Общие поля сложных геометрических узлов

ccw (counterclockwise, против часовой стрелки) определяет порядок описания вертексов для полигонов (true или false)

colorPerVertex определяет, применяются ли цвета к вертексам (true) или к полигонам (false). В первом случае для интервалов между вертексами осуществляется линейная интерполяция цвета.

convex устанавливает, являются ли все полигоны объекта выпуклыми (т.е. плоскими, не пересекающими самих себя и не имеющими внутренних углов, превышающих 180 градусов). Если указать в качестве значения true, рендеринг осуществляется эффективнее, поскольку отсутствуют вычислительные затраты на обработку невыпуклых полигонов.

creaseAngle определяет предельный угол (в радианах) между нормалями двух полигонов, когда для них должно осуществляться гладкое затенение. Если угол между нормалями больше, чем указанный в данном поле, используется негладкое затенение.

colorIndex, coordIndex, normalIndex определяют порядок применения значений массивов цветов, индексов и нормалей дочерних узлов Color, Coordinate и Normal соответственно. Нумерация начинается с 0.

PointSet

Создает набор несвязанных между собой точек. Точки не участвуют в проверке на столкновения.

В качестве дочерних включает узлы Color и Coordinate.

</PointSet>

Значения массива узла Coordinate последовательно задают все точки, а значения узла Color – соответствующие им цвета.

Точки не имеют цвета поверхности, вместо этого они имеют излучаемый цвет. Поэтому вместо задания узла Color, можно раскрасить все точки одинаково с использованием поля emissiveColor узла Material.

IndexedLineSet

Позволяет определить набор ломаных линий определённого цвета в пространстве.

В качестве дочерних включает узлы Color и Coordinate. Для определения порядка построения ломаных линий из элементов массива и их раскраски используются поля colorIndex, coordIndex.

coordIndex определяет последовательность обхода координат для построения ломаных линий. Нумерация координат начинается с 0. Если описание одной из ломаных линий закончено, ставится маркер окончания ломаной линии (–1).

Аналогичным образом используется colorIndex.

colorPerVertex определяет, применяются ли цвета к линиям (false) или к точкам, интерполируясь по длине линии.

<IndexedLineSet colordIndex='0 1 2 3 −1'

colorIndex='0 1 2 3 −1'

colorPerVertex='true'>

</IndexedLineSet>

Вместо задания узла Color, можно раскрасить все линии одинаково с использованием поля emissiveColor узла Material.

</IndexedLineSet>

IndexedFaceSet

Служит для создания сложных геометрических фигур (с внутренней структурой или без неё), состоящих из набора полигонов.

Синтаксис узла:

IndexedFaceSet : X3DComposedGeometryNode { MFInt32 [in] set_colorIndex MFInt32 [in] set_coordIndex MFInt32 [in] set_normalIndex MFInt32 [in] set_texCoordIndex MFNode [in,out] attrib [] [X3DVertexAttributeNode] SFNode [in,out] color NULL [X3DColorNode] SFNode [in,out] coord NULL [X3DCoordinateNode] SFNode [in,out] fogCoord NULL [FogCoordinate] SFNode [in,out] metadata NULL [X3DMetadataObject] SFNode [in,out] normal NULL [X3DNormalNode] SFNode [in,out] texCoord NULL [X3DTextureCoordinateNode] SFBool [] ccw TRUE MFInt32 [] colorIndex [] [0,∞) or -1 SFBool [] colorPerVertex TRUE SFBool [] convex TRUE MFInt32 [] coordIndex [] [0,∞) or -1 SFFloat [] creaseAngle 0 [0,∞) MFInt32 [] normalIndex [] [0,∞) or -1 SFBool [] normalPerVertex TRUE SFBool [] solid TRUE MFInt32 [] texCoordIndex [] [-1,∞)}

Описание полей:

· normal - список нормалей (в качестве значения применяется узел Normal).

· texCoord - применяется для нанесения текстуры (см. ниже узел TextureCoordinate).

· ccw - если true, то видимые полигоны, перечисляемые в coordIndex – это те, номера вершин у которых перечислены против часовой стрелки. Если ccw=”false”, то видимые полигоны это те, номера вершин которых перечислены по часовой стрелке (см. описание общих полей).

· colorIndex - так же, как в IndexedLineSet (в зависимости от значения colorPerVertex).

· colorPerVertex - цвета соответствуют полигонам (если значение “false”) или вершинам (“true”) (см. описание общих полей).

· convex - если в фигуре присутствуют невыпуклые (неплоские, самопересекающиеся) многоугольники, то значением данного поля следует указать false (иначе результат работы браузера не определён) (см. описание общих полей).

· coordIndex - соответствие координат поверхностям – список номеров координат с маркером окончания (-1) для каждой поверхности. Номера вершин для видимой поверхности перечисляются против часовой стрелки (если ccw “true”) если значение solid=”true”. Если значение solid=false (ccw=”true”), то поверхность видна с двух сторон. Замыкать координаты полигонов (совмещать конечную точку с начальной) необязательно, это осуществляется автоматически.

· creaseAngle – если не задан узел Normal, то браузер использует этот угол для вычисления того, как поверхность будет освещаться. В зависимости от значения этого поля у поверхности будет гладкое или негладкое затенение. Значение этого поля – угол, который определяет, как генерируются нормали по умолчанию. Если угол между геометрическими нормалями двух смежных поверхностей меньше, чем creaseAngle, то нормали вычисляются таким образом, что поверхности по краю имеют гладкое затенение (см. описание общих полей).

· normalIndex – перечисляются номера нормалей на соответствие вершинам или поверхностям (в зависимости от значения normalPerVertex) – по такому же принципу, как в colorIndex.

· normalPerVertex - нормали соответствуют поверхностям (“false”) или вершинам (“true”).

· texCoordIndex - значением этого поля является узел TextureCoordinate (см. ниже).

<IndexedFaceSet ccw="true" colorPerVertex="true"

convex="true" creaseAngle="0" normalPerVertex="true" solid="false"

coordIndex="0 4 7 3 -1 5 6 2 1 -1 4 5 6 7 -1 6 7 3 2 -1"

colorIndex="0 1 2 3 -1 4 5 6 0 -1 1 2 3 4 -1 5 6 0 1 -1">

<Coordinate

point="-2 0 2, 2 0 2, 2 0 -2, -2 0 -2, -2 4 2, 2 4 2, 2 4 -2, -2 4 -2">

</Coordinate>

</IndexedFaceSet>

ElevationGrid

Служит для создания поверхностей, определяя набор (сетку) возвышенностей над горизонтальной плоскостью (над Y=0).

Синтаксис узла:

ElevationGrid : X3DGeometryNode { MFFloat [in] set_height MFNode [in,out] attrib [] [X3DVertexAttributeNode] SFNode [in,out] color NULL [X3DColorNode] SFNode [in,out] fogCoord NULL [FogCoordinate] SFNode [in,out] metadata NULL [X3DMetadataObject] SFNode [in,out] normal NULL [X3DNormalNode] SFNode [in,out] texCoord NULL [X3DTextureCoordinateNode] SFBool [] ccw TRUE SFBool [] colorPerVertex TRUE SFFloat [] creaseAngle 0 [0,∞) MFFloat [] height [] (-∞,∞) SFBool [] normalPerVertex TRUE SFBool [] solid TRUE SFInt32 [] xDimension 0 [0,∞) SFFloat [] xSpacing 1.0 (0,∞) SFInt32 [] zDimension 0 [0,∞) SFFloat [] zSpacing 1.0 (0,∞)}

Назначение полей:

· texCoord - |

· ccw - |--------> как в узле IndexedFaceSet

· colorPerVertex - |

· creaseAngle - |

· normalPerVertex- |

· solid - |

· xDimension - | - эти переменные определяют размерность сетки возвышенностей.

· zDimension- Соответственно поле height должно содержать xDimension*zDimension

| компонент

· xSpacing- | -здесь определяется расстояние между соседними вершинами в метрах

· zSpacing- | соответственно по осям X и Z

· height - это поле определяет набор возвышенностей в метрах над горизонтальной плоскостью Y=0. Если смотреть на поверхность сверху в направлении оси –Z, то вершины перечисляются от левого верхнего угла к правому нижнему (построчно).

· set_height - входное событие, устанавливающее вершины (поле height) – используется для создания движущихся поверхностей.

<ElevationGrid xDimension="7" zDimension="6"

height="

1.5, 10, 0.5, 0.5, 1, 1.5,0,

1, 0.5, 0.25, 0.25, 0.5, 1,0,

0.5, 0.25, 0, 0, 0.25, 0.5,0,

1, 0.5, 0.25, 0.25, 0.5, 1,0,

1.5, 1, 0.5, 0.5, 1, 1.5,0"

xSpacing="5.0" zSpacing="5.0" solid="false">

</ElevationGrid>

Extrusion

Несмотря на присутствие в спецификации X3D, узел экструзии не поддерживается в X3DOM.

https://github.com/x3dom/x3dom/issues/53

DEF и USE

С помощью DEF можно задавать уникальное имя для объекта сцены и впоследствии использовать этот объект повторно. Это сокращает код и вычислительные затраты, т.к. объект создается единожды. Помимо этого, осмысленные DEF имена позволяют легче ориентироваться в коде сцены.

Имя, задаваемое с помощью DEF, должно быть цифробуквенным и начинаться с буквы. Допускается только латиница. Имена регистрозависимы.

Чаще всего копированию подвергаются узлы Shape, Material, Appearance, Group, Transform.

Гиперссылки

К объектам сцены или их группам можно привязать гиперссылки, которые активируются при нажатии на объект.

Для этого служит узел Anchor. Он группирует дочерние узлы и связывает с ними гиперссылку.

Поля:

parameter - параметры перехода. Например, значение parameter="target='_self'" указывает, что переход осуществляется в текущей вкладке (по умолчанию открывается новая).

url - URL, на который осуществляется переход.

В примере у Anchor 2 дочерних узла, переход на сайт осуществляется при нажатии на любой из них.

<Scene>

<Box>

</Box>

</Appearance>

</Shape>

</Shape>

</Anchor>

</Scene>

Встраивание

В сцену X3DOM можно встроить внешний X3D -файл. Объекты из встроенной сцены появятся в основной, как если бы они были описаны в текущем файле.

Для этого используется узел Inline.

Поля:

url – путь к файлу.

<Scene>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Transform>

</Scene>

Во встраиваемом файле должен присутствовать корневой элемент <Scene>, чтобы он мог быть корректно разобран как файл X3D. Для вышеприведенного примера файл cube.x3d может иметь вид:

<Scene>

<Shape

</Appearance>

</Shape>

</Scene>

Группирование

Группирующие узлы:

Group

Anchor

Transform

При их использовании все дочерние элементы объединяются в единую группу. Группирующие узлы могут быть вложены друг в друга:

...

...

...

</Group>

</Transform>

</Group>

Анимация

События

Узлы X3D помимо полей, задаваемых в design-time (при проектировании сцены) определяют события (входные и выходные), которые могут быть связаны между собой и вызывать друг друга с целью получения анимации. Каждое событие имеет тип, связанный с ним (SFFloat, MFString,…). Соединены могут быть только события одного типа.

В спецификации для каждого поля указывается тип доступа к нему.

Существует 4 типа доступа:

[] – поле не может участвовать в генерации или получении событий. Значение таких полей задается в design-time.

[in] – поле не задается в design-time, а является входным событием, определяющим поведение узла. Может участвовать в маршрутах как атрибут toField.

[out] – поле не задается в design-time, а является выходным событием, определяющим поведение узла. Может участвовать в маршрутах как атрибут fromField.

[in,out] – поле может задаваться в design-time и имеет два события, связанные с ним: set_имя_поля (входное) и имя_поля_changed (выходное). При этом если задействуется извне событие set_имя_поля, то узел генерирует соответствующее ему событие имя_поля_changed.

Для того чтобы одни события вызывали другие, необходимо связывать их между собой маршрутами.

В атрибутах узла ROUTE указывается:

· fromNode – DEF-имя узла, являющегося источником выходного события

· fromField – выходное событие этого узла

· toNode – DEF-имя узла, являющегося приемником входного события

· toField – выходное событие этого узла

Пример:

<ROUTE fromNode=”TimeClock” fromField=”fraction_changed”

toNode=”PosInt” toField=”set_fraction”></ROUTE>

TimeSensor

Таймер. Генерирует события в заданном интервале времени.

TimeSensor : X3DTimeDependentNode, X3DSensorNode { SFTime [in,out] cycleInterval 1 (0,∞) SFBool [in,out] enabled TRUE SFBool [in,out] loop FALSE SFNode [in,out] metadata NULL [X3DMetadataObject] SFTime [in,out] pauseTime 0 (-∞,∞) SFTime [in,out] resumeTime 0 SFTime [in,out] startTime 0 (-∞,∞) SFTime [in,out] stopTime 0 (-∞,∞) SFTime [out] cycleTime SFTime [out] elapsedTime SFFloat [out] fraction_changed SFBool [out] isActive SFBool [out] isPaused SFTime [out] time}

Описание полей:

· cycleInterval – интервал цикла (секунды).

· loop – при значении true события будут генерироваться после каждого интервала цикла, иначе они будут генерироваться только после первого интервала цикла.

· fraction_changed – это поле генерирует непрерывный поток сигналов, необходимый для интерполяторов. Событие генерируется постоянно, и так быстро, как возможно. Значение этого события интерполируется во время интервала цикла от 0 до 1 (при достижении таймером значения, кратного интервалу цикла, значение fraction_changed = 1).

· enabled – включен (true) или отключен (false) таймер

ColorInterpolator (Интерполятор цвета)

Осуществляет интерполяцию между значениями цвета (тройками вещественных чисел 0..1).

Назначение полей:

· keyValue – набор значений цветов. Линейная интерполяция происходит между этими значениями.

· key – для каждого значения из keyValue здесь записывается значение от 0 до 1.

· set_fraction - входное событие, значение которого сравнивается со значениями из key, и при совпадении осуществляется интерполяция между следующими двумя значениями из keyValue.

· value_changed – выходное событие - текущее значение цвета, которое интерполируется между значениями цветов из keyValue.

<Scene>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Scene>

Все интерполяторы имеют схожий набор полей. Различаются лишь типы выходных событий (value_changed) и типы массивов интерполируемых значений (keyValue).

ScalarInterpolator (Интерполятор скалярной величины)

Осуществляет интерполяцию между значениями скалярной величины (одиночного вещественного числа).

<Scene>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Scene>

CoordinateInterpolator (Интерполятор координат)

Осуществляет интерполяцию между значениями набора координат в трехмерном пространстве.

В примере интерполируется положение в пространстве вершин пирамиды.

<Scene>

<CoordinateInterpolator DEF='CoordInt' key='0 0.2 0.4 0.6 0.8 1'

keyValue=

'0 1 1, 0 1 -1, -1 -1 0, 1 -1 0,

0 2 2, 0 1 -1, -1 -1 0, 1 -1 0,

0 1 1, 0 2 -2, -1 -1 0, 1 -1 0,

0 1 1, 0 1 -1, -2 -2 0, 1 -1 0,

0 1 1, 0 1 -1, -1 -1 0, 2 -2 0,

0 1 1, 0 1 -1, -1 -1 0, 1 -1 0'></CoordinateInterpolator>

<Shape>

</Appearance>

</IndexedFaceSet>

</Shape>

</Scene>

OrientationInterpolator (Интерполятор ориентации)

Осуществляет интерполяцию между значениями вектора ориентации в пространстве.

<Scene>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Transform>

</Scene>

PositionInterpolator (Интерполятор позиции)

Осуществляет интерполяцию между значениями одиночной координаты.

<Scene>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Transform>

</Scene>

Порядок действий при создании анимации

1) Определите узел, который должен быть анимирован

2) Укажите для него DEF-имя

3) Определите поле, которое должно изменять значение и определите тип анимации

4) Выберите интерполятор, генерирующий значения value_changed соответствующего типа. Например, PositionInterpolator генерирует события типа SFVec3f

5) Добавьте TimeSensor, установите длительность периода анимации

6) Создайте маршрут от поля fraction_changed таймера к полю set_fraction интерполятора

7) Создайте маршрут от поля value_changed интерполятора к анимируемому полю нужного узла.

Пример – вращение Луны вокруг Земли

<Scene>

<Background backUrl="realsky_BK.jpg" bottomUrl="realsky_DN.jpg"

frontUrl="realsky_FR.jpg" leftUrl="realsky_LF.jpg"

rightUrl="realsky_RT.jpg" topUrl="realsky_UP.jpg">

</Background>

<Shape>

</Material>

</Appearance>

</Shape>

</Transform>

<Shape>

</Appearance>

</Shape>

</Transform>

<OrientationInterpolator DEF='OI_e' key='0, 0.5, 1'

keyValue='0 1 0 0, 0 1 0 3.14, 0 1 0 6.28'>

</OrientationInterpolator>

<ROUTE fromNode='TS_e' fromField='fraction_changed'

toNode='OI_e' toField='set_fraction'>

</ROUTE>

<ROUTE fromNode='OI_e' fromField='value_changed'

toNode='earth' toField='set_rotation'>

</ROUTE>

<OrientationInterpolator DEF='OI_m' key='0, 0.5, 1'

keyValue='0 1 0 0, 0 1 0 3.14, 0 1 0 6.28'>

</OrientationInterpolator>

<ROUTE fromNode='TS_m' fromField='fraction_changed'

toNode='OI_m' toField='set_fraction'>

</ROUTE>

<ROUTE fromNode='OI_m' fromField='value_changed'

toNode='moon' toField='set_rotation'>

</ROUTE>

</Scene>

Скрипты

Программы, написанные на языке 8-2348.php" class="back_link" > ⇐ Назад