主要内容

地形可视化

这个例子说明了将一般可用的数字高程模型转换为X3D格式以用于虚拟现实场景的可能性。

作为地形数据的来源,使用了南旧金山DEM模型。场景中包括一个简单的预先创建的Boeing®747®模型,以展示从多个来源实时创建虚拟场景的技术。

这个例子需要“映射工具箱”。

读取DEM数据

% gunzip南旧金山DEM文件到一个临时目录文件名= gunzip(“sl3d_sanfranciscos.dem.gz”, tempdir);demFilename =文件名{1};%读取1:24 000 DEM文件将缺失值标准化为NaNdeminfo = geoasterinfo (demFilename);Z = standarzemissing (readgeoraster(demFilename), deminfo. missingdatindicator);%删除临时gunzip文件删除(demFilename);

数据准备

操作数据,为创建虚拟世界做准备

demdata = Z;[xdim, zdim] = size(demdata);Xspace = 30;x维的米比例%Zspace = 30;z维的米比例%将数据重新塑造为一维数组。Demdata = Demdata (:);

从模板创建一个虚拟世界

%调出模板Myworld = vrworld(“vr_template_terrain.x3d”);打开虚拟世界打开(myworld);%为节点VRTerrain创建句柄,该节点将包含DEM数据Terrain_node = vrnode(myworld,“VRTerrain”);

创建地形节点字段(形状,外观,材质)

%创建VRTerrain - shape的子节点newShape = vrnode(Terrain_node,“孩子”“Terrain_Shape”“形状”);为形状创建外观字段newAppear = vrnode(newShape,“外观”“Terrain_Appearance”“外观”);为外观创建材质字段newMat = vrnode(newAppear,“材料”“Terrain_Material”“材料”);为材质字段指定属性newMat。ambientIntensity = 0.25;newMat。diffuseColor = [0.9 0.6 0.6];newMat。光泽度= 0.078125;newMat。specularColor = [0.0955906 0.0955906 0.0955906];为形状创建几何字段newgrid = vrnode(newShape,“几何”“DEM_EGrid”“ElevationGrid”);为几何字段分配属性-使用DEM数据newEGrid。creaseAngle = 3.14;newEGrid。xDimension = xdim;newEGrid。zDimension = zdim;newEGrid。xSpacing = xspace;newEGrid。zSpacing = zspace; newEGrid.height = demdata; newEGrid.ccw =“真正的”这个设置将使地形表面从两侧都可见newEGrid。固体=“假”

创建地形纹理

为了给地形纹理上色,我们将使用映射工具箱中的DEMCMAP函数。

%地形高度用于图像上色cmap = demcmap(Z, 256);创建当前目录的纹理子目录% output参数仅用于避免警告消息时的目录%已存在[~, ~] = mkdir(“纹理”);%缩放高度值以使用完整的色图范围%缩放依赖于这个地形从零高度开始的事实Zscaled = Z .* (size(cmap,1)-1) ./ max(Z(:));将纹理保存到纹理子目录下的PNG图像%向左旋转图像以匹配X3D模型所需的图像方向zscaling的%元素表示进入cmap的索引imwrite (rot90 (Zscaled),提出,“纹理/ sanfrancisco_elev.png”);

为VRTerrain外观字段分配纹理

纹理图像文件是由上面的代码创建的,这里它包含在X3D场景中,作为地形外观节点的纹理字段:

newTexture = vrnode(newAppear,“纹理”“Terrain_texture”“ImageTexture”);newTexture。url =“纹理/ sanfrancisco_elev.png”

复制已创建文件中内联的文件到当前目录

内联模型在sl3ddemos目录中。

因为文件是使用相对路径内联的,我们必须将它们复制到新创建的场景文件存在的相同目录中。

如果你复制地形模型到不同的位置,不要忘记复制这些文件,以及纹理文件(s)在纹理子目录中可以找到。

%收到b747。X3d从/sl3ddemos到当前目录Pt = fileparts(其中(“vrterrain_simple.m”));拷贝文件(fullfile (pt,“b747.x3d”pwd),“f”);

将飞机添加到虚拟场景中

%创建一个新的Transform节点,命名为“Boeing”平面= vrnode(myworld,“波音”“转换”);Plane_inline = vrnode(平面,“孩子”“Boeing_Inline”“内联”);一个简单的波音模型准备在/sl3ddemos目录下plane_inline.url =“b747.x3d”

确定地形数据中的最高山峰

ypeak = max(Z(:));[xmax, zmax] = find(Z==ypeak);%使用第一个峰值,如果更多的顶点具有相同的最大高度在X3D中,将矩阵指标转换为x和z方向的米xpeak = xspace * (xmax (1) 1);zpeak = zspace * (zmax (1) 1);

将飞机置于海拔200米处

飞机。翻译= [xpeak ypeak+200 zpeak];将这架飞机的尺寸缩放20倍,这样它就能飞行%在虚拟场景中可见,无需任何额外缩放飞机。刻度= [20 20 20];

将坐标系三坐标添加到虚拟场景中

有时在场景中临时包含一个三元组是有用的,它可以帮助添加到场景中的对象的方向。Triad被简单地创建为Triad EXTERNPROTO的实例,它位于“vrterrain_sanfrancisco”中。x3d”文件。

三和弦由从一个顶点开始的3条线(1米长)组成%沿x y z方向。这些线条的颜色如下:% +x -红色% +y -绿色% +z -蓝色%如果三和弦包含在场景的顶层%层次结构,它表示全局场景坐标。%如果它作为转换节点的子节点包含,则表示本地节点场景中该节点的%坐标系(方向)。将三和弦添加到层次结构的顶层场景Triad = vrnode(myworld,“Triad1”“三位一体”);%缩放三位一体的大小,使其可见%在虚拟场景中,不需要任何额外的缩放三合会。缩放= [xdim*xspace/8 min(xdim*xspace/8, zdim*zspace/8) zdim*zspace/8];将三位一体置于波音747的中心。三合会。位置=[xpeak ypeak+200 zpeak];

修改模板文件WorldInfo信息

更改场景的标题以反映我们所做的更改

myworld.World_Info。title =“B747飞过旧金山地区”

将创建的世界保存到一个新的WRL文件

保存(myworld,“vrterrain_sanfrancisco.x3d”);

关闭并删除用于创建场景的虚拟世界

关闭(myworld);删除(myworld);

打开并查看我们刚刚创建的虚拟世界文件

有几种方法可以打开虚拟场景文件:

这是如何在外部查看器中打开一个X3D文件:% vrview(“地形。x3d”、“网”);这是如何在内部查看器中打开一个X3D文件:% vrview(“地形。x3d”、“内部”);这是如何在默认的查看器中打开X3D文件:Createdworld = vrview(“vrterrain_sanfrancisco.x3d”);%设置反锯齿使地形纹理平滑我的无花果=得到(创造的世界,“数据”);集(myfig,抗锯齿的“上”);

清理

这个例子在工作目录中创建了一个新的虚拟模型。

新创建的虚拟场景保持打开状态,以便您可以探索它。

%清除所有使用的变量清晰的Terrain_nodeZZscaled提出createdworlddemFilenamedemdata前女友文件名...id纬度混乱myfigmyworldnewAppearnewEGrid...newMatnewShapenewTexture纳米好吧飞机plane_inlinept三合会...已经xdimxmaxxpeakxspaceypeakzdimzmaxzpeakzspace