237

УДК 681.3 (075)

Лахов А. Я./ Виртуальные технологии [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./А. Я. Лахов; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - 14 с. 1 электрон.опт.диск (CD-R)

В методических указаниях представлены задания и пояснения к выполнению лабораторных работ с использованием языка виртуальной реальности VRML в браузере Cortona3D, с использованием языка программирования Java в среде разработки Eclipse в рамках курса «Виртуальные технологии».

© А. Я. Лахов © ННГАСУ. 2016.

Введение

В настоящее время в области виртуальной реальности развиваются направления ориентированные на использование приложений VR(virtual reality) в среде Интернет, на использование стационарных приложений VR с применением широких мониторов, проекторов, проектирования изображения на окружающую сферу, на использование смешанной реальности, совмещающей виртуальные и реальные объекты, на использование аппаратных систем со стереотехнологиями. Для создания VR в среде Интернет могут применяться язык моделирования виртуальной реальности VRML и язык программирования Java. Для создания VR c использованием стационарных приложений могут применяться универсальные средства разработки (Visual Studio и OpenGL) или специализированные программные средства. Для создания смешанной VR могут использоваться специализированные программные средства.

Настоящие методические указания реализуют первое направление виртуальной реальности, ориентированы на использование языка моделирования виртуальной реальности VRML и языка программирования Java.

Дополнительную информацию о данных программных средствах можно найти в технической документации к ним. Браузер Cortona3D является freeware программой для академических учреждений. Система разработки Eclipse для Java является freeware программой.

Требования к выполнению работ

При подготовке к лабораторной работе студенту необходимо изучить соответствующие разделы лекционного курса. В ходе выполнения каждой лабораторной работы студент должен выполнить следующие этапы работы:

∙уяснить номер, тему и цель лабораторной работы;

∙уяснить перечень заданий работы;

∙определить входные и выходные данные для каждого задания;

∙создать трехмерную модель или набрать и отладить разработанную программу;

∙выполнить визуализацию модели или получить работающее приложение;

∙сдать работу преподавателю.

СЕМЕСТР № 6

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Тема: Навигация в VR клиенте Cortona3D.

Цель работы: Знакомство с интерфейсом браузера Cortona3D. Основными режимами работы и методами навигации в 3D пространстве.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Открытие файла с трехмерной моделью.

2.Изменение режимов отображения модели. Управление светом.

3.Выполнение навигации в 3D пространстве.

4.Изучение системы координат 3D пространства.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Тема: Простейшие геометрические формы

Цель работы: Изучение методов создания геометрических форм на языке моделирования виртуальной реальности.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Создать геометрическую модель куба.

2.Создать геометрическую модель цилиндра.

3.Создать геометрическую модель конуса.

4.Создать геометрическую модель сферы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: Составные геометрические формы

Цель работы: Изучение методов создания составных форм. Изучение преобразований (перемещение, масштабирование, поворот)

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного объекта на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Набрать программу на языке VRML.

4.Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема: Внешний вид объектов

Цель работы: Изучение методов задания внешнего вида объектов. Кодировка цвета. Материалы. Текстуры.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного объекта на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Выполнить присваивание материалов и текстур.

4.Набрать программу на языке VRML. Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема: Бытовые объекты. Текст. Узел Якорь

Цель работы: Изучение узла Текст. Изучение узла Якорь.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного бытового объекта на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Создать гиперссылку на описание бытового объекта. Набрать текст описания.

4.Набрать программу на языке VRML. Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Тема: Интерьер

Цель работы: Изучение узла ТочкаЗрения. Изучение методов задания света (типы источников света, параметры источников света)

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного интерьера на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Создать освещение трехмерной сцены с помощью Направленных источников света. Создать ТочкуЗрения.

4.Набрать программу на языке VRML. Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Тема: Архитектурные объекты

Цель работы: Изучение узла Фон. Методы создания панорамного изображения. Методы моделирования атмосферы.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного здания на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Создать фон сцены. Создать панорамные изображения. Выполнить моделирование тумана.

4.Набрать программу на языке VRML. Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Тема: Ландшафты

Цель работы: Изучение узла создания сложных геометрических моделей. Изучение узла моделирования поверхности ландшафта.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Выполнить декомпозицию модели заданного ландшафта на части.

2.Определить преобразования, необходимые для компоновки общей трехмерной модели.

3.Создать трехмерную модель сложного объекта. Создать поверхности ландшафта.

4.Набрать программу на языке VRML. Выполнить отладку программы.

5.Выполнить визуализацию трехмерной модели в браузере Cortona3D.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Тема: Приложение Hello World!

Цель работы: Изучение вывода текста на консоли. Выполнение вычислений.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Составить программу вывода на консоли сообщения Hello World!

2.Составить программу вывода сообщений о бегущих мышках.

3.Составить программу содержащую информацию о планетах.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Тема: Создание класса банковский счет

Цель работы: Изучить методы создания классов на языке Java. Свойства класса. Методы класса.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Составить программу моделирования банковского счета (Свойства: Имя_Владельца, Номер_счета, Сальдо; Методы: Инициализация, Вывод_Состояния, Плюс, Минус, ).

2.Набрать программу на языке Java. Выполнить отладку программы.

3.Составить программу моделирования пакета акций.

4.Набрать программу на языке Java. Выполнить отладку программы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Тема: Создание апплета “ Арифметические действия”.

Цель работы: Изучение методов создания апплетов на Java.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Составить программу вычисления арифметического действия деления

ввиде апплета.

2.Набрать программу на языке Java. Выполнить отладку программы.

3.Составить программу вычисления заданного арифметического действия в виде апплета.

4.Набрать программу на языке Java. Выполнить отладку программы.