VRML ist die Abkürzung für „Virtual Reality Modeling Language“, einer Sprache zum Modellieren virtueller Welten. Es ist eine Sprache zur Beschreibung von interaktiven dreidimensionalen Objekten und Welten im World Wide Web (WWW), ähnlich wie HTML zur Formatierung von zweidimensionalen Objekten und Text im WWW benutzt wird.
Statt Hypertexten legt VRML aber dreidimensionale Szenarien fest, die aufgrund dieser Beschreibung bei jeder Bildschirmdarstellung von einem VRML- Browser jeweils neu berechnet werden. Dadurch werden starre, statische Web- Seiten zu bewegten, dynamischen dreidimensionalen Welten.
Die Beschreibungssprache soll folgende Grundvoraussetzungen erfüllen:
Sie soll unabhängig von der verwendeten Hardwareplattform und somit von einer breiten Masse von Anwendern nutzbar sein.
Sie soll sich beliebig erweitern lassen
Sie soll auch mit langsamen Verbindungen noch hinreichend nutzbar sein.
Vorrangig wurde VRML dazu entwickelt, das World Wide Web um eine dreidimensionale Benutzerschnittstelle zu erweitern. Inzwischen hat sich VRML aber auch für andere Anwendungsgebiete bewährt, bei denen es auf dreidimensionale Darstellungen ankommt. So kann man z.B. vom virtuellen Messeführer über interaktive Bauanleitungen bis hin zur kompletten Einführung eines neuen Produkts jede Art von Informationssystem zu realisieren. [...]
Inhaltsverzeichnis
I Was ist VRML ?
1 Grundlagen
1.1 Grundlegende Syntax
1.1.1 Felder
1.1.2 Knoten
1.1.3 Schlüsselwörter
1.2 Begriffe und Zusammenhänge
1.2.1 Knoten
1.2.2 Gruppenknoten
1.2.3 Blattknoten
1.2.4 Untergeordnete Knoten
1.2.5 Texturen
2 Unterschied zwischen manueller und toolgestützter VRML- Programmierung
2.1 Eine einfache rechteckige Form :
2.2 Inlines
2.3 Die LoD- Funktion
2.4 Animation eines Kegels
2.5 Fazit
3 Untersuchung von Laufzeit- und Ressourcenverhalten unter IRIX
3.1 Das System IRIX 6.3
3.2 Ressourcenverhalten
3.2.1 Speicher
3.2.2 CPU
3.3 Laufzeitverhalten
3.3.1 LoD
3.3.2 Belastung über das Netz
3.3.3 Systemschwierigkeiten
4 Der virtuelle Kindergarten als Fallbeispiel
5 Ausblick
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die Virtual Reality Modeling Language (VRML) als Sprache zur Beschreibung interaktiver dreidimensionaler Welten für das World Wide Web zu beleuchten. Dabei wird insbesondere der Unterschied zwischen manueller Programmierung und der Nutzung von Autorentools analysiert, sowie eine praktische Untersuchung des Ressourcen- und Laufzeitverhaltens unter dem Betriebssystem IRIX durchgeführt.
- Grundlagen und Syntax von VRML 2.0
- Vergleich manueller versus toolgestützter Programmierung
- Analyse des Ressourcenverbrauchs (Speicher und CPU)
- Performancesteigerung durch Level of Detail (LoD)
- Praktische Umsetzung an einem Fallbeispiel (virtueller Kindergarten)
Auszug aus dem Buch
2.3 Die LoD- Funktion
LoD bedeutet „Level of Detail“. Es ist ein Knoten (eine Struktur), der das Aussehen eines Objekts abhängig von der Entfernung verändert.
Man hat damit die Möglichkeit, ein Objekt aus einer weiten Entfernung, in der man sowieso keine Details erkennen kann, es nur in einfacher Ausführung in den Browser laden zu lassen. Man spart somit Ressourcen und verbessert das Laufzeitverhalten.
Weitere Informationen im Teil „Laufzeit- und Ressourcenverhalten“.
LOD1: Bis zu einer Entfernung von ca. 66 m erscheint das Objekt als kleine, runde Kugel.
LOD2: Zwischen einem Abstand von ca. 33 m und 66 m zum Objekt lädt der Browser ein kleines Viereck.
LOD3: Erst wenn der Benutzer dem Objekt näher als 33 m nahe kommt, erscheint es ihm in voller Pracht als Würfel mit einer gemusterten Textur.
Zusammenfassung der Kapitel
Grundlagen: Einführung in die VRML-Syntax, Feldtypen und Knotenstrukturen zur Definition dreidimensionaler Welten.
Unterschied zwischen manueller und toolgestützter VRML- Programmierung: Vergleich des generierten Programm-Codes zwischen manueller Erstellung und der Verwendung des Autorentools COSMO Worlds.
Untersuchung von Laufzeit- und Ressourcenverhalten unter IRIX: Analyse der Systemlast, des Speicherverbrauchs und der Ladezeiten bei unterschiedlichen VRML-Konfigurationen auf SGI-Hardware.
Der virtuelle Kindergarten als Fallbeispiel: Praktische Anwendung der erlernten Methoden an einem komplexen Beispielobjekt und Dokumentation der durchgeführten Korrekturen.
Ausblick: Einschätzung der künftigen Entwicklung von VRML, insbesondere hinsichtlich Standardisierung und Leistungsfähigkeit.
Schlüsselwörter
VRML, Virtual Reality, 3D-Modellierung, World Wide Web, IRIX, Cosmo Worlds, Level of Detail, LoD, Ressourcenverbrauch, Laufzeitverhalten, Programmierung, Knoten, Szenengraph, Browser-Plugin, Interaktivität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Virtual Reality Modeling Language (VRML) V2.0, deren technischem Aufbau und ihrer praktischen Anwendung zur Erstellung interaktiver 3D-Szenarien im World Wide Web.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit deckt die syntaktischen Grundlagen von VRML, die Methoden zur Erstellung von 3D-Welten (manuell vs. via Tools) sowie die Analyse der Performance und des Ressourcenverbrauchs unter IRIX ab.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, den Programmierer mit der Struktur von VRML vertraut zu machen und die Vor- und Nachteile zwischen manueller Code-Erstellung und der Nutzung von Autorentools wie COSMO Worlds aufzuzeigen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer technischen Analyse und einem experimentellen Ansatz, bei dem verschiedene VRML-Implementierungen erstellt, gemessen und hinsichtlich ihres Ressourcenverbrauchs (CPU, Speicher) sowie ihrer Ladezeit evaluiert wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden neben den theoretischen Grundlagen der Syntax spezifische Funktionen wie Inlines und LoD erläutert sowie detaillierte Messungen des Systemverhaltens auf einer SGI-Workstation unter IRIX präsentiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie VRML, Szenengraph, Knoten, Level of Detail (LoD), Performance-Analyse und virtuelle Welten charakterisiert.
Wie beeinflusst die LoD-Funktion die Darstellung virtueller Welten?
Die LoD-Funktion steigert die Performance, indem sie die Detailtiefe von Objekten in Abhängigkeit von der Distanz zum Betrachter anpasst, wodurch unnötige Ressourcen für nicht sichtbare Details eingespart werden.
Was sind die Hauptergebnisse beim Vergleich der Programmierung?
Der Vergleich zeigt, dass manuelle Programmierung zu effizienterem, saubererem Code führt, während Autorentools wie COSMO Worlds zwar den Einstieg erleichtern, jedoch oft redundanten oder schwer lesbaren Code erzeugen.
- Quote paper
- Claus Strobel (Author), 1997, Virtual Reality Modeling Language, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10967
