Đồ án Tìm hiểu ngôn ngữ thực tại ảo vrml và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNGNGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN======ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành Công nghệ thông tinĐề tài: TÌM HIỂU NGÔN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML VÀ ỨNG DỤNG Giáo viên hướng dẫn: PTS - TS Đỗ Năng Toàn Sinh viên: Nguyễn Thành Long Lớp: CT802 Mã sinh viên: 080299Nội dung báo cáo1. Tổng quan về thực tại ảo.2. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML.3. Xây dựng ứng dụng.4. Kết luận.21. Tổng quan về thực tại ảo1.1. Thực tại ảo là gì Thực tại ảo hay còn gọi là thực tế ảo (tiếng Anh là virtual reality, viết tắt là VR) là thuật ngữ miêu tả một môi trường được mô phỏng bằng máy tính, trong môi trường mô phỏng đó con người có thể quan sát và thực hiện những thao tác mà mình mong muốn. Với tất cả những gì có trong môi trường mô phỏng thông qua thiết bị đầu vào, kết quả trả lại là những sự thay đổi của môi trường đó mà con người có thể quan sát, hay cảm nhận được thông qua các thiết bị đầu ra.31. Tổng quan về thực tại ảo (tiếp)1.2.Ứng dụng của thực tại ảo Những lĩnh vực đang được nghiên cứu ứng dụng thực tại ảo một cách mạnh mẽ hiện nay là :Y học, Giáo dục, Tin học, Thương mại, Giao thông, Hàng không, Xây dựng, Giải trí, Quân sự, Điện ảnh1.3. Các đặc tính của thực tại ảo:Tương tác.Đắm chìm.Tưởng tượng.41. Tổng quan về thực tại ảo (tiếp)1.4. Các thành phần của một hệ thống thực tại ảo Một hệ thống thực tại ảo bao gồm năm thành phần cơ bản nhưng đóng vai trò quan trọng nhất là hai thành phần:Phần cứng (Hardware)Phần mềm (Solfware)52. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML2.1. Định nghĩa VRML Ngôn ngữ mô hình hoá thực tại ảo (VRML- Virtual Reality Modeling Language) là ngôn ngữ sử dụng mô hình phân cấp trong việc thể hiện các tương tác với các đối tượng của mô hình, VRML được sử dụng để phát triển những hình ảnh 3 chiều và quang cảnh trên World Wide Web. Các tập tin VRML có kích thước nhỏ, thường không quá 1MB. 62. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.2. Đặc điểm cơ bản của VRMLKhông phụ thuộc nền.Có thể mở rộng.Thao tác được thế giới ảo thông qua môi trường Internet có băng thông thấp.72. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.3. Những ràng buộc trong việc thiết kế VRML Sự uỷ nhiệm (Authorability)Có khả năng kết hợp (Composability)Có thể mở rộng (Extensibility)Có nhiều khả năng cài đặt (Be capable of implementation)Sự thể hiện (Performance)Tính khả co 82. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.4. Cấu trúc một tập tin VRML 1. Header: dùng để nhận dạng tập tin VRML và cách mã hóa. 2. Scene graph: chứa những nút mô tả các đối tượng và những thuộc tính đi kèm. 3. Prototype: cho phép một tập các nút kiểu VRML được mở rộng bởi người sử dụng. 4. Event routing: một số nút có thể phát sinh những sự kiện đáp trả những thay đổi môi trường do tương tác phía người dùng. 92. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.5. Các thẻ (node) cơ bản của VRML Thẻ WorldInfo : Đây là nút chứa thông tin chung của File VRML, được hiển thị trong thanh tiêu đề của cửa sổ trình duyệt. Thẻ Shape: Tất cả các đối tượng trong thẻ Shape đều nhìn thấy được. Thẻ Shape có hai thuộc tính: appearance và geometry. Thẻ Appearance xác định hình dạng của một đối tượng hình học nào đó. Thẻ này chỉ ở bên trong thẻ Shape. Thẻ Appearance có các thuộc tính: material, texture và textureTransform. 102. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.6. Một số phương pháp vẽ trong VRML Sử dụng hàm Inline Inline { url “ Tên đường dẫn “}Dùng từ khóa định nghĩa DEF (DEFine) Cho phép ta định nghĩa một đối tượng DEF Ten Transform { # Vẽ đối tượng } Khi cần dùng lại thì dùng từ khóa USE Dùng từ khoá PROTO PROTO TenHam [#Các thuộc tính] { # Xây dựng đối tượng } Khi muốn gọi đối tượng đã được định nghĩa nguyên mẫu, ta chỉ việc gọi tên đối tượng đó mà thôi.112. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.7. Các phương pháp biến đổi trong VRMLPhép quay (Rotation) Cú pháp rotation x y z a Phép dịch chuyển(Translation) Cú pháp translation x y z Phép tỉ lệ (Scale)  Cú pháp scale x y z 122. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.8.Xây dựng một số đối tượng đơn giản Thành phần cơ bản nhất của các thẻ trong VRML là các khối hình học cơ sở dùng để tạo nên thế giới 3D. Các đối tượng hình học cơ sở này bao gồm Hình hộp (Box), Hình trụ (Cylinder), Hình nón (Cone), Hình cầu (Sphere) Các đối tượng hình học cơ sở này xuất hiện trong nút Shape, với khuôn dạng sau : Shape { Geometry primitive_name{ properties } }132. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.8.Xây dựng một số đối tượng đơn giản (tiếp) Ví dụ xây dựng hình hộp geometry Box { size 1 2 1} #x,y,zHình 1: Xây dựng hình hộp 142. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.9. Xây dựng một số đối tượng phức tạpa. Hình ảnh dạng văn bản: Thẻ Text cho phép hiển thị xâu kí tự trong thế giới VRML. Thẻ này có các thuộc tính sau: string, fontStyle, length, maxExtent. Ví dụ Hình 2: Hình ảnh dạng văn bản152. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.9. Xây dựng một số đối tượng phức tạp (tiếp)b. Xây dựng các đường thẳng trong hệ tọa độ ba chiều Thẻ IndexedLineSet xác định một tập hợp các đường thẳng trong hệ tọa độ không gian ba chiều của thế giới VRML và tập hợp các màu tương ứng cho các đường thẳng đó.Thẻ này có các thuộc tính: coord và color, coordIndex, colorIndex, colorPerVertex.Ví dụ:Hình 3: Xây dựng các đường thẳng trong hệ tọa độ ba chiều162. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.9. Xây dựng một số đối tượng phức tạp (tiếp)c. Xây dựng khung bề mặt trong không gian Thẻ IndexedFaceSet sẽ tạo lên bề mặt bằng cách kết hợp các điểm với nhau. Ngoài các thuộc tính giống như phàn xây dựng đường thẳng còn có thêm hai thuộc tính solid, convex. Ví dụHình 4: Xây dựng khung bề mặt trong không gian172. Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML (tiếp)2.9. Xây dựng một số đối tượng phức tạp (tiếp)d. Xây dựng khung lưới, bản đồ trong không gian Thẻ ElevationGrid cho phép xây dựng khung lưới được tạo bởi các điểm có độ cao xác định trong không gian. Thẻ này rất hữu ích cho việc xây dựng các mạng lưới hoặc địa hình. Ngoài các thuộc tính trên còn có thêm: xDimension, zDimension, xSpacing, zSpacing, height. Ví dụHình 5: Xây dựng khung lưới, bản đồ trong không gian183. Phần ứng dụngHình ảnh mô phỏng một số đối tượng Bàn ghế sinh viên Quạt trầnHình 6: Mô phỏng bàn ghếHình 7: Mô phỏng quạt trần193. Phần ứng dụng (tiếp)Hình ảnh mô phỏng mô hình phòng học:Hình 8: Mô phỏng phòng học204. Kết luậnĐồ án tìm hiểu tổng quan về thực tại ảoCác thành phần của ngôn ngữ thực tại ảoXây dựng ứng dụng thử nghiệm chạy trên nền IE có cài đặt thêm phần hỗ trợ cortona21Em xin chân thành cảm ơn22