Th3813 11 cahaya & persekitaran

1

TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd [email protected] 1

TH3813 Realiti MayaCahaya dan Persekitaran


Kesan cahaya dalamdunia maya


LatarbelakangSecara default, pemercahati memepunyai satucahaya dalam pandangan, terletak di kepela.Untuk kesan lebih nyata, boleh tambahkanpelbagai kesan cahaya:

matahari, mentol, lilinflashlight, spotlight, firelight

Cahaya boleh diposisikan, putar dan diwarnakan.Cahaya tidak hasilkan bayang-bayang.


Contoh


Penggunaan jenis cahayaTerdapat tiga jenis cahaya dalam VRML

Point lights - sinarkan cahaya pada kesemua arahdaripada satu punca (titik)Directional lights - menuju kepada satu arahdaripada kedudukan yang jauhSpot lights - menuju dalam satu arah daripada satutitik, sinaran dalam kon.


Penggunaan fitur lazim cahayaSetiap jenis cahaya mempunyai beberapa medanyang sama:

on - on atau off kan cahayaintensity - kawalan kecerahan cahayaambientIntensity - kawalan kesan ambiencolor - pilih warna

2


Penggunaan fitur lazim cahayaPoint light dan spot light juga mempunyai medan:

location - kedudukan sumber cahayaradius - jarak pencahayaan maksimumattenuation - pengecilan/atenuasi dengan jarak

Directional ligtht dan spot light juga mempunyai:direction - arah tujuan


Sintaks: PointLightNod PointLight menggemerlap dalam jejaritertentu daripada satu titik/punca.

PointLight {location 0.0 0.0 0.0intensity 1.0color 1.0 1.0 1.0

}[pntlite.wrl]


Sintaks: DirectionalLightNod DirectionalLight menggemerlap pada satuarah daripada satu kedudukan yang jauh

DirectionalLight {direction 1.0 0.0 0.0intensity 1.0color 1.0 1.0 1.0

}[dirlite.wrl]


Sintaks: SpotLightNod SpotLight menggemerlap daripada satupunca/titik, dalam satu arah, di dalam kon

Spot {location 0.0 0.0 0.0direction 1.0 0.0 0.0intensity 1.0color 1.0 1.0 1.0 cutOffAngle 0.785

}[sptlite.wrl]


Sintaks: SpotLightLebar maksimum untuk kon spot light dikawaloleh medan cutOffAngle.Bahagi dalam kon dengan kecerahan seragam dikawal oleh medan beamWidth.SpotLight {

. . .cutOffAngle 0.785beamWidth 0.52

}TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd Noah

[email protected] 12

Contoh

[temple.wrl]

3


Contoh-contoh lain

[simulasi-matahari.wrl]


Latar belakang(Background)


PengenalanBentuk berikan bahagian hadapan (terhampir) dalam pandangan maya anda.Boleh hasilkan latar belakang (background).Latar belakang deskripsikan:

warna langit dan dasarimej panorama gunung, bandar dll

Latar belakang adalah lebih cepat dilukisberbanding jika gunakan bentuk.


Penggunaan komponen latarbelakang

Latar belakang hasilkan 3 bentuk khusus:sfera langit (sky sphere)hemisfera dataran (ground hemishere) dalam sferalangitkotak panorama (panorama box) dalam hemisferadataran

Hemisfera langit dan dataran dilorekkan dengansatu kecerunan warna.Kotak panorama dipetakan secara berteksturdengan 6 imej.


Penggunaan komponen latarbelakang

Bahagian transparen hemisfera dataran serlahkansfera langit.Bahagian transparen kotak panorama serlahkandataran dan langit.Pemerhati boleh melihat, atas, bawah, dankanan-kiri untuk melihat bahagian berbeza latarbelakang.Pemerhati walaubagaimanapun tak boleh hampirilatar belakang.


Sintaks: BackgroundNod Background deskripsikan warna latarbelakang.

skyColor dan skyAngle - kecerunan langitgroundColor dan groundAngle - kecerunan dataran

Background {skyColor [ 0.1 0.1 0.0, . . . ]skyAngle [ 1.309, 1.571 ]groundColor [ 0.0, 1.571 ]groundAngle [ 1.309, 1.571]

}

4


Penggunaan sudut langit & warnaWarna pertama langit terletak pada kutub utara.Warna langit selebihnya adalah berdasarkansudut langit yang diberikan:

sudut maksimum ialah 1800 = 3.1415 radian.Warna terakhir tercalit ke arah kutub selatan.


Penggunaan sudut dataran danwarna

Warna pertama dataran terletak pada kutub utara.Warna selebihnya adalah berdasarkan sudutdataran

sudut maksimum adalah 900 = 1.5708 radianSelepas warna terakhir, hemisfera selebihnyaadalah transparen.


Contoh latar belakangBackground {

skyColor [0.0 0.2 0.70.0 0.5 1.01.0 1.0 1.0

]skyAngle [ 1.309, 1.571]groundColor [

0.1 0.10 0.0,0.4 0.25 0.2,0.6 0.60 0.6,

]groundAngle [ 1.309, 1.571]

} TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd [email protected] 22

Contoh latar belakang

[back.wrl]


Sintaks: BackgroundNod Backround deskripsikan imej latar belakang

frontUrl, dll - URL bagi imej teksturBackground {

. . . frontUrl “mountns.png”backUrl “mountns.png”leftUrl “mountns.png”rightUrl “mountns.png”topUrl “clouds.png”bottomUrl “ground.png”

}TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd Noah



a) Bahagian warna teksturgunung

a) Bahagian transparen teksturgunung

5


Contoh latar belakangfrontUrl “mountns.png”backUrl “mountns.png”leftUrl “mountns.png”rightUrl “mountns.png”

}

Background {skyColor [

0.0 0.2 0.70.0 0.5 1.01.0 1.0 1.0

]skyAngle [ 1.309, 1.571]groundColor [

0.1 0.10 0.0,0.4 0.25 0.2,0.6 0.60 0.6,

]groundAngle [ 1.309, 1.571]



[back2.wrl]


Kabut (fog)


PengenalanUntuk tingkatkan realisme:

gunakan kabut untuk hasilkan dunia bekabut/kaburgunakan kabut untuk hasilkan bilik/penjara yang gelapgunakan fog untuk setkan mood

Lebih jauh/kedalam pemerhati boleh lihat, lebihterperinci perlu kita model & lukis.Untuk singkatkan masa pembangunan danpelukisan, hadkan penglihatan pengguna denganmenggunakan kabut.


Contoh

[fog2.wrl] [fog4.wrl]


Kawalan kebolehlihatanJenis kabut (fog type) tentukan jenis pengurangankebolehlihatan sama ada linear atau eksponenmelalui jarak

Linear lebih mudah dikawalEksponen lebih realistik dan “tebal”

Julat kebolehlihatan (visibility range) tentukanjarak di mana kabut telah mencapai ketebalanmaksimum

Kabut adalah “clear” pada pemerhati, dan secaraberansur kurangkan kebolehlihatan

6


Pemilihan warna kabutKabut mempunyai warna

Biasanya putih, tetapi hitam, merahberkemungkinan.

Bentuk semakin terpudar terhadap warna kabutberdasarkan jarak.Latar belakang tidak terjejas

Untuk kesan terbaik, hasilkan warna latar belakangsama dengan warna kabut.


Sintaks: FogNod Fog hasilkan kabut berwarna

color - warna kabutfogType - LINEAR atau EXPONENTIALvisibilityRange - had kebolehlihatan maksimum

Fog {color 1.0 1.0 1.0fogType “LINEAR”visibilityRange 10.0

}


Contoh kabut



Tanpa kabutKabut linear, julatkebolehlihatan30.0

Kabuteksponen, julatkebolehlihatan30.0

Kabut linear, julat denganlatar belakang


Contoh kabut (Linear)

visibilityRange = 0.0 visibilityRange = 40.0

visibilityRange = 30.0 visibilityRange = 20.0


Penggunaan bunyi


PengenalanBunyi boleh dicetuskan oleh tindakan penggunaBunyi boleh berterusan pada latar belakang

bunyi angin, muzik dalam lifBunyi terpancar daripada lokasi, pada satu arah, dalam satu kawasan.

7


Penghasilan bunyiBunyi terdiri daripada 2 komponen:

sumber bunyi - berikan isyarat bunyi (sound signal)komponen stereo

Pemancar bunyi yang terjemahkan isyarat bunyikepada bunyi maya

pembesar suara stereo


Sintaks: AudioClipNod AudioClip ciptakan sumber bunyi digital

url - URL bagi fail bunyipitch - kelajuan main-semulakawalan main-semula, sama seperti nod TimeSensor

Sound {source AudioClip {

url “myfile.wav”pitch 1.0startTime 0.0stopTime 0.0loop FALSE

}}


Sintaks: MovieTextureNod MovieTexture ciptakan sumber bunyi movie

url - URL bagi fail tekstur moviespeed - kelajuan main-semulakawalan main-semula, seperti nod TimeSensor

Sound {source MovieTexture {

url “movie.mpg”speed 1.0startTime 0.0stopTime 0.0loop FALSE

}} TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd Noah


Pemilihan jenis sumber bunyiNod AudioClip menyokong:

WAV - fail bunyi digitalsesuai untuk kesan bunyian

MIDI - fail muzik MIDI yang lazimsesuai untuk muzik latar belakang

Nod MovieTexture menyokong:MPEG - fail movie dengan bunyi

sesuai untuk TV maya


Sintaks: SoundNod Sound deskripsikan pemancar bunyi

source - nod AudioClip atau MovieTexturelocation dan direction - penempatan pemancar

Sound {source AudioClup { . . . }location 0.0 0.0 0.0direction 0.0 0.0 1.0

}


Sintaks: SoundNod Sound deskripsikan pemancar bunyi.

intensity - volumespatialize - guna pemprosesan spatialpriority - memberi keutamaan bunyi

Sound {. . . intensity 1.0 spatialize TRUEpriority 0.0

}

8


Sintaks: SoundNod Sound deskripsikan pemancar bunyi.

minFront, minBack - elipsoid dalamanmaxFront, maxBack - elipsoid luaran

Sound {. . . minFront 1.0minBack 1.0maxFront 10.0maxBack 10.0

} TH3813 11 VRML 9 © Dr. Shahrul Azman Mohd [email protected] 44

Penentuan julat bunyiMedan julat bunyi spesifikasikan 2 elipsoid

minFront dan minBack kawal elipsoid dalamanmaxFront dan maxBack kawal elipsoid luaran

Bunyi mempunyai volume yang seragam di dalamelipsoid dalamanBunyi turun kepada volume sifar daripada elipsoiddalaman ke elipsoid luaran


Penghasilan bunyi yang dicetuskan

Nod AudioClip:loop FALSETentukan startTime daripada nod pengesan

Nod Sound:spatialize TRUEminFront dll dengan nilai kecilpriority 1.0


Contoh penggunaan bunyi yang dicetuskanGroup {

children [Shape {

appearance Appearance {material Material {diffuseColor 1.0 1.0 1.0 }

}geometry Box ( size 0.23 0.1 1.5 }

}DEF C4 TouchSensor { }Sound {

source DEF PtchC4 AudioClip {url “tone1.wav”pitch 1.0

}maxFront 100.0maxBack 100.0

}]

}ROUTE C4.touchTime TO PitchC4.set_startTime


Contoh penggunaan bunyi yang dicetuskan

[kbd.wrl]


Penghasilan bunyi berterusansetempat

Nod AudioClip:loop TRUEstartTime 0.0 (default)stopTime 0.0 (default)

Nod Sound:spatialize TRUE (default)minFront dll dengan nilai pertengahan (medium)priority 0.0 (default)

9


Contoh penggunaan bunyiberterusan setempatSound {

source AudioClip {url “willow1.wav”loop TRUEstartTime 1.0stopTime 0.0

}minFront 5.0minBack 5.0maxFront 10.0maxBack 10.0

}

Transform {translation 0.0 -1.65 0.0children [

Inline { url “sndmark.wrl” }]


Contoh penggunaan bunyiberterusan setempat

[ambient.wrl]


Penghasilan bunyi latar belakangberterusan

Nod AudioClip:loop TRUEstartTime 0.0 (default)stopTime 0.0 (default)

Nod Sound:spatialize FALSE (default)minfront dll dengan nilai yang tinggipriority 0.0 (default)


Contoh lain[sound.wrl]

[earth.wrl]

[virtualtv.wrl]


Kawalan titik pandangan(viewpoint)


PengenalanSecara default, pemerhati memasukai duniamaya pada ko-ordinat (0.0, 0.0, 10.0)Boleh hasilkan viewpoint tersendiri:

Pilih kedudukan titik masukPilih pandangan yang menjadi minat pemerhatiNamakan view tersebut untuk menu browser

10


Penghasilan viewpointViewpoint spesifikasikan lokasi yang diperlukan, orientasi dan medan sudut pandangan kameraViewpoint boleh ditransformasikan menggunakannod TransformViewpoint pertama dalam fail merupakan titikmasuk


Sintaks: ViewpointNod Viewpoint spesifikasikan nama lokasi untukpemerhatian

position dan orientation - lokasi pemerhatianfieldOfView - sudut lensa kameradescription - deskripsi menu viewpoint

Viewpoint {position 0.0 0.0 10.0orientation 0.0 0.0 1.0 0.0fieldOfView 0.785 description “Entry View”

}


Contoh penggunaan berbilangviewpoint

[windmill.wrl]


Contoh-contoh lain[house.wrl]

[melnikov.wrl]


Kawalan navigasi


PengenalanDunia maya yang berbeza memerlukan kaedahnavigasi yang berbeza:

berjalan di dalam sebuah bilikterbang ke awanmemeriksa bentuk dalam aplikasi CAD

Boleh pilih jenis navigasiBoleh deskripsikan saiz dan kelajuan avatar bagipemerhati

11


Pemilihan jenis navigasiTerdapat 5 kaedah navigasi piawai:

WALK - berjalan, di tarik oleh gravitiFLY - terbang, tidak dipengaruhi oleh gravitiEXAMINE - memeriksa objek pada jarak dekatNONE - tiada navigasi, pergerakan dikawal olehdunia dan bukan pemerhatiANY - benarkan pemerhati menukar jenis navigasi

Sesetengah brower menyokong jenis navigasitambahan


Penentuan avatar

Saiz avatar (lebar, ketinggian, ketinggian langkah) dan kelajuan boleh ditentukan


Kawalan headlightHeadlight diletakkan di kepala dan ditujukan padaarah kepalaBoleh on/off kan headlight

majoriti browser berikan menu untuk mengawalheadlightboleh juga kawal headlight dengan menggunakannod NavigationInfo


Sintaks: NavigationInfoNod NavigationInfo pilih jenis navigasi dan ciri-ciriavatar:

type - gaya navigasiavatarSize dan speed - ciri-ciri avatarheadlight - on/off

NavigationInfo {type [“WALK”, “ANY”]avatarSize [ 0.25, 1.6, 0.75 ]speed 1.0headlight TRUE

}


ContohNavigationInfo {

type [“WALK”]

avatarSize [ 0.25, 1.6, 0.75 ]

speed 1.0

headlight TRUE

}


Mengesani pemerhati

12


PengenalanMengesani pemerhati membolehkan pencetusananimasi

bila kawasan boleh dilihat oleh pemerhatibila pemerhati berada dalam kawasanbila pemerhati bertembung dengan bentuk

Nod LOD dan Billboard adalah pengesanpemerhati khusus dengan sistem tindak balas terbina


Mengesani pemerhatiTerdapat 3 jenis pengesan pemerhati:

Nod VisibilitySensor - mengesan jika pemerhatiberada dalam kawasan boleh lihatNod ProximitySensor - mengesan jika pemerhatitelah berada dalam satu kawasanNod Collision mengesan jika pemerhati telahbertembung dengan bentuk


Penggunaan pengesan visibility dan proximity

Nod VisibilitySensor dan ProximitySensormengesan kawasan berbentuk kotak

center - kawasan tengahsize - dimensi kawasan

Kedua-dua nod mempunyai output yang sama:enterTimeexitTimeisActive


Sintaks: VisibilitySensorNod VisibilitySensor mengesan jika satu kawasan yang berbentuk kotak “boleh lihat”oleh pemerhati

center dan size - saiz dan lokasi kawasanenterTime dan exitTime - hantarkan masa kepada entry/exitisActive - hantarkan true/false kepada entry/exit

DEF VisSense VisibilitySensor {center 0.0 0.0 0.0size 14.0 14.0 14.0

}ROUTE VisSense.enterTime TO Clock.set_startTime


Contoh: VisibilitySensor


Sintaks: ProximitySensorNod ProximitySensor mengesan jika pemerhatimasuk atau keluar daripada kawasan

center dan size - lokasi dan saiz kawasanenterTime dan exitTime - hantarkan masa padaentry/exitisActive - hantarkan true/false pada entry/exit

DEF ProxSense ProximitySensor {center 0.0 0.0 0.0size 14.0 14.0 14.0

}ROUTE ProxSense.enterTime TO Clock.set_startTime

13


Sintaks: ProximitySensorNod ProximitySensor mengesan pemerhatiapabila berada dalam kawasan

position dan orientation - hantarkan kedudukandan orientasi pada ketika pemerhati berada dalamkawasan

DEF ProxSense ProximitySensor { . . . }ROUTE ProxSense.position_changed TO PetRobotFollower.set_translation


Contoh: ProximitySensor


Mengesan pertembunganpemerhati-bentuk

Nod pengumpulan Collision mengesan bentukdalam kumpulan

mengesan jika pemerhati bertembung dengansebarang bentuk dalam kumpulansecara automatik berhentikan pemerhati daripadaberjalan menembusi bentuk

Pertembungan berlaku apabila avatar pemerhatiberhampiran dengan bentuk


Penghasilan kumpulanpertembungan

Penyemakan pertembungan agak rumit, oleh itusemak pertembungan dengan bentuk proksi

bentuk proksi adalah versi termudah bentuksebenarbentuk proksi tidak pernah dilukis

Kumpulan pertembungan dengan bentuk proksi, tetapi tanpa children, hasilkan bentuk tertembungtanpa boleh dilihat

tingkap dllhad dunia tanpa boleh dilihat


Sintaks: CollisionNod pengumpulan Collision mengesan jikapemerhati bertembung dengan kumpulan bentuk

collide - enable/disable pengesanproxy - mengesan bentuk mudahchildren - nod children untuk dikesancollideTime - hantarkan masa pada pertembungan

DEF Collide Collision {collide TRUEproxy Shape {geometry Box { . . . } }children [ . . . ]

}ROUTE Collide.collideTime TO OuchSound.set_startTime


Contoh penggunaan sensor proksidan kumpulan pertembungan

[prox2.wrl]

14


Contoh: Collision


Pengoptimuman pengesananpertembungan

Collision adalah on (default)offkan seboleh mungkin

Wapaubagaimanapun, jika nod bapa offkanpertembungan, nod anak tidak boleh onkansemulaPertembungan berlaku apabila pemerhatibertembung dengan bentuk, tetapi bukandaripada bentuk yang bertembung denganpemerhati


Penggunaan pengesan berbilangSeberapa bilangan pengesan boleh mengsanpada masa yang sama

boleh mempunyai pelbagai keolehlihatan, proksimiti, dan pengesan pertembungankawasan pengesan boleh bertindihsensor berbilang boleh dicetuskan


http://www.ftsm.ukm.my/jabatan/tp/samn/TH3813.htm

http://www.ftsm.ukm.my/jabatan/tp/samn/personal.htm

Th3813 11 cahaya & persekitaran

Documents

Transcript of Th3813 11 cahaya & persekitaran