VRMLの実験

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VRMLの実験

　　研究・設計　数理設計研究所　　矢澤　正人

VRMLの実験
研究・設計　数理設計研究所　　矢澤　正人

概略説明
MAD３DのデータをVRMLに変換するソフト作成のための研究。実現したいこと点群データの表示等高線群の表示 TIN群の表示スケールの同時表示見栄えのする色、光源、テクスチャの設定デジカメ画像との合成衝突の制御複数データの同時表示。データごとに色を変えるとか判っている問題点　デフォルトでは座標(0,0,0)を注目点としているが、データによってはなんの画像も見えないことがある。　データ変換時にうまく表示できる視点位置を設定するか、データ位置をオフセットしておくなどする必要がある。参考文献　「VRML2　動く３Dグラフィックス」中山　茂　技報堂出版　1997年の本。やや古く、ネットスケープベースのせいかサンプルがちゃんと見えないことが多い。	プラグインインターネットエクスプローラ用ＶＲＭＬプラグイン Cosmo Player 2.1.1(3.3MB)　cosmo_win95nt_eng.exe 　各自、インストールして操縦に慣れておく必要があるだろう。
サンプルデータ高度化センターロビー(5.9MB)　floor.wrl 　もとデータが左手系、VRMLは右手系なのでX軸が反転してしまっている。点データのサンプル vr2-3-31.wrl(1KB)　point.wrl 　色情報にバグがあり点が見えない？世増の正面、左半分(170KB)　yoma.wrl ホルンフェルス(387KB)　horu.wrl
ファイル名ＶＲＭＬデータの拡張子は　「wrl」。worldの略らしい。テキストで記述するが、バイナリ形式のものもある。ヘッダファイル先頭行に次のヘッダを入れる。 #VRML V2.0 utf8 コメント半角の「＃」以降、行末までがコメントとなる。点の描画次のように書くのが基本。各点のＸ，Ｙ，Ｚをスペースで区切り、各データをカンマで区切る。 Shape { 　geometry PointSet { 　　coord Coordinate { 　　　point [ 　　　　1 1 0, 　　　　-1 1 0, 　　　　-1 -1 0, 　　　　1 -1 0, 　　　　0 0 1 , 　　　] 　　} 　} } ポリラインの描画　まず「point」で、ラインの頂点をすべて指定してしまう。指定した順に０から始まるインデックス番号が割り当てられる。　次に、「coorIndex」で点集合のうちのどの点からどの点へ線を書くのかをインデックスで指定する。１本のラインはいくつ点を通過してもよく、-1で終端する。　 Shape { 　geometry IndexedLineSet { 　　coord Coordinate { 　　　point [ 　　　　0 0 0, 　　　　1 1 1, 　　　　2 1 1, 　　　] 　　} 　　coordIndex [ 　　　0, 1, -1, 　　　2, 3, -1, 　　] 　} }	等高線データをＶＲＭＬ化するために必要な情報頂点データ　等高線データのすべての頂点の３次元座標。　書式は、ｘ、ｙ、ｚをスペースで区切り、ｚの次はカンマと改行。　値は単精度実数。　各頂点データには、０から始まるインデックス番号が自動的に付加される。例） x0 y0 z0, x1 y1 z1, x2 y2 z2. ラインデータ　通過する頂点をラインの端から端までインデックス番号で指定し、-１で１本のラインを終端する。　書式は、インデックス番号,インデックス番号,インデックス番号,・・・・-１,。　値は３２ビット整数。例 0, 1, 2, 3, 4, 5, -1. 0, 10, 1, 10, 2, 15.-1, 11, 12, 13, 14, 15, 16, -1, ＴＩＮデータをＶＲＭＬ化するために必要な情報　ラインと同じように、点群を登録してから面の構成をインデックス番号で指示してやればいい。　ただし、シェーディングしないと何を表示してるのかさっぱりわからないので、別途シェーディングの書式を盛り込む必要がある。 Shape { 　geometry IndexedFaceSet { 　　coord Coordinate { 　　　point [ 　　　　1 1 0, 　　　　-1 1 0, 　　　　-1 -1 0, 　　　] 　　} 　　coordIndex [ 0, 1, 2, -1] 　} }

概略説明

　MAD３DのデータをVRMLに変換するソフト作成のための研究。

実現したいこと

点群データの表示
等高線群の表示
TIN群の表示
スケールの同時表示
見栄えのする色、光源、テクスチャの設定
デジカメ画像との合成
衝突の制御
複数データの同時表示。データごとに色を変えるとか

判っている問題点

　デフォルトでは座標(0,0,0)を注目点としているが、データによってはなんの画像も見えないことがある。
　データ変換時にうまく表示できる視点位置を設定するか、データ位置をオフセットしておくなどする必要がある。

参考文献

　「VRML2　動く３Dグラフィックス」中山　茂　技報堂出版
　1997年の本。やや古く、ネットスケープベースのせいかサンプルがちゃんと見えないことが多い。

プラグイン

インターネットエクスプローラ用ＶＲＭＬプラグイン
Cosmo Player 2.1.1(3.3MB)　cosmo_win95nt_eng.exe

　各自、インストールして操縦に慣れておく必要があるだろう。

サンプルデータ

高度化センターロビー(5.9MB)　floor.wrl

　もとデータが左手系、VRMLは右手系なのでX軸が反転してしまっている。

点データのサンプル vr2-3-31.wrl(1KB)　point.wrl

　色情報にバグがあり点が見えない？

世増の正面、左半分(170KB)　yoma.wrl

ホルンフェルス(387KB)　horu.wrl

ファイル名

ＶＲＭＬデータの拡張子は　「wrl」。worldの略らしい。
テキストで記述するが、バイナリ形式のものもある。

ヘッダ

ファイル先頭行に次のヘッダを入れる。
#VRML V2.0 utf8

半角の「＃」以降、行末までがコメントとなる。

点の描画

次のように書くのが基本。
各点のＸ，Ｙ，Ｚをスペースで区切り、各データをカンマで区切る。

Shape {
　geometry PointSet {
　　coord Coordinate {
　　　point [
　　　　1 1 0,
　　　　-1 1 0,
　　　　-1 -1 0,
　　　　1 -1 0,
　　　　0 0 1 ,
　　　]
　　}
　}
}

ポリラインの描画

　まず「point」で、ラインの頂点をすべて指定してしまう。指定した順に０から始まるインデックス番号が割り当てられる。
　次に、「coorIndex」で点集合のうちのどの点からどの点へ線を書くのかをインデックスで指定する。１本のラインはいくつ点を通過してもよく、-1で終端する。
　

Shape {
　geometry IndexedLineSet {
　　coord Coordinate {
　　　point [
　　　　0 0 0,
　　　　1 1 1,
　　　　2 1 1,
　　　]
　　}
　　coordIndex [
　　　0, 1, -1,
　　　2, 3, -1,
　　]
　}
}

等高線データをＶＲＭＬ化するために必要な情報

頂点データ

　等高線データのすべての頂点の３次元座標。
　書式は、ｘ、ｙ、ｚをスペースで区切り、ｚの次はカンマと改行。
　値は単精度実数。
　各頂点データには、０から始まるインデックス番号が自動的に付加される。
例）
x0 y0 z0,
x1 y1 z1,
x2 y2 z2.

ラインデータ

　通過する頂点をラインの端から端までインデックス番号で指定し、-１で１本のラインを終端する。
　書式は、インデックス番号,インデックス番号,インデックス番号,・・・・-１,。
　値は３２ビット整数。
例
0, 1, 2, 3, 4, 5, -1.
0, 10, 1, 10, 2, 15.-1,
11, 12, 13, 14, 15, 16, -1,

ＴＩＮデータをＶＲＭＬ化するために必要な情報

　ラインと同じように、点群を登録してから面の構成をインデックス番号で指示してやればいい。
　ただし、シェーディングしないと何を表示してるのかさっぱりわからないので、別途シェーディングの書式を盛り込む必要がある。
Shape {
　geometry IndexedFaceSet {
　　coord Coordinate {
　　　point [
　　　　1 1 0,
　　　　-1 1 0,
　　　　-1 -1 0,
　　　]
　　}
　　coordIndex [ 0, 1, 2, -1]
　}
}

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