多媒体技术与应用第5章三维图形动画原理
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多媒体技术与应用答案
第一章多媒体技术概述1、什么是媒体?媒体是如何分类的？（简答题）答：（1）媒体指的是信息表示和传输的载体，是人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。
在计算机科学中，媒体具有两种含义：一是承载信息的物理实体，例如磁带、磁盘、光盘、半导体存储器；二是表示信息的物理载体，例如文本、图形、图像、声音、动画及影像等。
多媒体技术中的媒体一般指后者。
（2）按照国际上一些标准化组织制定的分类标准，媒体主要有一下6种类型。
（1）感觉媒体（2）表示媒体（3）显示媒体（也称表现媒体）（4）存储媒体（5）传输媒体2、什么是多媒体？它有哪些关键特性？（简答题）答：（1）多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合、处理和利用的结果。
（2）多维化：计算机处理媒体信息的多样化，使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。
交互性：人、机对话，是多媒体技术的关键特征。
在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。
集成性：将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。
3、多媒体技术如何定义？多媒体技术有哪些特点？答：（1）多媒体技术是以计算机（或微处理芯片）为中心，将文本、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息进行数字化综合处理，使多种媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统技术。
（2）多媒体技术特征：多样性，集成性，交互性，实时性和数字化。
4、什么是多媒体系统？答:多媒体系统是指由多媒体网络设备、多媒体终端设备、多媒体软件、多媒体服务系统及相关的多媒体数据组成的有机整体。
5、什么是虚拟现实技术？答：虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，一种逼真的模拟人在自然环境中视觉、听觉和运动等行为的高级人机交互（界面）技术。
一、单选题1．媒体有两种含义，即表示信息的载体和 ( B )。
多媒体技术课后答案
《多媒体技术及应用》习题参考答案第1章多媒体技术概论1．什么是多媒体？答：使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互式系统。
2．多媒体技术中的主要多媒体元素有哪些？答：图形、图像、文本、动画、音频、视频等。
3．什么是多媒体技术？什么是多媒体计算机？简述多媒体技术的主要特点。
答：多媒体技术可以定义为：计算机综合处理文本、图形、图像、音频与视频等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并且具有交互性。
多媒体计算机是指具有多媒体处理功能的计算机。
多媒体技术的主要特点有：集成性、实时性、交互性、媒体的多样性等。
4．多媒体计算机标准的意义是什么？答：对于技术开发人员而言是用来指导多媒体个人计算机及其软件的设计规范；对于用户而言，是把现有PC机升为MPC的指导原则；对于经销商而言，可作为多媒体的性能及兼容性的尺度。
5．简述多媒体系统的组成。
答：一般多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体软件系统两个部分组成。
硬件是多媒体系统的物质基础，是软件的载体，软件是多媒体系统的核心，两者相辅相成，缺一不可。
6．试从实例出发，谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响。
略7．谈谈你如何看待多媒体技术的发展前景。
略8．选择题。
（1）音频卡是按（）分类的。
（A）采样频率（B）声道数（C）采样量化位数（D）压缩方式（2）一个用途广泛的音频卡应能够支持多种声源输入，下列（）是音频卡支持的声源。
①话筒②线输入③CD Audio ④MIDI（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部（3）（）是MPC 对视频处理能力的基本要求。
①播放已压缩好的较低质量的视频图象②实时采集视频图象③实时压缩视频图象④播放已压缩好的高质量分辨率的视频图象（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部（4）（）是MMX 技术的特点。
①打包的数据类型②与IA 结构安全兼容③64 位的MMX 寄存储器组④增强的指令系统（A）①③④（B）②③④（C）①②③（D）全部（5）下列关于触摸屏的叙述（）是正确的。
第5章第1节多媒体及多媒体系统课件
面。
多媒体小制作
利用活动一下载的三个媒体文件， 通过软件（如：PowerPoint、 Word、Flash等）集成多种媒体信 息，完成多种媒体信息的简单加 工。
找一找
联系日常生活，并通过网络 查询或相互讨论了解现实生活 那些地方用到了多媒体技术？
试一试
构思如何利用多媒体技术 宣传自己的班级,加强班级的 团结和凝聚力。
回答问题
1.所谓媒体是指 ( C) A．计算机的输入和输出信息 。 B．计算机屏幕显示的信息。 C．表示和传播信息的载体 。
回答问题
2.以数字化为基础，能够对多种媒体细细进行采
集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理 多种信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为
一个系统并具有良好交互性的技术B（ ）。 A.数字技术 B.多媒体技术 C.网络技术
回答问题
3.下列选项中那些没有用到多媒体技术 B （）
A.手机——彩信，彩铃等 B.多频道收音机 C.可视电话
媒体的搜集
请同学们从学校网站查找、下载有 关资料（包括文字、图形、声音、视 频等），按要求存储。
从学校新闻栏中找一段文字，（另存为文本文件到 桌面）。
从学校新闻栏中下载（图片）到桌面。 从音乐试听中，下载一首你
多媒体的概念及特性
多媒体：一般意义上的多媒 体，两种或两种以上的媒体的组 合。
①集成性 ②交互性
③多样性
多媒体技术概念及特性
多媒体技术：以数字化为基础，能够对多种 媒体细细进行采集、编码、存储、传输、处理 和表现，综合处理多种信息并使之建立起有机 的逻辑联系，集成为一个系统并具有良好交互 性的技术。
现将收集到的我校资料展示给 同学们，看大家通过什么来了解 我们学校？
多媒体小制作
利用活动一下载的三个媒体文件， 通过软件（如：PowerPoint、 Word、Flash等）集成多种媒体信 息，完成多种媒体信息的简单加 工。
找一找
联系日常生活，并通过网络 查询或相互讨论了解现实生活 那些地方用到了多媒体技术？
试一试
构思如何利用多媒体技术 宣传自己的班级,加强班级的 团结和凝聚力。
回答问题
1.所谓媒体是指 ( C) A．计算机的输入和输出信息 。 B．计算机屏幕显示的信息。 C．表示和传播信息的载体 。
回答问题
2.以数字化为基础，能够对多种媒体细细进行采
集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理 多种信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为
一个系统并具有良好交互性的技术B（ ）。 A.数字技术 B.多媒体技术 C.网络技术
回答问题
3.下列选项中那些没有用到多媒体技术 B （）
A.手机——彩信，彩铃等 B.多频道收音机 C.可视电话
媒体的搜集
请同学们从学校网站查找、下载有 关资料（包括文字、图形、声音、视 频等），按要求存储。
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多媒体的概念及特性
多媒体：一般意义上的多媒 体，两种或两种以上的媒体的组 合。
①集成性 ②交互性
③多样性
多媒体技术概念及特性
多媒体技术：以数字化为基础，能够对多种 媒体细细进行采集、编码、存储、传输、处理 和表现，综合处理多种信息并使之建立起有机 的逻辑联系，集成为一个系统并具有良好交互 性的技术。
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多媒体技术与应用1
载体，是信息的表示形式。
毕节学院——数学与计算机科学学院
1.1.1 媒体和多媒体 媒体
传统媒体：书刊报纸、广播、电视；
现代媒体：Internet、IPTV、电子杂志和手机短
信等。 在计算机领域中，媒体有两种含义：其一是指传播 信息的载体，如：语言，文字等其二是指存储信息
的载体，如：磁带，光盘等。
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1.3 多媒体技术的研究内容
多媒体压缩和存储
多媒体数据库和检索
多媒体网络与通信
虚拟现实与交互技术
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多媒体存储技术
磁介质
特点：大容量、快响应、高可靠
5.25”软盘 360KB 720KB 1.2 MB
3.5”软盘 720KB 1.44MB 2.88MB
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第1章 多媒体技术概述
1.1 多媒体基本概念 1.2 多媒体技术的研究对象 1.3 多媒体技术的研究内容 1.4 多媒体技术的应用和发展
毕节学院——数学与计算机科学学院
第1章 多媒体技术概述
1.1 多媒体基本概念 1.2 多媒体技术的研究对象 1.3 多媒体技术的研究内容 1.4 多媒体技术的应用和发展
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媒体对象
动画
由人工或计算机绘制画面，再将这样的多帧画 面序列在时间轴上连续播放所形成的动态视觉 感受。 它与视频图像不同的是：视频图像一般是指现 实生活中所发生的事件的记录，而动画通常指 人工创造出来的连续图形所组合成的动态影像。 如图中的7幅小鸟图片，在flash中制作成为飞翔 的小鸟的动画。
ZIP软盘 100— 250MB
多媒体技术与应用
用户可以在执行如下操作进行启动该系 统：开始→程序→附件→娱乐→录音机。这 个应用程序就像一部录音机，可以将存储在 的声音文件播放出来，还可以对声音文件进 行编辑音效，如回音、混音、插入声音片段 等。当然其最为常用功能是进行外置录音。
多媒体技术与应用
1.4.1 多媒体处理软件
（2）Wave Studio
觉媒体而人为研究构造出来的一种媒体。 此种媒体的作用是可以更加有效地存储、 加工和处理感觉媒体，以便将感觉媒体从 一地传送到另一地。如语言编码、电报码 和条形码等。
多媒体技术与应用
1.1.2 多媒体的类型
⑶ 显 示 ( 表 现 ) 媒 体 （ presentation medium） 显示媒体是用于通信中，使电信 号和感觉媒体之间产生转换所用的媒 体。如键盘、鼠标器、显示器、打印 机、话筒、扫描仪等。
多媒体技术与应用
1.4.1 多媒体处理软件
（3）解霸 解霸是北京豪杰计算机技术有限公司开发的
超级解霸软件包，其中的音频解霸和CD解霸两个 应用软件，可以用来对声音进行处理。这两个软 件的主要区别是处理的音频来源不同，音频解霸 处理的是VCD光盘中的音频，而CD解霸处理的则是 CD光盘中的音频，其基本功能大致类似，主要功 能有：播放光盘中的声音、剪取一段声音，转换 声音格式等。
多媒体技术与应用
1.4.2 多媒体创作软件
1. 视频编辑软件Adobe Premiere 对多媒体应用系统的开发者来说，将模拟视频
信号进行数字化采样后，还应对视频文件进行编辑 或加工，然后才能在多媒体应用系统中使用。因此， 视频处理是多媒体应用系统创作过程中不可缺少的 环 节 。 目 前 最 常 用 的 视 频 处 理 软 件 就 是 Adobe Premiere。Adobe Premiere它可以配合多种硬件进 行视频捕获和输出，并提供各种精确的视频编辑工 具，能产生电视级质量的视频文件，并能为多媒体 应用系统增添精彩的创意效果
多媒体技术与应用
1.4.1 多媒体处理软件
（2）Wave Studio
觉媒体而人为研究构造出来的一种媒体。 此种媒体的作用是可以更加有效地存储、 加工和处理感觉媒体，以便将感觉媒体从 一地传送到另一地。如语言编码、电报码 和条形码等。
多媒体技术与应用
1.1.2 多媒体的类型
⑶ 显 示 ( 表 现 ) 媒 体 （ presentation medium） 显示媒体是用于通信中，使电信 号和感觉媒体之间产生转换所用的媒 体。如键盘、鼠标器、显示器、打印 机、话筒、扫描仪等。
多媒体技术与应用
1.4.1 多媒体处理软件
（3）解霸 解霸是北京豪杰计算机技术有限公司开发的
超级解霸软件包，其中的音频解霸和CD解霸两个 应用软件，可以用来对声音进行处理。这两个软 件的主要区别是处理的音频来源不同，音频解霸 处理的是VCD光盘中的音频，而CD解霸处理的则是 CD光盘中的音频，其基本功能大致类似，主要功 能有：播放光盘中的声音、剪取一段声音，转换 声音格式等。
多媒体技术与应用
1.4.2 多媒体创作软件
1. 视频编辑软件Adobe Premiere 对多媒体应用系统的开发者来说，将模拟视频
信号进行数字化采样后，还应对视频文件进行编辑 或加工，然后才能在多媒体应用系统中使用。因此， 视频处理是多媒体应用系统创作过程中不可缺少的 环 节 。 目 前 最 常 用 的 视 频 处 理 软 件 就 是 Adobe Premiere。Adobe Premiere它可以配合多种硬件进 行视频捕获和输出，并提供各种精确的视频编辑工 具，能产生电视级质量的视频文件，并能为多媒体 应用系统增添精彩的创意效果
多媒体技术及应用第五章
/mmt/
第五章 视频处理技术
5.3 会声会影的基本操作——视频编辑实例
5.3.1 会声会影的安装与运行
2. 会声会影9.0的运行
双 击 Windows 桌 面 上 的 会 声 会 影 9 图 标 ， 或 者 打 开
Windows 程 序 组 ， 选 择 “ 开 始 ” |“ 所 有 程 序 ” |“Ulead VideoStudio 9.0”|“会声会影9”命令，即可运行会声会影， 进入会声会影编辑器窗口，如图5-8所示。
/mmt/
5.2.2 计算机与摄像机的连接
2. 计算机与摄像机的连接 (1) 数码摄像机的接口和连线
第五章 视频处理技术
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5.2.2 计算机与摄像机的连接
2. 计算机与摄像机的连接 (2) 台式计算机与数码摄像机的连接
第五章 视频处理技术
/mmt/
5.2.2 计算机与摄像机的连接
2. 计算机与摄像机的连接
(3) 笔记本计算机与数码摄像机的连接
第五章 视频处理技术
/mmt/
第五章 视频处理技术
5.2.3 数字视频节目制作过程
1. 编写稿本 2. 准备素材 3. 节目编辑 4. 节目输出
/mmt/
第五章 视频处理技术
3. 数字视频标准
(1) MPEG-1标准 是为了适应在数字存储媒体如CD-ROM上有效地存取广播 视 频 信 号 而 制 定 的 。 CD-ROM 驱 动 器的 数 据 传 输 率 不 会 低 于 150KB/s，容量不会低于650MB，压缩比可高达1∶200。VCD采 用的这种标准。 (2) MPEG-2标准 对MPEG-1标准进行了扩充。MPEG-2能使图像恢复到广播 级质量，高清晰视频光盘DVD就是采用的这种标准。
第5章三维全景技术
5.3全景图制作实例
5.3.3 用Ulead COOL 360制作动态全景图 步骤3：图片加入后出现预览窗口，下方的按钮可以删除、 旋转、缩小或放大图片。
5.3全景图制作实例
5.3.3 用Ulead COOL 360制作动态全景图 步骤4：单击“下一步”按钮，选择用于拍摄照片图像的相 机镜头。如果相机镜头不在列表中，可选择程序提供的缺省 镜头，也可自定义镜头参数，这里选择“普通镜头”。“关 闭变形功能”是禁止弯曲，选择后浏览时全景图无弯曲感， “关闭混合功能”是禁止融合，这样相邻两张相片拼成全景 图可见其重叠部分。
5.3全景图制作实例
5.3.3 用Ulead COOL 360制作动态全景图 步骤5：单击“完成”切换到“调整”窗口，在这里可以调 整图片的各种属性。例如：对于拼好的图片中某一幅不满意， 可单击该图片，在选项面板中调节参数即可。参数有旋转图 像、调整透视效果、调整色调、调整饱和度、调整亮度、调 整对比度等；还可通过鼠标拖拉来调整各幅图像间的重叠程 度。若对调整效果不满意，可单击“撤销”和“重复”两个 功能进行取消和重复操作，单击“重置”按钮，恢复调入图 像的初始状态。
单击“保存”按钮，保存当前全景图；单击“电子邮件”按 钮，将当前全景图转换为EXE文件，并作为电子邮件附件发送；单 击“网页”按钮，以Web页面的形式保存当前全景图，且可在浏览 器中观看；单击“屏幕保护”按钮，设置全景图为默认的屏幕保 护程序；单击“打印”按钮，以平面图形式打印该全景图；单击 “复制”按钮，将该全景图复制到剪贴板上以便其他程序调用； 单击“导出”按钮，生成一个可执行文件，执行它就可浏览全景 图的内容。这里选择“导出”按钮，文件名称设置为“COOL360全 景图”，输出文件夹设置为“D:\全景图”，单击“确定”按钮， 则在D:\全景图文件夹下生成了COOL360全景图.exe文件。
《多媒体技术及应用》第5章 音频处理技术
数字化后的音频质量取决于采样频率、量化位数以及编码 压缩算法等因素。
第10页
5.2 音频数字化
采样与采样频率 量化与量化级 声道 音频采样的数据量 音频数据编码
第11页
采样与采样频率
所谓采样就是每间隔一段时间读取一次声音信号 幅度，使声音信号在时间上被离散化。
采样的主要参数是采样频率。 采样频率(Sampling Rate)是指将模拟声音波形
5.25MB
2.6MB 5.25MB 5.25MB 10.5MB
注释 相当于电话线路较差时的音质 效果不好的立体声 实际上勉强可以接受的最低频率，非常沉闷和压抑 在这样低的采样率下，使用立体声不占优势 相当于电视机的声音质量，非常实用，在 Macintosh 和多媒体 计算机上都能够播放 在全频宽回放不太可能的情况下是立体声录音的较好选择
数字化时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数， 其计算单位是kHz(千赫兹)。 一般来说，采样频率越高，声音失真越小，但用 于存储数字音频的数据量也越大。 采样频率的高低是根据声音信号本身的最高频率 和奈奎斯特采样定理(Nyquist theory)决定的。
第12页
采样与采样频率
奈奎斯特采样定理：设连续信号 x(t) 的频谱 为 x( f ) ，以采样间隔T采样得到离散信号 x(nT)， 如果满足：当 f fc 时， fc 是截止频率，T 1/(2 fc ) 或 fc 1/(2T ) 则可以由离散信号 x(nT ) 完全确定 连续信号 x(t )。当采样频率等于 1/(2T ) 时， 即 fN 1/(2T ) ，称 f N 为奈奎斯特频率。
对于语音是一种不错的选择，但是最好缩减到 8bit，这样可以 节约很多磁盘空间
由于采样频率较低，比 CD 听起来要沉闷。但由于采用高的量 化级和立体声，仍然比较饱满，适用于 CD-ROM 产品
第10页
5.2 音频数字化
采样与采样频率 量化与量化级 声道 音频采样的数据量 音频数据编码
第11页
采样与采样频率
所谓采样就是每间隔一段时间读取一次声音信号 幅度，使声音信号在时间上被离散化。
采样的主要参数是采样频率。 采样频率(Sampling Rate)是指将模拟声音波形
5.25MB
2.6MB 5.25MB 5.25MB 10.5MB
注释 相当于电话线路较差时的音质 效果不好的立体声 实际上勉强可以接受的最低频率，非常沉闷和压抑 在这样低的采样率下，使用立体声不占优势 相当于电视机的声音质量，非常实用，在 Macintosh 和多媒体 计算机上都能够播放 在全频宽回放不太可能的情况下是立体声录音的较好选择
数字化时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数， 其计算单位是kHz(千赫兹)。 一般来说，采样频率越高，声音失真越小，但用 于存储数字音频的数据量也越大。 采样频率的高低是根据声音信号本身的最高频率 和奈奎斯特采样定理(Nyquist theory)决定的。
第12页
采样与采样频率
奈奎斯特采样定理：设连续信号 x(t) 的频谱 为 x( f ) ，以采样间隔T采样得到离散信号 x(nT)， 如果满足：当 f fc 时， fc 是截止频率，T 1/(2 fc ) 或 fc 1/(2T ) 则可以由离散信号 x(nT ) 完全确定 连续信号 x(t )。当采样频率等于 1/(2T ) 时， 即 fN 1/(2T ) ，称 f N 为奈奎斯特频率。
对于语音是一种不错的选择，但是最好缩减到 8bit，这样可以 节约很多磁盘空间
由于采样频率较低，比 CD 听起来要沉闷。但由于采用高的量 化级和立体声，仍然比较饱满，适用于 CD-ROM 产品
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参见教材P124
viewpoint.x3d的运行结果如图5-11所 示。
19
5.12 X3D动画
1. 定义一个时间传感器元 素
4
5.2 X3D文档结构、元素、CSS、DOM
1. X3D文档基本结构
2. X3D文档架构及其元素概述
1) 布局(Layout)变换类元素 2) 几何体(Geometry)类元素 3) 几何体(Geometry)类元素的子元素 4) 几何体(Geometry)类元素的外观(Appearance)类元素 5) 子(Child)类元素 6) 光照(Light)类元素 7) 视点(Viewpoint)类元素 8) 动画(Animation)类元素 9) 外部媒体引用(External Reference)类元素 10) 超链接(Hyperlink)类元素 11) 其他元素
X3D可以直接定义三维图形、文本，同时可以 引用集成外部图像、图形、视频、动画、波形 音频、MIDI器乐等已保存为文件的媒体。此外 X3D文档支持引用已保存为文件的其他X3D文 档，这样有利于X3D文档的扩展式重复使用。
前面叙述的贴图等功能事实上都是X3D外部媒 体应用的实例。此外，X3D支持引用外部音频 为X3D文档生成的三维图形世界增加立体声音 世界。音频的引用是通过Sound和AudioClip 实现的。代码5-11是一个示例。
参见教材P122
17
5.10 X3D光照
X3D用来对真实世界进行虚拟现实模拟，真实世界的一切都依 靠光照来照亮，不然就是漆黑一片。X3D文档在浏览时实际上 拥有默认的光照，同时X3D还提供了Directional Light、PointLight、SpotLight等元素来模拟平行光、点光源、 聚光灯等效果，例如SpotLight元素的完整句法如下：
参见教材P120
TextureTransform.x3d的运行结果 如图5-8所示。
15
5.8 X3D三维文本
可以在X3D场景中生成三维文本，通过<Text> 元素生成。代码5-10是一个三维文本的示例。
参见教材P121
Text.x3d的运行结果如图 5-9所示。
16
5.9 X3D与外部媒体引用
参见教材P114
Transform.x3d的运行结果如图 5-3所示。
8
5.5 X3D NURBS——三维形体定义标准
NURBS的全称是Non-Uniform Rational B-Spline(非 均一有理B样条曲线)，是三维形体建模的工业标准。
X3D 2.0 生成点、线、面的相关元素有PointSet、 IndexedLineSet、IndexedFaceSet等。
代码5-7的示例是为几何体外貌赋予材料后得到 一个淡绿色的球。
参见教材P119
Material.x3d的运行结果如图5-6所示。
13
5.7.2 贴图
当几何体的外貌要求复杂的花纹、图案时，则 需要通过贴图的机制。贴图是指在几何体的表 面粘贴一层预定义的图案来获得外貌属性。这 是通过<Texture>元素引用外部图形、图像、视 频等文件来实现静态或动态的贴图。代码5-8是 贴图的一个示例。
参见教材P123
SpotLight元素定义了一个从指定点、沿着指定方向的锥形光， 锥形光的方向、衰减等效果如图5-10所示。
18
5.11 X3D视点
X3D用来对真实世界进行虚拟现实模拟， X3D浏览者在X3D生成的三维图形世界 中具有身临其境的感觉。
Viewpoint 元素在局部坐标系中定义一 个观察者的视点。视点预定义的默认位 置在世界坐标系的(0,0,10)，默认观察 方向为(0,0,10)(向Z轴正方向即朝显示 器屏幕向里观察)，视点可以重新定义 而获得不同的观察位置和方向。代码512是一个示例。
参见教材P119
Texture.x3d的运行结果如图5-7所示。
14
5.7.2 贴图
默认的贴图方式下，图形图像是被拉 伸或缩小到正好覆盖几何体表面上的。 有时候为了得到其他材质贴图粘贴效 果，需要对贴图的坐标进行变换，贴 图坐标的变换通过 TextureTransform元素来定义。代 码5-9是一个示例。
参见教材P118
11
5.7 X3D形体的外貌
X3D图形编辑的基本原理
是先生成几何体，然后为几
何体赋予材料或进行贴图来
获得几何体的颜色、透明度、
图案等外观属性。
12
5.7.1 材料
X3D的材料是指几何体表面的材料感，包含颜 色、透明度、发光性等属性(参见1.3.1节)，通 过Material元素来定义。
代码5-3是生成点集的一个示例。
参见教材P116
代码5-4是在点集的基础上按照点的顺序生成索引线集 的一个示例。
参见教材P116
IndexedLineSet.x3d的运行结果如图5-4所示。
9
5.5 X3D NURBS——三维形体定义标准
代码5-5是在点集的基础上按照点的顺序生成索 引面集的一个示例。
5
5.2 X3D文档结构、元素、CSS、DOM
3. X3D文档样式与CSS 4. X3D文档逻辑结构与DOM
6
5.3 X3D文档编辑和浏览
1. X3D文档浏览 2. X3D文档编辑
7
5.4 X3D布局
X3D描述真实三维形体世界，是面向三维 图形的定位机制，即三维的绝对定位为默 认定位机制。一个X3D文档中，通过X3D 元素生成三维对象，然后三维对象通过三 维坐标系统布局，形成三维场景。X3D三 维坐标系统布局主要是坐标变换，常用的 坐标变换有平移(translate)、缩放(scale)、 旋转(rotate)三种，通过元素 <Transform>的特性指定。代码5-2是一 个变换的示例。
参见教材P117
IndexedFaceSet.x3d的运行结果如图 5-5所示。
10
5.6 X3D基本形体
基本形体是指数学规律上较简单的几何体， 如球体、立方体、圆锥体等。X3D包含下 列描述基本几何体的元素：<Sphere>、 <Box>、<Cone>等。在此以<Box>为例 进行叙述，<Sphere>、<Cone>可参见 X3D标准中的说明自主上机实验。代码5-6 是以<Box>元素生成方体的一个示例。
viewpoint.x3d的运行结果如图5-11所 示。
19
5.12 X3D动画
1. 定义一个时间传感器元 素
4
5.2 X3D文档结构、元素、CSS、DOM
1. X3D文档基本结构
2. X3D文档架构及其元素概述
1) 布局(Layout)变换类元素 2) 几何体(Geometry)类元素 3) 几何体(Geometry)类元素的子元素 4) 几何体(Geometry)类元素的外观(Appearance)类元素 5) 子(Child)类元素 6) 光照(Light)类元素 7) 视点(Viewpoint)类元素 8) 动画(Animation)类元素 9) 外部媒体引用(External Reference)类元素 10) 超链接(Hyperlink)类元素 11) 其他元素
X3D可以直接定义三维图形、文本，同时可以 引用集成外部图像、图形、视频、动画、波形 音频、MIDI器乐等已保存为文件的媒体。此外 X3D文档支持引用已保存为文件的其他X3D文 档，这样有利于X3D文档的扩展式重复使用。
前面叙述的贴图等功能事实上都是X3D外部媒 体应用的实例。此外，X3D支持引用外部音频 为X3D文档生成的三维图形世界增加立体声音 世界。音频的引用是通过Sound和AudioClip 实现的。代码5-11是一个示例。
参见教材P122
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5.10 X3D光照
X3D用来对真实世界进行虚拟现实模拟，真实世界的一切都依 靠光照来照亮，不然就是漆黑一片。X3D文档在浏览时实际上 拥有默认的光照，同时X3D还提供了Directional Light、PointLight、SpotLight等元素来模拟平行光、点光源、 聚光灯等效果，例如SpotLight元素的完整句法如下：
参见教材P120
TextureTransform.x3d的运行结果 如图5-8所示。
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5.8 X3D三维文本
可以在X3D场景中生成三维文本，通过<Text> 元素生成。代码5-10是一个三维文本的示例。
参见教材P121
Text.x3d的运行结果如图 5-9所示。
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5.9 X3D与外部媒体引用
参见教材P114
Transform.x3d的运行结果如图 5-3所示。
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5.5 X3D NURBS——三维形体定义标准
NURBS的全称是Non-Uniform Rational B-Spline(非 均一有理B样条曲线)，是三维形体建模的工业标准。
X3D 2.0 生成点、线、面的相关元素有PointSet、 IndexedLineSet、IndexedFaceSet等。
代码5-7的示例是为几何体外貌赋予材料后得到 一个淡绿色的球。
参见教材P119
Material.x3d的运行结果如图5-6所示。
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5.7.2 贴图
当几何体的外貌要求复杂的花纹、图案时，则 需要通过贴图的机制。贴图是指在几何体的表 面粘贴一层预定义的图案来获得外貌属性。这 是通过<Texture>元素引用外部图形、图像、视 频等文件来实现静态或动态的贴图。代码5-8是 贴图的一个示例。
参见教材P123
SpotLight元素定义了一个从指定点、沿着指定方向的锥形光， 锥形光的方向、衰减等效果如图5-10所示。
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5.11 X3D视点
X3D用来对真实世界进行虚拟现实模拟， X3D浏览者在X3D生成的三维图形世界 中具有身临其境的感觉。
Viewpoint 元素在局部坐标系中定义一 个观察者的视点。视点预定义的默认位 置在世界坐标系的(0,0,10)，默认观察 方向为(0,0,10)(向Z轴正方向即朝显示 器屏幕向里观察)，视点可以重新定义 而获得不同的观察位置和方向。代码512是一个示例。
参见教材P119
Texture.x3d的运行结果如图5-7所示。
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5.7.2 贴图
默认的贴图方式下，图形图像是被拉 伸或缩小到正好覆盖几何体表面上的。 有时候为了得到其他材质贴图粘贴效 果，需要对贴图的坐标进行变换，贴 图坐标的变换通过 TextureTransform元素来定义。代 码5-9是一个示例。
参见教材P118
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5.7 X3D形体的外貌
X3D图形编辑的基本原理
是先生成几何体，然后为几
何体赋予材料或进行贴图来
获得几何体的颜色、透明度、
图案等外观属性。
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5.7.1 材料
X3D的材料是指几何体表面的材料感，包含颜 色、透明度、发光性等属性(参见1.3.1节)，通 过Material元素来定义。
代码5-3是生成点集的一个示例。
参见教材P116
代码5-4是在点集的基础上按照点的顺序生成索引线集 的一个示例。
参见教材P116
IndexedLineSet.x3d的运行结果如图5-4所示。
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5.5 X3D NURBS——三维形体定义标准
代码5-5是在点集的基础上按照点的顺序生成索 引面集的一个示例。
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5.2 X3D文档结构、元素、CSS、DOM
3. X3D文档样式与CSS 4. X3D文档逻辑结构与DOM
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5.3 X3D文档编辑和浏览
1. X3D文档浏览 2. X3D文档编辑
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5.4 X3D布局
X3D描述真实三维形体世界，是面向三维 图形的定位机制，即三维的绝对定位为默 认定位机制。一个X3D文档中，通过X3D 元素生成三维对象，然后三维对象通过三 维坐标系统布局，形成三维场景。X3D三 维坐标系统布局主要是坐标变换，常用的 坐标变换有平移(translate)、缩放(scale)、 旋转(rotate)三种，通过元素 <Transform>的特性指定。代码5-2是一 个变换的示例。
参见教材P117
IndexedFaceSet.x3d的运行结果如图 5-5所示。
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5.6 X3D基本形体
基本形体是指数学规律上较简单的几何体， 如球体、立方体、圆锥体等。X3D包含下 列描述基本几何体的元素：<Sphere>、 <Box>、<Cone>等。在此以<Box>为例 进行叙述，<Sphere>、<Cone>可参见 X3D标准中的说明自主上机实验。代码5-6 是以<Box>元素生成方体的一个示例。