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

Download miễn phí Đồ án Tìm hiểu về ngôn ngữ thực tại ảo VRML và ứng dụng





MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 3

1.1. Thực tại ảo là gì 3

1.2. Lịch sử ra đời và phát triển của thực tại ảo 3

1.3. Các đặc tính của thực tại ảo 5

1.3.1. Tương tác 5

1.3.2. “Đắm chìm” 5

1.3.3. Tưởng tượng 5

1.4. Các thành phần của một hệ thống thực tại ảo 5

1.4.1 Phần cứng (Hardware) 6

Phần cứng của một VR bao gồm: 6

1.4.2. Phần mềm (Solf ware) 6

1.5. Các thiết bị cơ bản của thực tại ảo 7

1.5.1.Thiết bị trợ giúp xây dựng mô hình 7

1.5.2. Thiết bị trình chiếu 7

1.5.3. Thiết bị nhận biết đối tượng 7

1.5.4. Thiết bị điều khiển 8

1.5.5. Thiết bị tương tác 8

1.6. Ứng dụng của thực tại ảo 8

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ NGÔN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML 10

2.1. Tổng quan về VRML 10

2.1.1. Định nghĩa VRML 10

2.1.2. Lịch sử ra đời và phát triển của VRML 10

2.1.3. Đặc điểm cơ bản củaVRML 11

2.1.4. Những ràng buộc trong việc thiết kế VRML 12

2.2. Tìm hiểu các vấn đề cơ bản của VRML 12

2.2.1. Các thành phần cơ bản của VRML 12

2.2.2. Môi trường, công cụ hiển thị VRML 13

2.2.3. Tập tin của VRML 13

2.2.4. Các thẻ (node) cơ bản WorldInfo, Shape, Appearance trong VRML 14

2.3. Tìm hiểu chi tiết về VRML 17

2.3.1. Một số phương pháp vẽ trong VRML 17

2.3.2. Các phương pháp biến đổi trong VRML 18

2.3.3. Tìm hiểu và xây dựng các dạng hình học cơ bản 19

2.3.4. Tìm hiểu xây dựng một số hình phức tạp hơn 23

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VRML CHO VIỆC XÂY DỰNG PHÒNG HỌC 29

3.1. Bài toán 29

3.2. Yêu cầu đặt ra 29

3.2. Kết quả 29

PHẦN KẾT LUẬN 31

 

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


. Phần mềm (Solf ware)
Phần mềm luôn là linh hồn của VR cũng như đối với bất cứ một hệ thống máy tính hiện đại nào. Về mặt nguyên tắc có thể dùng bất cứ ngôn ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa nào để mô hình hóa (modelling) và mô phỏng (simulation) các đối tượng của VR. Ví dụ như các ngôn ngữ (có thể tìm miễn phí) OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D, ...hay các phần mềm thương mại như WorldToolKit, PeopleShop,... Phần mềm của bất kỳ VR nào cũng phải bảo đảm 2 công dụng chính: Tạo hình vào Mô phỏng. Các đối tượng của VR được mô hình hóa nhờ chính phần mềm này hay chuyển sang từ các mô hình 3D (thiết kế nhờ các phần mềm CAD khác như AutoCAD, 3D Studio,..). Sau đó phần mềm VR phải có khả năng mô phỏng động học, động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng.
1.5. Các thiết bị cơ bản của thực tại ảo
Để cảm nhận được thế giới ảo chúng ta cần có những thiết bị chuyên dụng làm cho con người đắm chìm trong thế giới ảo.
1.5.1.Thiết bị trợ giúp xây dựng mô hình
Thiết bị cơ bản và phổ biến là máy quét ba chiều. Máy quét ba chiều là một thiết bị phân tích môi trường hay phân tích một đối tượng trong thế giới thực nhằm lấy được dữ liệu về hình dạng và màu sắc của nó. Dữ liệu thu được sẽ được dùng để xây dựng các mô hình số hóa hay mô hình ba chiều mà chúng được dùng trong nhiều ứng dụng, nghiên cứu và phát triển. Có hai loại máy quét ba chiều là máy quét tiếp xúc được (contact scanner) và máy quét không tiếp xúc được (non- contact scanner).
1.5.2. Thiết bị trình chiếu
Thiết bị trình chiếu là thiết bị đưa ra thông tin, dữ kiện mà chúng ta nhìn thấy được và có thể nhận biết được. Mục đích của thiết bị trình chiếu là đưa ra đối tượng một cách chính xác trong thế giới mô phỏng.Thiết bị này có các loại sau: thiết bị hiển thị (visual device), thiết bị nghe (audio device), thiết bị cảm nhận va chạm (haptic device) và một số lạo khác.
Thiết bị hiển thị: gồm có màn hình, mũ đội đầu, các thiết bị chiếu hình.
Thiết bị mũ đội đầu: phải đội trên đầu nên làm cho thao tác nặng nề, cồng kềnh.
Thiết bị chiếu hình: thiết bị này là các máy chiếu và màn che.
Thiết bị nghe: làm tăng thêm cảm giác thực cho thực tại ảo.
Thiết bị cảm nhận va chạm: Các thiết bị này cảm nhận một số nhân tố sau của thiết bị khác gây ra: nhiệt độ, vận tốc di chuyển, sự chuyển động, áp lực và các ngoại lực khác.
1.5.3. Thiết bị nhận biết đối tượng
Các thiết bị nhận biết đối tượng có các loại sau: Thiết bị cơ học, thiết bị từ tính, thiết bị siêu âm, thiết bị quang học, thiết bị quán tính và thiết bị Vision-based trackers. Ba thiết bị cuối cùng là những thiết bị mới, phần dưới đây sẽ đi chi tiết về từng loại thiết bị ngoại trừ hai thiết bị cuối cùng.
1.5.4. Thiết bị điều khiển
Thiết bị điều khiển cho phép điều khiển vị trí của các đối tượng ảo, thiết bị này gồm có:
SpaceMouse
SpaceBall
SpaceNavigator
1.5.5. Thiết bị tương tác
Thiết bị tương tác cho phép điều khiển các đối tượng ảo trực tiếp bằng tay. Một số thiết bị loại này là: Pinch Glove, Data Glove, Didji Glove, Cyber Glove.
1.6. Ứng dụng của thực tại ảo
Hiện nay thực tại ảo đang được nghiên cứu ứng dụng mạnh mẽ ở rất nhiều lĩnh vực như: Hàng không, Xây dựng, Giải trí, Quân sự, Điện ảnh, y học
Trong quân sự: ở một số nước có liên quân sự mạnh như Mỹ, Nga, Trung Quốc ngừời ta đã xây dựng các hệ thống mô phỏng phục vụ cho việc tập luyện của bộ binh, hay những hệ thống mô phỏng hệ thống an ninh, mô phỏng trận địa phục vụ cho việc nghiên cứu, tập luyện nhằm tìm ra các phương pháp phòng thủ hay chiến đấu một cách hiệu quả và nâng cao chất lượng của quân sự, giúp tiết kiệm chi phí và giảm nguy hiểm đối với tính mạng và tài sản của con người.
Trong Hàng không vũ trụ: người ta xây dựng rất nhiều chương trình mô phỏng cho phi công tập luyện kết hợp với các thiết bị phần cứng để tạo ra một môi trường làm cho con người tưởng như ở trên một chiếc máy bay thật và mọi thứ diễn ra như ngoài thực tế. Một chương trình máy tính tạo ra không gian 3D kết hợp với thiết bị phần cứng cho phép người phi công thực hiện những chuyến bay đến các sân bay đã được xây dựng sẵn với các tình huống nhằm nâng cao kỹ năng xử lý tình huống như trong thực tế cho phi công Với cách này người ta sẽ giảm thiểu được thời gian đào tạo, chi phí đào tạo, và nâng cao tính an toàn của mỗi chuyến bay.
Trong Y học: thực tại ảo giải quyết được rất nhiều vấn đề trong y học: cung cấp môi trường thực hành cho nghiên cứu và học tập, rất hữu ích trong việc mô phỏng các ca phẫu thuật giúp cho bệnh nhân mau lành bệnh và tránh các rủi ro trong
phẫu thuật.
Trong Giáo dục: Hiện nay có một xu hướng mới trong việc ứng dụng tin học trong giáo dục mà rất được quan tâm nghiên cứu và phát triển đó là xây dựng các mô hình thực tại trên máy vi tính nhằm cung cấp các môi trường học tập và nghiên cứu. Những mô hình được xây dựng ở đây phải xây dựng làm sao để chuyển tải được thực tế của chúng ta vào môi trường mô phỏng đó, cung cấp khả năng tương tác của con người với môi trường mô phỏng đó, có khả năng gây kích thích cao với người tham gia, cho phép chia sẽ tài nguyên về môi trường qua môi trường mạng, chúng ta có thể thấy rằng đó chính là thực tại ảo.
Trong Thiết kế xây dựng : Những chương trình đồ hoạ phát triển nhất hiện nay chủ yếu phục vụ vào các lĩnh vực thiết kế và xây dựng như AUCAD, AUTODEST, 3DMAX, SHAPRE,Những chương trình đã giúp cho những nhà thiết kế xây dựng giảm được rất nhiều chi phí về thời gian và công sức thiết kế. Song hầu hết các chương trình này vẫn chỉ dừng lại ở mức các bản vẽ chứ chưa thực sự tạo ra cho người ta cảm giác, hay một cái nhìn về những công trình mà họ thiết kế ra trên thực tế nó sẽ như
thế nào.
Thực tại ảo tạo cho người ta cảm giác chìm đắm trong một không gian như trên thực tế mà đã được xây dựng trên máy vi tính sẽ giúp cho chúng ta có thể có một cái nhìn chi tiết về công trình đã được thiết kế.
Như vậy thực tại ảo có ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Qua đó cũng nhận thấy được ý nghĩa to lớn của việc ứng dụng thực tại ảo, bởi những vấn đề khó khăn mà nếu không có thực tại ảo thì có thể nói là khó lòng giải quyết hay nếu có giải quyết được thì hiệu quả cũng không cao và chi phí sẽ rất tốn kém. Còn khi ứng dụng thực tại ảo vào thì những vấn đề đó trở nên đơn giản hơn và hiệu quả mang lại thật sự to lớn kể cả vật chất lẫn tinh thần.Tuy nhiên để có được các mô hình thực tại ảo như trên thì cần có một ngôn ngữ xây dựng chúng, chương tiếp theo sẽ tìm hiểu ngôn ngữ VRML để xây dựng mô hình thực tại ảo.
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ NGÔN NGỮ THỰC TẠI ẢO VRML
2.1. Tổng quan về VRML
2.1.1. Định nghĩa VRML
Ngôn ngữ mô hình hoá thực tại ảo (VRML- virtual reality modeling language) là ngôn ngữ sử dụng mô hình phân cấp trong việc thể hiện các tương tác với các đối tượng của mô hình, VRML được sử dụng để phát triển những hình ảnh 3 chiều và quang cảnh trên World Wide Web. Các tập tin VRML có kích thước nhỏ, thường không quá 1MB. Tập tin nhỏ cho phép người dùng tương tác với quang cảnh bằng cách di chuyển "qua" hình ảnh.... Ví dụ, người dùng có thể "bước vào" một tòa nhà và đi từ phòng này qua phòng khác để nhìn tòa nhà từ mọi góc độ.
2.1.2. Lịch sử ra đời và phát triển của VRML
VRML đã trở thành một ngôn ngữ tiêu chuẩn cho việc mô phỏng tương tác thế giới 3D trong World Wide Web. Với mục đích xây dựng định dạng chuẩn cho phép mô tả thế giới thực trên máy vi tính mà cho phép chạy trên môi trường web, VRML đã trở thành chuẩn ISO từ năm 1997.
VRML bắt đầu ra đời vào mùa xuân năm 1994 ở hội nghị World Wide Web hằng năm đầu tiên được tổ chức ở Geneva, Thụy sĩ. Tim Berners-Lee và Dave Raggett đã tổ chức ra phiên họp có tên là Birds-of-a-Feather (BOF) để mô tả giao diện thực tại ảo trên World Wide Web. Nhiều thành viên tham gia phiên họp BOF đã mô tả nhiều dự án thực hiện việc xây dựng các công cụ hiển thị đồ họa ba chiều cho phép có nhiều thao tác hữu ích trên Web. Những thành viên này đã nhất trí đồng ý sự cần thiết cho các công cụ này có một ngôn ngữ chung, phổ biến cho định dạng, xác định việc mô tả thế giới 3D và các siêu liên kết World Wide Web. Vì thế cụm từ “the Virtual Reality Markup Language” ra đời, từ Markup sau đó đã được đổi thành Modelling để phản ánh bản chất tự nhiên của VRML.
Sau phiên họp BOF một thời gian ngắn thì tổ chức www-vrml mailing list được lập ra để tập trung vào xây dựng phiên bản VRML đầu tiên. Sự hưởng ứng lời mời của tổ chức này kéo dài trên một tuần và có trên một nghìn khách mời tham dự. Tại buổi họp chủ tịch Mark Pesce đã thông báo ý kiến của mình là đưa ra phiên bản phác thảo xây dựng VRML đã có sẵn ở hội nghị mùa xuân năm 1994 được tổ chức mới cách đó 5 tháng. Bản phác thảo của Mark Pesce đã có được sự đồng ý chung. Ngay sau đó hội nghị đã nhất trí các yêu cầu ràng buộc cho phiên bản đầu tiên và định hướng cho việc bắt đầu tìm kiếm các công nghệ được đưa vào để đáp ứng các yêu cầu của VRML.
Vào tháng 3-1995 thì có một thảo luận trên www-vrml mailing list liên quan đến việc tạo ra những tương tác của người sử dụng với hoạt cảnh và tất cả mọi người đều đi đến thống nhất ý kiến những thứ mới đưa ra đ...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©