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华北水利水电学院虚拟现实技术实验报告2012～2013学年第一学期2011级计算机科学与技术专业班级：2011179学号：2011179：实验三VRML动画与交互功能的设计与实现一、实验目的：掌握VRML构建三维场景动画的原理与方法，在此基础上，实现浏览者与三维场景的交互功能。重点掌握时间传感器、位置插补器、标量插补器、坐标插补器、触摸型检测器和感知性检查器的原理与使用方法。二、试验容：创建一个三维虚拟现实场景，实现三维场景的动画效果与交互功能。要求：场景元素不限，但必须包括动画和交互的功能。三、试验步骤：1）构思复杂三维场景设计一所房子house.wrl，房子里摆放一些生活物品，构思完成后准备好要使用的素材。2）设计房子外观1、设计好房子空间大小，以便能够放得下要摆放的物品。2、建造房间门，即感应门，当观察者走近时自动开门。3、门两侧分别做一面墙，材质与门框相同，同为金黄色。用相同的方法做其余三面墙以及分隔房子的墙。4、房子地板使用纹理材质，添加图片纹理，该图片是在网上下载的木质贴图。天花板材质与墙壁相似，设置其透明度为0.2。5、引用台阶造型文件台阶taijie.wrl，放于屋前。3）制作客厅1、客厅中摆放衣柜，该衣柜也是采用的纹理贴图法。2、中间摆沙发和茶几，茶几上放着一瓶酒和三个装有酒的玻璃杯，这是使用引用基本造型文件到house.wrl中的方法实现的。3、墙上安装会转动的米字型模型，引用的xingxing.wrl文件，改造型使用了朝向插补器OrientationInterpolatar，产生旋转效果。4)制作卧室1、卧室门口摆放书桌、桌上放电脑，旁边摆音响和凳子。书桌使用的是上次实验做的模型，只是又为它添加了木质材质的贴图；电脑的制作过程主要是组合基本造型，另外，在电脑上设有锚节点Anchor,文本为“WatchTV”,当点击该文本时跳转到movie.wrl文件播放视频，当在改文件播放窗口中点击“back”文本后，又跳转到主场景house.wrl；音响使用了纹理贴图；凳子制作使用了纹理贴图，而且实现了与人的交互，造型中使用了平面传感器PlaneSensorr，观察者可以移动凳子，但是对凳子在X、Y方向上的移动最大位置做出了限制。如图10、11所示。2、床头柜子，其制作中使用了线集造型节点，使抽屉看起来更加真实；卧室的大柜子跟这个小柜子制作方法相似；3、床头柜子上的艺术品使用了动画效果，使用了时间传感器TimeSensor、朝向插补器OrientationInterpolatar、颜色差补器ColorInterpolator,最终使上面的锥形型体Cone转动起来，并且能够发生颜色变化。4、屋子里的所有照片包括窗户都是采用相同的方法制作的，即主要采用图像纹理贴图。对相框设置适当的材质效果，让相框与相片结合起来后看起来更好看。5）整体设计1、在屋子里适当位置添加点光源。让屋子亮起来。2、为场景添加背景音乐，让观察者在欣赏的同时也能够欣赏到音乐。四、试验结果：图1图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11图12五、小结（包括收获、心得体会、存在的问题及解决问题的方法、建议等）注：容一律使用宋体五号字，单倍行间距。本次实验容比前两次要复杂，难度较大，但是，与前两次实验相比，此次实验做的更加顺利，这是建立在完成前两次实验的基础上的。通过对基本造型的准确把握，掌握了基本造型的做法，并且熟练掌握了通过对基本造型的重组来制作复杂型体方法，以及能够使用传感器、插补器来实现动画效果。此次实验花费了较多的时间，大部分时间用在了对位置的设置上，由于房子中摆放的物品比较多，所以，必须一一制作，其大小也要与房子空间大小相匹配，这样看起来才会真实，才会让人感到舒服。所以，运用的坐标变换节点最多，其translation值的设置最为细致，常常是要修改零点几的误差，而其rotation也有较多的设置，根据事先的设计摆放物品，角度要调好就要设置正确旋转角度值。通过本次实验收获很大，例如，设计造型更加熟练，对坐标的调整更加快速、准确，对各造型节点的各个域的意义掌握的更准确、全面。以后，多加练习，理论与实践相结合，把VRML和虚拟现实学得更好，成绩更上一层楼。