Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML và ứng dụng 30

MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 11 Thực ảo Lịch sử đời phát triển thực ảo Các đặc tính thực ảo Tương tác “Đắm chìm” 3 Tưởng tượng Các thành phần hệ thống thực ảo Phần cứng (Hardware) Phần cứng VR bao gồm: Phần mềm (Solf ware) Các thiết bị thực ảo Thiết bị trợ giúp xây dựng mơ hình Thiết bị trình chiếu Thiết bị nhận biết đối tượng Thiết bị điều khiển 5 Thiết bị tương tác Ứng dụng thực ảo CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ NGƠN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML Tổng quan VRML 1 Định nghĩa VRML 2 Lịch sử đời phát triển VRML Đặc điểm củaVRML Những ràng buộc việc thiết kế VRML 2 Tìm hiểu vấn đề VRML 2 Các thành phần VRML 2 Môi trường, công cụ hiển thị VRML 2 Tập tin VRML 2 Các thẻ (node) WorldInfo, Shape, Appearance VRML Tìm hiểu chi tiết VRML Một số phương pháp vẽ VRML Các phương pháp biến đổi VRML 3 Tìm hiểu xây dựng dạng hình học Tìm hiểu xây dựng số hình phức tạp CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VRML CHO VIỆC XÂY DỰNG PHÒNG HỌC Bài toán Yêu cầu đặt Kết PHẦN KẾT LUẬN Sinh viên: 3 5 5 6 7 8 8 10 10 10 10 11 12 12 12 13 13 14 17 17 18 19 23 29 29 29 30 31 LỜI MỞ ĐẦU Ngày trước phát triển mạnh ngành khoa học kỹ thuật ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sống mang lại hiệu to lớn đặc biệt Công nghệ thông tin Bất kỳ đâu lĩnh vực sống Công nghệ thông tin có mặt, hiệu mà Cơng nghệ thơng tin mang lại thật to lớn điều tất người quan tâm Hiện nay, Công nghệ thông tin nước ta phát triển mạnh mẽ, hiệu kinh tế mà Công nghệ thông tin mang lại to lớn thường thấy Cơng nghệ thơng tin chương trình quản lý, kế toán, ngân hàng, hay ứng dụng trang web mà chưa thấy rõ Công nghệ thông tin phát triển theo chiều sâu, phục vụ ngành cơng nghiệp sản xuất như: Tự động hóa, khai thác, thăm dị, hàng khơng, qn Vì cần phải có nghiên cứu phát triển Cơng nghệ thơng tin theo chiều sâu theo khía cạnh Thực ảo lĩnh vực nước ta có cơng trình nghiên cứu lĩnh vực nhiên ứng dụng hiệu thực ảo vô to lớn ví dụ điều khiển máy bay mà khơng cần có máy bay thực tập ca mổ mà không cần phải sử dụng đến đối tượng thực Chính lí nên em chọn đề tài khố luận tốt nghiệp: ”Tìm hiểu ngơn ngữ thực ảo VRML ứng dụng” Khố luận tốt nghiệp bao gồm phần mở đầu, phần kết luận ba chương nội dung: Chương 1: Tổng quan thực ảo Chương 2: Tìm hiểu ngơn ngữ mơ hình hóa thực ảo VRML Chương 3: Ứng dụng VRML cho việc xây dựng phòng học Sinh viên: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 1 Thực ảo Thực ảo hay gọi thực tế ảo (tiếng Anh virtual reality, viết tắt VR) thuật ngữ miêu tả mơi trường mơ máy tính, mơi trường mơ người quan sát thực thao tác mà mong muốn Với tất có mơi trường mô thông qua thiết bị đầu vào, kết trả lại thay đổi môi trường mà người quan sát, hay cảm nhận thông qua thiết bị đầu Đa phần môi trường thực ảo chủ yếu hình ảnh hiển thị hình máy tính hay thơng qua kính nhìn ba chiều, nhiên vài mơ có thêm loại giác quan khác âm hay xúc giác Hình 1: Một hệ thống VR Viện Fraunhofer (CHLB Đức) Lịch sử đời phát triển thực ảo Khái niệm thực ảo có từ năm 1950, hệ thống nguyên sơ tạo lâu trước người đặt chân lên mặt trăng + Vào cuối năm 1950 Morton Heilig thiết kế hệ thống ảo gọi Sensorama Tương tự máy chò trơi ngày Sensorama kết hợp Sinh viên: với chiếu film, âm thanh, chuyển động, gió chí mùi khiến cho người ta cảm thấy giới thực đơn giản xem Từ máy tính đời thứ ghi lại chơi lại cho người Heilig đưa ý tưởng đăng ký sáng chế công nghiệp vào năm 1962 với tên Head-Mounted Display liên đới hệ thống thực ảo + Sau vài năm giáo sư đồ họa máy tính tên Sutherlan phát minh thuật ngữ “The Ultimate Display” mô tả hệ thống hiển thị cho đồ hoạ máy tính, mà tuỳ theo điều chỉnh người sử dụng cập nhật để hiển thị cho phù hợp Kết người sử dụng cảm thấy bị vây quanh hay bị chìm vào giới mà tồn máy vi tính + Vào năm 1960, Sutherlan quản lý xây dựng thành công hệ thống thực ảo máy vi tính gọi "Sword of Damocles" Máy tính thực vẽ đường thẳng đen trắng hình bản, mà người ta quan sát từ góc Mặc dù đơn giản, song đưa khái niệm làm việc thực ảo, đặt móng cho nhiều cải tiến sau + Vào năm 1970 trung tâm nghiên cứu NASA Ames bắt đầu triển khai ý tưởng thực ảo Và họ xây dựng thiết bị HMD đơn giản từ thành phần Radio Shack Điều khiến cho nhiều người say mê thực ảo lao nghiên cứu Họ giam ga phịng thí nghiệm (nghiên cứu) nhỏ trường đại học có hỗ trợ tài chính, phát triển cơng nghệ mà tạo ngành Trong giai đoạn đầu có nhà tiên phong như: tạp chí PCVR Joe Gradecki đê cập đến thực ảo mức độ ngôn ngữ lắp ráp Robert Sudding bán phận thiết bị thực cần thiết cho gia tốc đồ hoạ thô sơ Được hồn thiện với NTSC (như tín hiệu vơ tuyến) đường dẫn (đầu ra) cho HDM + Tình hình nay: Có nhiều cơng ty với tiềm lực tài lớn tâm tham gia vào lĩnh vực Công nghệ thực ảo xuất dạng sản phẩm tiêu thụ phổ biến Các công ty Virtual I/O, VitorMaxx Technologies, Forte sản xuất thiết bị HMD… Như vấn đề chủ yếu thực ảo xây dựng cho mơ hình thực ảo mong muốn Sinh viên: Các đặc tính thực ảo Tương tác VR hệ thống mơ đồ họa máy tính sử dụng để tạo giới "như thật" Hơn nữa, giới "nhân tạo" không tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) người sử dụng (nhờ hành động, lời nói, ) Điều xác định đặc tính VR, tương tác thời gian thực (real-time interactivity) Thời gian thực có nghĩa máy tính có khả nhận biết tín hiệu vào người sử dụng thay đổi giới ảo “Đắm chìm” Người sử dụng nhìn thấy vật thay đổi hình theo ý muốn họ bị thu hút mô Điều nhận thấy quan sát trẻ nhỏ chơi video game Theo báo Bild (Đức), có hai trẻ nhỏ Anh bị thu hút mải mê chơi Nintendo nhà chúng bị cháy không hay biết! Tương tác khả thu hút VR góp phần lớn vào cảm giác đắm chìm (immersion), cảm giác trở thành phần hành động hình mà người sử dụng trải nghiệm Nhưng VR đẩy cảm giác "thật" nhờ tác động lên tất kênh cảm giác người Trong thực tế, người dùng khơng nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D , điều khiển (xoay, di chuyển, ) đối tượng hình (như game), mà cịn sờ cảm thấy chúng có thật Ngồi khả nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), nhà nghiên cứu nghiên cứu để tạo cảm giác khác ngửi (khứu giác), nếm (vị giác) Tuy nhiên VR cảm giác sử dụng đến 3 Tưởng tượng VR không hệ thống tương tác Người- Máy tính, mà ứng dụng cịn liên quan tới việc giải vấn đề thật kỹ thuật, y học, quân sự, Các ứng dụng nhà phát triển VR thiết kế, điều phụ thuộc nhiều vào khả Tưởng tượng người Các thành phần hệ thống thực ảo Bao gồm thành phần bản: Sinh viên: Hình 2: Các thành phần VR Ta quan tâm tới thành phần HW (phần cứng) SW (phần mềm) Phần cứng (Hardware) Phần cứng VR bao gồm: • Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh) • Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dò vị trí (position tracking) để xác định vị trí quan sát Bộ giao diện định vị (Navigation interfaces) để di chuyển vị trí người sử dụng Bộ giao diện cử (Gesture interfaces) găng tay liệu (data glove) để người sử dụng điều khiển đối tượng • Các thiết bị đầu (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như hình, HDM, ) để nhìn đối tượng 3D Thiết bị âm (loa) để nghe âm vòm (như Hi-Fi, Surround, ) Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback găng tay, ) để tạo xúc giác sờ, nắm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động đạp xe, đường xóc, Phần mềm (Solf ware) Phần mềm linh hồn VR hệ thống máy tính đại Về mặt nguyên tắc dùng ngơn ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa để mơ hình hóa (modelling) mô (simulation) đối tượng VR Ví dụ ngơn ngữ (có thể tìm miễn phí) OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D, hay phần mềm thương mại WorldToolKit, PeopleShop, Phần mềm VR phải bảo đảm cơng dụng chính: Tạo hình vào Mơ Sinh viên: Các đối tượng VR mơ hình hóa nhờ phần mềm hay chuyển sang từ mơ hình 3D (thiết kế nhờ phần mềm CAD khác AutoCAD, 3D Studio, ) Sau phần mềm VR phải có khả mô động học, động lực học, mô ứng xử đối tượng Các thiết bị thực ảo Để cảm nhận giới ảo cần có thiết bị chuyên dụng làm cho người đắm chìm giới ảo Thiết bị trợ giúp xây dựng mơ hình Thiết bị phổ biến máy quét ba chiều Máy quét ba chiều thiết bị phân tích mơi trường phân tích đối tượng giới thực nhằm lấy liệu hình dạng màu sắc Dữ liệu thu dùng để xây dựng mơ hình số hóa mơ hình ba chiều mà chúng dùng nhiều ứng dụng, nghiên cứu phát triển Có hai loại máy quét ba chiều máy quét tiếp xúc (contact scanner) máy quét không tiếp xúc (non- contact scanner) Thiết bị trình chiếu Thiết bị trình chiếu thiết bị đưa thông tin, kiện mà nhìn thấy nhận biết Mục đích thiết bị trình chiếu đưa đối tượng cách xác giới mơ Thiết bị có loại sau: thiết bị hiển thị (visual device), thiết bị nghe (audio device), thiết bị cảm nhận va chạm (haptic device) số lạo khác  Thiết bị hiển thị: gồm có hình, mũ đội đầu, thiết bị chiếu hình  Thiết bị mũ đội đầu: phải đội đầu nên làm cho thao tác nặng nề, cồng kềnh  Thiết bị chiếu hình: thiết bị máy chiếu che  Thiết bị nghe: làm tăng thêm cảm giác thực cho thực ảo  Thiết bị cảm nhận va chạm: Các thiết bị cảm nhận số nhân tố sau thiết bị khác gây ra: nhiệt độ, vận tốc di chuyển, chuyển động, áp lực ngoại lực khác Sinh viên: Thiết bị nhận biết đối tượng Các thiết bị nhận biết đối tượng có loại sau: Thiết bị học, thiết bị từ tính, thiết bị siêu âm, thiết bị quang học, thiết bị quán tính thiết bị Vision-based trackers Ba thiết bị cuối thiết bị mới, phần chi tiết loại thiết bị ngoại trừ hai thiết bị cuối Thiết bị điều khiển Thiết bị điều khiển cho phép điều khiển vị trí đối tượng ảo, thiết bị gồm có:  SpaceMouse  SpaceBall  SpaceNavigator 5 Thiết bị tương tác Thiết bị tương tác cho phép điều khiển đối tượng ảo trực tiếp tay Một số thiết bị loại là: Pinch Glove, Data Glove, Didji Glove, Cyber Glove Ứng dụng thực ảo Hiện thực ảo nghiên cứu ứng dụng mạnh mẽ nhiều lĩnh vực như: Hàng khơng, Xây dựng, Giải trí, Quân sự, Điện ảnh, y học… Trong quân sự: số nước có liên quân mạnh Mỹ, Nga, Trung Quốc… ngừời ta xây dựng hệ thống mô phục vụ cho việc tập luyện binh, hay hệ thống mô hệ thống an ninh, mô trận địa… phục vụ cho việc nghiên cứu, tập luyện nhằm tìm phương pháp phòng thủ hay chiến đấu cách hiệu nâng cao chất lượng quân sự, giúp tiết kiệm chi phí giảm nguy hiểm tính mạng tài sản người Trong Hàng không vũ trụ: người ta xây dựng nhiều chương trình mơ cho phi công tập luyện kết hợp với thiết bị phần cứng để tạo môi trường làm cho người tưởng máy bay thật thứ diễn thực tế Một chương trình máy tính tạo khơng gian 3D kết hợp với thiết bị phần cứng cho phép người phi công thực chuyến bay đến sân bay Sinh viên: xây dựng sẵn với tình nhằm nâng cao kỹ xử lý tình thực tế cho phi công… Với cách người ta giảm thiểu thời gian đào tạo, chi phí đào tạo, nâng cao tính an tồn chuyến bay Trong Y học: thực ảo giải nhiều vấn đề y học: cung cấp môi trường thực hành cho nghiên cứu học tập, hữu ích việc mô ca phẫu thuật giúp cho bệnh nhân mau lành bệnh tránh rủi ro phẫu thuật Trong Giáo dục: Hiện có xu hướng việc ứng dụng tin học giáo dục mà quan tâm nghiên cứu phát triển xây dựng mơ hình thực máy vi tính nhằm cung cấp mơi trường học tập nghiên cứu Những mơ hình xây dựng phải xây dựng để chuyển tải thực tế vào môi trường mơ đó, cung cấp khả tương tác người với mơi trường mơ đó, có khả gây kích thích cao với người tham gia, cho phép chia tài nguyên môi trường qua môi trường mạng…, thấy thực ảo Trong Thiết kế xây dựng : Những chương trình đồ hoạ mạnh chủ yếu phục vụ vào lĩnh vực thiết kế xây dựng AUCAD, AUTODEST, 3DMAX, SHAPRE,…Những chương trình giúp cho nhà thiết kế xây dựng giảm nhiều chi phí thời gian cơng sức thiết kế Song hầu hết chương trình dừng lại mức vẽ chưa thực tạo cho người ta cảm giác, hay nhìn cơng trình mà họ thiết kế thực tế Thực ảo tạo cho người ta cảm giác chìm đắm không gian thực tế mà xây dựng máy vi tính giúp cho có nhìn chi tiết cơng trình thiết kế Như thực ảo có ứng dụng hầu hết lĩnh vực đời sống Qua nhận thấy ý nghĩa to lớn việc ứng dụng thực ảo, vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo nói khó lịng giải hay có giải hiệu khơng cao chi phí tốn Còn ứng dụng thực ảo vào vấn đề trở nên đơn giản hiệu mang lại thật to lớn kể vật chất lẫn tinh thần Tuy nhiên để có mơ hình thực ảo Sinh viên: cần phải có ngơn ngữ xây dựng chúng, chương tìm hiểu ngơn ngữ VRML để xây dựng mơ hình thực ảo CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ NGƠN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML Tổng quan VRML 1 Định nghĩa VRML Ngơn ngữ mơ hình hố thực ảo (VRML- virtual reality modeling language) ngôn ngữ sử dụng mơ hình phân cấp việc thể tương tác với đối tượng mơ hình, VRML sử dụng để phát triển hình ảnh chiều quang cảnh World Wide Web Các tập tin VRML có kích thước nhỏ, thường khơng q 1MB Tập tin nhỏ cho phép người dùng tương tác với quang cảnh cách di chuyển "qua" hình ảnh Ví dụ, người dùng "bước vào" tịa nhà từ phịng qua phịng khác để nhìn tịa nhà từ góc độ 2 Lịch sử đời phát triển VRML VRML trở thành ngôn ngữ tiêu chuẩn cho việc mô tương tác giới 3D World Wide Web Với mục đích xây dựng định dạng chuẩn cho phép mơ tả giới thực máy vi tính mà cho phép chạy môi trường web, VRML trở thành chuẩn ISO từ năm 1997 VRML bắt đầu đời vào mùa xuân năm 1994 hội nghị World Wide Web năm tổ chức Geneva, Thụy sĩ Tim Berners-Lee Dave Raggett tổ chức phiên họp có tên Birds-of-a-Feather (BOF) để mô tả giao diện thực ảo World Wide Web Nhiều thành viên tham dự phiên họp BOF mô tả nhiều dự án thực việc xây dựng công cụ hiển thị đồ họa ba chiều cho phép có nhiều thao tác hữu ích Web Những thành viên trí đồng ý cần thiết cho cơng cụ có ngơn ngữ chung, phổ biến cho định dạng, xác định việc mô tả giới 3D siêu liên kết World Wide Web Vì cụm từ “the Virtual Reality Markup Language” đời, từ Markup sau đổi thành Modelling để phản ánh chất tự nhiên VRML Sinh viên: 10 Cú pháp: translation x y z với x, y, z toạ độ theo trục tương ứng Hình 2:Phép dịch chuyển Phép tỉ lệ (Scale) : Cho phép nhân đối tượng với tỉ lệ khác Cú pháp : scale x y z x,y,z tỉ lệ theo trục tương ứng Hình 3: Phép tỉ lệ Ba loại biến đổi sử dụng bên thẻ Transform kết hợp lúc phép biến đổi Hình 4: Kết hợp ba phép biến đổi 3 Tìm hiểu xây dựng dạng hình học a) Hình hộp: Thẻ Box cho phép xây dựng hình hộp chữ nhật mà xây dựng cách xác định độ dài, độ cao độ sâu hình hộp thuộc tính size Nếu độ dài, độ cao độ sâu khơng đưa có giá trị mặc định Trung tâm hình hộp tọa độ (0,0,0) hệ tọa độ Ví dụ: Sinh viên: 19 #VRML V2 utf8 Transform{ translation 0 0 -2 #di chuyển đến tọa độ x,y,z children [ Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 } # màu sắc theo (R,G,B) với khoảng giá trị } geometry Box { size 1} #x,y,z } ] } Hình hộp cần xây dựng có chiều dài mét, độ cao mét độ sâu mét: Hình 5: Ví dụ hình hộp b) Hình nón : Thẻ Cone cho phép khơng xác định độ cao, bán kính hình nón mà vẽ phần bao quanh mà muốn vẽ Thẻ Cone có thuộc tính bottomRadius, height, side bottom Hai giá trị thuộc tính bán kính đáy độ cao hình nón phải lớn 0 Thuộc tính side bottom rõ phần mà hình nón vẽ Giá trị hai trường có kiểu Boolean, side FALSE có đáy hình nón Sinh viên: 20 hình trịn nhìn thấy Một bên hình nón sáng, bên đối diện với màu tối sẫm Tất trường tùy ý lựa chọn Trung tâm hình nón tọa độ (0,0,0) hệ tọa độ Shape{ appearance Appearance{ material Material{} } geometry Cone { bottomRadius height side TRUE bottom TRUE } } Hình 6: Ví dụ hình nón c) Hình trụ: Thẻ Cylinder cho phép không xác định độ cao, bán kính hình trụ mà cịn vẽ phần bao quanh mà muốn vẽ Thẻ có năm thuộc tính: radius, height, side, bottom top Sinh viên: 21 Thuộc tính side, bottom top rõ phần mà hình trụ vẽ Ba trường có giá trị Boolean, ví dụ side FALSE thấy đỉnh đáy hình trụ Một bên hình trụ sáng, bên đối diện với màu tối sẫm Giá trị thuộc tính radius height phải lớn 0 Tất thuộc tính tùy ý lựa chọn Trung tâm hình trụ tọa độ (0,0,0) hệ tọa độ Shape { appearance Appearance{ material Material{} } geometry Cylinder { radius height side TRUE bottom TRUE top TRUE } } Hình 7: Ví dụ hình trụ d) Hình cầu: Sinh viên: 22 Thẻ Sphere có trường cho phép xác định bán kính hình cầu Trường tuỳ ý lựa chọn Nếu bán kính khơng đưa giá trị mặc định Trung tâm hình cầu tọa độ (0,0,0) hệ tọa độ Shape{ appearance Appearance { material Material{} } geometry Sphere {radius 0} } Hình 8: Ví dụ hình cầu Tìm hiểu xây dựng số hình phức tạp a) Hình ảnh dạng văn bản: Thẻ Text cho phép hiển thị xâu kí tự giới VRML Thẻ có thuộc tính sau:  string chứa nội dung văn Nội dung có nhiều dịng Trong trường hợp nhiều dịng dịng xâu  fontStyle có thẻ FontStyle Thẻ cho phép xây dựng văn hiển thị chữ có độ đậm, nghiêng,… Sinh viên: 23  length xác định độ dài xâu văn theo đơn vị độ đo VRML theo đơn vị đếm số kí tự xuất xâu Giá trị không thiết lập giá trị độ dài xâu đặt giá trị mặc định cho trước  maxExtent, giá trị trường lớn giá trị length xâu hiển thị theo kích thước khơng đổi, ngược lại giá trị bé length giảm dần kích thước xâu bé Trường có giá trị kiểu float Nếu giá trị đặt độ dài xâu hiển thị theo giá trị thuộc tính length Cú pháp: Text { string [ ] fontStyle FontStyle NULL length [ ] maxLength 10 } Thẻ FonfStyle: Thẻ sử dụng bên thẻ Text để đặt thuộc tính hiển thị xâu Thẻ có thuộc tính:  family có giá trị : “SERIF", "SANS", "TYPEWRITER"  style có giá trị: “PLAIN”, “BOLD”, “ITALIC” “BOLDITALIC”  horizontal trường Boolean, gá trị TRUE văn hiển thị theo chiều ngang  justify nhận giá trị: “MIDDLE”,”END”,”BEGIN”  leftToRight trường có giá trị Boolean mà kí tự văn hiển thị từ trái sang phải hay ngược lại tính từ phải sang trái  size độ cao kí tự theo đơn vị VRML  spacing xác định khoảng trống dòng Sinh viên: 24  topToBottom trường Boolean văn hiển thị phía hay phía Hình 9: Ví dụ xây dựng văn VRML b) Xây dựng đường thẳng hệ tọa độ ba chiều: Thẻ IndexedLineSet xác định tập hợp đường thẳng hệ tọa độ không gian ba chiều giới VRML tập hợp màu tương ứng cho đường thẳng Thẻ có năm thuộc tính:  coord color số thành phần trường color không thiết phải với số thành phần trường coord Chẳng hạn colorPerVertex nhận giá trị FALSE, để minh họa vấn đề xem ví dụ phần  coordIndex bao gồm dãy số thứ tự cho điểm ảnh tạo nên đường thẳng Ví dụ colorIndex [0 3] có nghĩa đường thẳng tạo điểm thứ nối với điểm thứ hai, điểm thứ hai nối với điểm thứ ba, điểm thứ ba nối với điểm thứ tư, điểm ảnh xác định thẻ Coordinate Một ví dụ khác coordIndex [0 -1 3] kí hiệu -1 cho biết hình ảnh tạo VRML gồm hai đường thẳng: đường thẳng tạo điểm thứ nối với điểm thứ hai đường thẳng khác tạo điểm thứ ba nối với điểm thứ tư  colorIndex sử dụng colorPerVertex nhận giá trị FALSE, colorPerVertex nhận giá trị TRUE bỏ qua trường colorIndex thẻ IndexedLineSet colorPerVertex nhận giá trị TRUE bắt buộc phải thiết lập màu cho điểm ảnh Khi màu đường thẳng màu trung bình hai màu hai điểm tạo nên đường thẳng nghĩa việc lấy thứ tự màu color[ ] định việc thiết lập colorIndex[] khơng cịn ý nghĩa  colorPerVertex có giá trị Boolean Khi colorPerVertex nhận giá trị TRUE màu đường thẳng màu trung bình hai màu hai điểm tạo nên đường thẳng, trường hợp ngược lại đường thẳng nhận màu phụ Sinh viên: 25 thuộc vào việc thiết lập màu color[ ] chọn màu nhờ thuộc tính colorIndex[ ] Cú pháp : IndexedLineSet { coord Coordinate[ ] coordIndex [ ] color Color[ ] colorIndex [ ] colorPerVertex TRUE } Hình 10: Ví dụ xây dựng đoạn thẳng VRML c) Xây dựng khung bề mặt không gian: Thẻ IndexedFaceSet tạo lên bề mặt cách kết hợp điểm với Cú pháp : IndexedFaceSet { coord Color[ ] coordIndex [ ] color Color[ ] Sinh viên: 26 colorIndex [ ] colorPerVertex TRUE convex TRUE solid TRUE }  coord, coordIndex, color, colorIndex, colorPerVertex có đặc điểm tương tự nói phần Chú ý bề mặt luôn xác định đường thẳng khép kín khơng phải điểm lại lần trường coord Đã có bốn điểm xác định, liên kết điểm tạo hình vng cách sử dụng thuộc tính coordIndex[] coordIndex[0 3] nói điểm thứ nối với điểm thứ hai, điểm thứ hai nối với điểm thứ ba, điểm thứ ba nối với điểm thứ tư điểm thứ tư nối với điểm thứ  solid cho biết trình duyệt nên vẽ hai bên bề mặt hay bên Nếu solid TRUE trình duyệt vẽ bên mặt trước bề mặt, ngược lại vẽ hai bên bề mặt  convex định nghĩa bề mặt lồi hay lõm, trường có giá trị kiểu Boolean Bộ trình duyệt VRML vẽ bề mặt lồi, trường hợp vẽ bề mặt lõm, trình duyệt chia bề mặt thành bề mặt lồi bé để vẽ Hình 11: Ví dụ xây dựng khung bề mặt không gian d) Xây dựng khung lưới, đồ không gian: Sinh viên: 27 Thẻ ElevationGrid cho phép xây dựng khung lưới tạo điểm có độ cao xác định khơng gian Thẻ hữu ích cho việc xây dựng mạng lưới địa hình Hình ảnh xây dựng đặt không gian mặt phẳng 0XZ Điểm bắt đầu gốc toạ độ, điểm lại tạo nên lưới phải nằm theo hướng dương trục 0X 0Z Cú pháp : ElevationGrid { xDimension xSpacing 0 zDimension zSpacing 0 height [ ] color Color[ ] colorPerVertex TRUE convex TRUE solid TRUE }  color, colorPerVertex, convex, solid có tính chất tương tự nói phần  xDimension chứa số điểm bên lưới nằm trục X  zDimension chứa số điểm bên lưới nằm trục Z  xSpacing khoảng cách điểm liên hướng trục X  zSpacing khoảng cách điểm liên hướng trục Z  height chứa danh sách giá trị độ cao điểm lưới Các điểm tính theo thứ tự từ trái sang phải từ xuống Sinh viên: 28 Hình 12: Ví dụ xây dựng khung lưới đồ CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VRML CHO VIỆC XÂY DỰNG PHÒNG HỌC Bài tốn Xây dựng phịng học Yêu cầu đặt Phòng học cần xây dựng có màu vàng bên gồm có đối tượng: bàn ghế, dàn máy tính, đèn điện, quạt trần Người đứng giới ảo xem phịng học từ bên mở cửa vào bên việc kích hoạt vào Menu “Go into” ngược lại ngồi phịng Khi bên trong, người tham gia vào giới ảo bật đèn điện, bật quạt Vì ngồi việc phải xây dựng đối tượng cần phải viết thêm đoạn mã Script để quan sát, cảm nhận phản hồi trở lại từ mơi trường ảo mà kích hoạt, tác động vào chúng Sinh viên: 29 Kết Bằng việc sử dụng ngôn ngữ VRML để xây dựng phòng học theo yêu cầu thu số hình ảnh  Đối tượng bàn ghế sinh viên :  Đối tượng đèn :  Đối tượng quạt trần :  Quang cảnh phòng học : Sinh viên: 30 PHẦN KẾT LUẬN Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật mang lại hiệu qủa to lớn đặc bịêt tin học Ở lĩnh vực sống tin học có mặt hiệu điều người mong đợi Đặc biệt lĩnh vực thực ảo lĩnh vực mẻ có tầm quan trọng lớn Cũng giống lĩnh vực khác công nghệ thông tin, thực ảo có ngơn ngữ riêng VRML Đồ án nhằm mục đích tìm hiểu rõ ngơn ngữ Qua tìm hiếu, nghiên cứu tham khảo đề tài khoá số mã nguồn mở mạng Internet nên đề tài em đạt số mục đích: - Tìm hiểu tổng quan thực ảo - Tìm hiểu ngơn ngữ thực ảo VRML - Xây dựng chương trình ứng dụng Có thể nói thực ảo đóng vai trị quan trọng vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo nói khó lịng mà giải quyết, hay Sinh viên: 31 giải hiệu khơng cao chi phí tốn Cịn ứng dụng thực ảo vào, vấn đề trở lên đơn giản, hiệu mang lại thực to lớn, kể vật chất lẫn tinh thần Tuy nhiên thời gian làm đề tài có hạn nên đề tài em cịn nhiều thiếu sót Vẫn cịn nhiều khía cạnh, yếu tố, lĩnh vực em chưa thể tìm hiểu hết Mong q thầy bạn góp ý Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng, Kỹ thuật đồ hoạ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – 2000, 2002, 2004 [2] Jed Hartman and Josie Wernecke: The VRML Handbook - Building Moving Worlds on the Web (1996) [3] Grigore C Burdea, Philippe Coiffet: Virtual Reality Technology - 2nd Edition [4] Chris Marrin and Bruce Campbell: Teach Yourself VRML in 21 Days (1997) [5] John R Vacca: VRML Bringing Virtual Reality to the Internet [6] http://www dohoavietnam com [7] http://www echip com vn/echiproot/weblh/suutam/99/pcworld/vrml/vrml htm Sinh viên: 32 Sinh viên: 33 ... quan thực ảo Chương 2: Tìm hiểu ngơn ngữ mơ hình hóa thực ảo VRML Chương 3: Ứng dụng VRML cho việc xây dựng phòng học Sinh viên: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 1 Thực ảo Thực ảo hay gọi thực. .. ngơn ngữ VRML để xây dựng mơ hình thực ảo CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ NGƠN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML Tổng quan VRML 1 Định nghĩa VRML Ngơn ngữ mơ hình hố thực ảo (VRML- virtual reality modeling language) ngôn. .. - Tìm hiểu tổng quan thực ảo - Tìm hiểu ngơn ngữ thực ảo VRML - Xây dựng chương trình ứng dụng Có thể nói thực ảo đóng vai trị quan trọng vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo nói khó lịng mà giải