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VRML 基础教程

王志喜 编写

第一节 VRML 介绍............................................................................................1

第二节 "Hello,World!" ........................................................................................2

1、VRML 的度量单位................................................................................2

2、坐标系统和显示.....................................................................................2

3、第一个虚拟境界.....................................................................................2

小结...............................................................................................................7

第三节 增加交互能力.........................................................................................7

1、检测器.....................................................................................................8

2、视点.........................................................................................................8

3、事件传递.................................................................................................9

2、时间检测器...........................................................................................19

3、朝向插补器...........................................................................................21

小结.............................................................................................................23

第六节 动态修改场景图...................................................................................23

第七节 扩充节点类型.......................................................................................27

第八节 VRML 展望..........................................................................................30

问题 1：VRML 的文件格式.....................................................................30

问题 2：为 VRML 扩展接口 ....................................................................30

第九节 结束语...................................................................................................31

1

反映它的目的。由于 VRML 将要在网络上跨平台传输，所以需要为它定义

一种文件格式，在经过一番的选择后，Silicon Graphics 公司（SGI）所开发

的 Open Inventor 软件的开放式三维文件格式被选定作为 VRML 的文件格

式。1995 年，VRML1.0 版本正式推出。1996 年，在对 1.0 版本进行重大改

进的基础上推出了 2.0 版本，其中添加了场景交互、多媒体支持，碰撞检测

等功能。1997 年，经过标准组织的评估后，VRML2.0 成为国际标准，并改

称 VRML97。当前，研究人员已经开发出了许多基于 VRML 的实验或实用

系统，如远程教育、建筑物的漫游、医学实验演示和虚拟剧场等等。在一些

传统的协同设计领域，也有人将 VRML 引入到了其中，借助于 VRML 提供

的良好的交互性和真实性，使得在协同工作中非常重要的各开发者之间的交

等等。这些 VRML 的创作工具是“所见即所得”式的，通过图形界面可以

方便地创作虚拟境界，但 VRML 不仅仅是普通的三维设计，尽管这些工具

很容易上手，却往往屏蔽掉了 VRML 标准的具体细节，如果想深入掌握

VRML，还需要全面了解节点、域、检测器等技术细节，达成此目的的最好

方法就是用编写文本文件的方式创作 VRML 境界。本教程提供了六个典型

例子，涵盖了 VRML 的关键内容。

NotePad，Dos 的 Edit 等。

VRML 浏览器，VRML 浏览器通常以插件的形式附在 Web 浏览器

2

入设备为鼠标器和键盘。当然，如果有更先进的虚拟现实设备和支

持它的 VRML 浏览软件效果会更好。对于我们将要创作的境界，

微机就足够了。

第二节 "Hello,World!"

1、VRML 的度量单位

VRML 的度量单位是标准化了的，角度以弧度表示，长度单位则是米。

例如你定义一个长、宽、高均为一个单位的盒子，它代表了一个边长 1 米的

立方体。如果立方体放在地板上，你把它旋转 45 度角，从一个顶点观察它，

那么在 Y 轴上它转动了л/4 或 0.785 弧度。

2、坐标系统和显示

点上，且高度以 Y 轴正方向表示。文本从缺省位置左端开始，沿 X 轴正方

向放置每个连续的文字。

3、第一个虚拟境界

按照惯例，我们以"Hello,World!"作为我们的第一个虚拟境界，它由立

方体、圆锥和球体组成。VRML 文件的第一行文字是：

这是 VRML 文件的标志，所有 2.0 版本的 VRML 文件都以这行文字开

头，VRML97 是由 VRML2.0 版修订而成的，符合 VRML97 规范的 VRML

3

组节点花括号之内的所有内容视为一个整体，利用组节点可以把虚拟场

景组织成条理清晰的树形分支结构。下面定义组节点的children域（孩子域）：

特性取缺省值（单位立方体）。随后补齐每个右括号：

“HelloWorld1.wrl”，下面是完整的文件：

Shape {

的感觉。

下面定义立方体的外观，这只需改变Shape节点的 appearance域（外观），

质）定义为一个 Material 节点：

appearance Appearance{

material Material {}

这样，上面的 Shape 节点变成了：