挤压造型Extrusion的节点说明和应用实例
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1。挤压造型的节点说明：
Extrusion节点
Extrusion
{
spine [0 0 0,0 1 0] # MFVec3f
crossSection [1 1,1 -1,-1 -1,-1 1,1 1] # MFVec2f
scale [1 1] # MFVec2f
orientation [0 0 1 0] # MFRotation
beginCap TRUE # SFBool
endCap TRUE # SFBool
ccw TRUE # SFBool
solid TRUE # SFBool
convex TRUE # SFBool
creaseAngle 0 # SFFloat
}
<域>:
spine 该域定义龙骨折线，包括一系列三维点，依次连接相邻点就得到一条折线。该域的
坐标在节点的局坐标系上定义。
crossSection 定义二维折线，包括一系列二维的坐标，依次连接相邻坐标点就得到一条
分段线性折线。该则先在节点的局部坐表系xz平面中定义，二维的坐标的第一个数是x坐
标，另一个是z坐标。
/*我们重点关心上面两个域*/
scale 该城定义二维折线的尺度缩放变换参数。在节点局部坐标系的XZ平面内，尺度变
换以平面的坐标原点为参照点，值的第一个数对应X轴的变换，第二个数对应Z轴。尺度变
换参数值必须大于零。一般该域值的个数与spine域一样，顺序对应着每个龙骨构造点处
的二维拆线的尺度变换。如果该城只指定了一个值，每一处的二维折线都使用这个值进行
变换。
orientation 该域定义三维旋转变换参数。一般该域值的个数与SPine域一样，顺序对应
着每个龙骨构造点处的二维折线的旋转变换。如果该域只指定了一个值，每一处的二维折
线都使用这个值进行变换。注意这个旋转变换并不在节点的局部坐标系上定义，而在对应
每个龙骨构造点处的一个特殊的构造点坐标系上进行。
beginCap 该域说明延伸体是否有起始端面（对应龙骨中第一个构造点）。如果
beginCap= FALSE，则不产生起始端面，否则，起始端面是将crossSection域中的二维折
线首尾相连构成的多边形，处于龙骨第一个构造点坐标系的xz平面。
endCap 该域说明延伸体是否有终止端面（对应龙骨中最后一个构造点）。如果endCap=
FALSE，则不产生终止端面，否则，终止端面是将crossSection域中的二维折线首尾相连
构成的多边形，处于龙骨最后一个构造点坐标系的xz平面。
ccw Extlusion节点自动生成几何面的法线，该域决定法线方向与二维折线走向的关系。
当cow＝TRUE时，二维折线走向（由折点定义的顺序指定）、龙骨走向（由龙骨构造点定
义的顺序指定）与法线方向应成右手关系；反之，当cow＝FALSE时，二维折线走向、龙骨
走向与法线方向应成左手关系。如果域solid=TRUE，只有逆着法线方向观察，才可以看到
几何面。
solid 对于一个几何体的面，法线方向的表面被认为是“外”表面，与此相反的是“内”
表面， 当solid域为TRUE时，只显示“外”表面，“内”表面并不显示着色。当几何体是
闭合的时候，该域用于浏览器实现优化。如果solid= FALSE，则意味着“内”、“外”表
面都要显示，浏览器必须计算两个表面，这时如果使用质材，面上的某点在两个表面使用
质材图像上的同一像点。
convex 该域告诉测览器几何体是否为一个完全的凸面体。如果不能确定，该域应该设为
FALSE。convex域用于测览器实现优化。
creaseAngle 该域影响浏览器对几何体相邻表面之间棱的处理。creaseAngle指定一个大
于0的角度值（弧度），如果相邻表面法线之间的夹角的绝对值小于这一角度，创览器对
相邻表面做平滑处理，棱不能被明显地察觉到。该域通常用于生成光滑的表面。
<事件>:
Set-SPine eventIn MFVc3f 设置spine路径的值。
Set-CrossSection eventIn MFVec2f 设置crossSection路径的值。
set-scale eventIn MFVec2f 设置scale的值。
set-orientation eventIn MFRotation 设置orientation的值
<说明>:
ExtruSion节点为描述多种形状的形体提供了一种有效和直接的方式，那些可以用ZD
截面图形经在空间中沿某一路径移动而形成的形体均可采用此方式。
crossSection域描述了一个x-z平面上的2D准形截面。将crossSection的拷贝放在每
个spine路径的连接处，按照scale、orientation域的值进行缩放或旋转，然后将相邻连
接处的交叉部分的相应顶点连接起来形成物体的侧面。如果beginCap endCap已被说明，
适当的平面多边形端帽（caps）便可被加在所构建形体的末端。
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2。vrml代码如下：
#VRML V2.0 utf8
#用户视角
Viewpoint
{
position 0 4 10
description "Look"
}
#背景
Background
{
skyColor
[
0.0 0.2 0.7,
0.0 0.5 1.0,
1.0 1.0 1.0
]
skyAngle [1.309,1.571]
}
Group
{
children
[
DEF Body Transform #螺丝纹,挤压造型
{
children Shape
{
appearance DEF DColor Appearance
{
material Material
{
diffuseColor .2 .1 .32
specularColor .31 .388 .388
ambientIntensity .07
shininess 1
}
}
geometry DEF Whorl Extrusion
{
crossSection
[
0.05 0,0 0.08,-0.05 0,0.05 0
]
spine [ ]
scale [ ]
beginCap TRUE
endCap TRUE
solid TRUE
}
}
}, # end Body
DEF Top Transform #钉子帽，圆柱
{
translation 0 5.05 0
children Shape
{
appearance USE DColor
geometry Cylinder
{
radius 0.5
height 0.1
}
}
},
Transform #钉子的身子，圆锥
{
translation 0 2.5 0
rotation 1 0 0 3.14
children Shape
{
appearance USE DColor
geometry Cone
{
bottomRadius 0.25
height 5
side TRUE
}
}
},
DEF myscript script
{
field SFFloat a 0.01
eventOut MFVec3f spin_changed
eventOut MFVec2f scal_changed
url "vrmlscript:
function initialize()
{
y_add = 0; //Y方向上的增量
cent = Math.PI/16; //螺旋时的角度的增量
angle = 0.0;
sc = 0; //缩放比例
N = 64 * 5;
for(i = 0; i < N - 20; i++)
{
b = angle / (64*Math.PI);
part_x = b * Math.cos(angle);
part_z = - b * Math.sin(angle);
/*spin就是一个多边形逼近形成的圆,Y上加
上增量,就形成了螺旋上升的造型。*/
spin_changed[i] = new SFVec3f(part_x, y_add, part_z);
scal_changed[i] = new SFVec2f(sc,sc);
angle += cent;
y_add += 1 / 64;
sc += 0.01;
}
}"
}
]
ROUTE myscript.spin_changed TO Whorl.set_spine
ROUTE myscript.scal_changed TO Whorl.set_scale
}
3。解释
crossSection [] 就是一个在x-z平面上的封闭图形,例子中是一个三角形；
spine [ ] 是crossSection的图形拉动的轨迹，(x,y,z)三维坐标形成的一个数组
scale [ ] 造型在各个spine点的缩放比例。
其实只要高中的立体几何学会了，挤压造型理解起来就是小菜一碟。
