Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование

движение, вибрации и даже некоторые эволюции транспортных

средств и оборудования. Пользователь при этом находится в от­

дельной кабине, оснащенной электронными датчиками и меха­

ническими приспособлениями. Конечно, такие системы очень

дороги, так, только один специальный шлем в тренажерах для

военных летчиков и космонавтов может стоить более миллиона

долларов.

Рост возможностей и существенное удешевление технических

компьютерных средств в начале нового века способствовали еще

более широкому распространению систем виртуальной реаль­

ности. Сегодня наряду с тренажерами, компьютерными играми

кинематографом и системами управления техническими объек­

тами виртуальная реальность используется в системах автома­

тизированного проектирования, маркетинге, обучении и других

областях науки и техники.

Зрение поставляет человеку большую часть информации об

окружающем мире, поэтому средства визуальной имитации

(visual simulation) являются главным и определяющим элементом

систем BP. Для реалистичности имитации, прежде всего, необ­

ходимо качественно воспроизводить визуальную окружающую

обстановку - все то, что человек должен видеть с определенной

точки зрения, заданной в системе геометрического моделиро­

вания, поэтому не случайно, что технологии визуальной ими­

тации, непосредственно связанные с компьютерной графикой,

наиболее распространены и доведены до уровня компьютерных

стандартов.

4.10.1. Язык молелирования виртуальной реальности vrml

VRML (Virtual Reality Modeling Language) является междуна­

родным стандартом языка описания трехмерных сцен, предна­

значенным для программирования взаимодействия между моде­

лируемыми геометрическими объектами и наблюдателем. Этот

язык позволяет описать новый виртуальный мир и дать возмож­

ность пользователю взаимодействовать с ним посредством име­

ющихся технических средств.

Основное назначение VRML - реализация интерактивной

визуальной имитации в Интернет.

238

4.10. Виртуальная реальность и виртуальная инженерия

Первая версия языка VRML появилась в 1994 г. А уже в 1996 г.

2.0 был принят в качестве официального международного VRML

стандарта ISO/IEC DIS 14772-1. Развитие языка координируется

международной организацией VRML Advisory Group (VAG).

С точки зрения информатики VRML представляет собой спе-

лализированный объектно-ориентированный алгоритмиче­

ский язык программирования. Структура «виртуального мира»

описывается в нем в виде графа, состоящего из узлов (node), со­

держащих поля данных (fields) и события (events). События в свою

очередь делятся на два типа — исходящие (EventOut) и входящие

(Evevnln) соответственно. Простая и гибкая структура языка дает

возможность задать объектам достаточно сложное поведение.

Достигается это при помощи двух типов узлов графа: интерполя­

торов и сенсоров.

Изменение параметров объектов происходит при получении им

соответствующего сообщения. Вне зависимости от того, от какого

узла он его получает, начало цепочке событий дает какой-нибудь

сенсор, который реагирует на воздействие на объект при помощи

определенного устройства ввода, чаще всего манипулятора «мышь»:

- «TouchSensor» отвечает за «прикосновение», например,

имитируемое щелчком кнопки мыши;

- «Drag Sensor» обрабатывает событие, вызванное перемеще­

нием графического объекта;

- «CylinderSensor» отвечает за поворот объекта вокруг оси;

- «PlaneSensor» соответствует линейному перемещению объекта;

- «TimeSensor» отсчитывает время до начала заданного события;

- «ProximitySensor» и «VisibilitySensor» обрабатывают положе­

ние виртуальной камеры (приближение и поле зрения) и т.д.

Интерполяторы преобразуют ограниченный набор дискрет­

ных положений объекта в плавное движение, осуществляя ин­

терполяцию необходимых промежуточных положений:

- «Position Interpolator" обрабатывает линейное перемещение;

- «OrientatonInterpolator» - плавный поворот объекта;

~ «ScalarInterpolator» — масштабирование;

- «CoordinateInterpolator» - меняет координаты вершин фигуры;

- «Normal Interpolator* преобразует тела вращения;

- «Colorlnterpolator» осуществляет преобразование цвета объек­

та И т.д.

239