμοιό του πρώτου, ώστε να θέσουμε διαφορετικό άξονα περιστροφής στα μάτια και στο κείμενο του καθενός, για να καταλάβουμε καλύτερα και την ιδιότητα axisofrotation του στοιχείου Billboard. Δε θα παραθέσουμε όλο τον κώδικα εδώ (υπάρχει στο αρχείο Billboard.wrl), αφού είδαμε και σε προηγούμενο κεφάλαιο πώς κατασκευάστηκε ο κλόουν. Θα παραθέσουμε μόνο τα καινούρια στοιχεία του κώδικα. Ξεκινάμε με μία μικρή μετατόπιση όλου του κλόουν προς τα αριστερά, ώστε να χωρέσει κι ο δεύτερος αν τοποθετηθούν συμμετρικά ως προς το κέντρο του κόσμου. Έπειτα δημιουργούμε όλα τα τμήματα του κλόουν εκτός από το κείμενο, το οποίο θα τοποθετήσουμε μέσα στο στοιχείο Billboard. Την ομάδα αυτή των τμημάτων την ονομάζουμε Clown για να μπορέσουμε να τη ξαναχρησιμοποιήσουμε στο δεύτερο κλόουν. Αφού τελειώσουμε με τα υπόλοιπα τμήματα, δημιουργούμε ένα στοιχείο Billboard με παιδιά του το κείμενο και τα μάτια και άξονα περιστροφής για τον πρώτο κλόουν, τον άξονα y. Billboard{ axisofrotation children[ DEF BillboardChildren Group{ children[ #το κείμενο #το δεξί μάτι Transform{ translation children[ DEF Eye Shape{ Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμέσων & Γραφικών, ΤΕΠ - ΠΑΜΑΚ 34