• X3D - Programmierung interaktiver 3D-Anwendungen für das Internet

  Seite 0

• + Inhaltsverzeichnis

  Seite III

  • Vorwort

    Seite III

  • Einleitung

    Seite III

  • Kapitel 1 X3D und XML

    Seite III

  • Kapitel 2 Der Baukasten X3D

    Seite III

  • Kapitel 3 Architektur des Szenenaufbaus

    Seite IV

  • Kapitel 4 Objekte und Eigenschaften

    Seite IV

  • Kapitel 5 Modellierung von Objekten

    Seite V

  • Kapitel 6 Szenengestaltung

    Seite V

  • Kapitel 7 Integration ins Web

    Seite VI

  • Kapitel 8 Audio und Video in 3D

    Seite VI

  • Kapitel 9 Animation und Interaktion

    Seite VII

  • Kapitel 10 Scripting und externe Programmierung

    Seite VII

  • Anhang A

    Seite VIII

  • Stichwortverzeichnis

    Seite VIII

• Vorwort

  Seite 1

• + Einleitung

  Seite 5

  • Aufbau und Leseempfehlung

    Seite 6

  • Voraussetzungen

    Seite 8

  • Historie und aktuelle Version

    Seite 9

• + 1 X3D und XML

  Seite 11

  • + 1.1 Basistechnologie XML

    Seite 12

    • 1.1.1 Kompatibilität und Interoperabilität

      Seite 13

    • 1.1.2 Metadaten

      Seite 13

  • + 1.2 Regelwerk zu X3D

    Seite 14

    • 1.2.1 Wohlgeformte Dokumente

      Seite 14

    • 1.2.2 Gültige Dokumente

      Seite 15

  • + 1.3 Die Sprache X3D und ihre DTD

    Seite 15

    • 1.3.1 Standarddeklaration in X3D

      Seite 17

    • 1.3.2 Einblick in die DTD

      Seite 17

  • + 1.4 Die Sprache X3D und ihre XSD

    Seite 18

    • 1.4.1 Erweiterte Standarddeklaration in X3D

      Seite 19

    • 1.4.2 Einblick in die XSD

      Seite 19

  • + 1.5 Debugging von X3D-Code

    Seite 20

    • 1.5.1 Fehlervermeidung

      Seite 21

    • 1.5.2 Fehlersuche durch Validierung

      Seite 23

  • 1.6 Terminologie XML versus SDL

    Seite 25

• + 2 Der Baukasten X3D

  Seite 27

  • + 2.1 Sprachmodule

    Seite 28

    • 2.1.1 Profile

      Seite 28

    • 2.1.2 Komponenten und Level

      Seite 30

    • 2.1.3 Gesamtkonstrukt

      Seite 32

    • 2.1.4 Software-Unterstützung

      Seite 33

  • 2.2 Nachschlagewerk X3D-Spezifikation

    Seite 34

• + 3 Architektur des Szenenaufbaus

  Seite 37

  • 3.1 Dateikonzept und Szenengraph

    Seite 38

  • + 3.2 Spezifikation von Knoten

    Seite 40

    • 3.2.1 Generische Spezifikation

      Seite 41

    • 3.2.2 Enkodierung in XML

      Seite 43

  • + 3.3 Hello Virtual World

    Seite 45

    • 3.3.1 Worldbuilding im Datenbereich

      Seite 46

    • 3.3.2 Datei erstellen und starten

      Seite 47

  • + 3.4 Dateiformate und Enkodierungen

    Seite 48

    • 3.4.1 XML (.x3d)

      Seite 49

    • 3.4.2 ClassicVRML (.x3dv)

      Seite 50

    • 3.4.3 Binär (.x3db) und komprimiert (.x3db.gz)

      Seite 52

    • 3.4.4 Konvertierung

      Seite 54

• + 4 Objekte und Eigenschaften

  Seite 57

  • + 4.1 Geometrische Primitive

    Seite 58

    • 4.1.1 Quader (<Box>)

      Seite 58

    • 4.1.2 Kegel (<Cone>)

      Seite 60

    • 4.1.3 Zylinder (<Cylinder>)

      Seite 61

    • 4.1.4 Kugel (<Sphere>)

      Seite 61

    • 4.1.5 Geschicktes Kombinieren

      Seite 62

  • + 4.2 Transformationen

    Seite 63

    • 4.2.1 Koordinatensysteme – die Welt von X3D

      Seite 63

    • 4.2.2 Translation

      Seite 65

    • 4.2.3 Rotation

      Seite 67

    • 4.2.4 Skalierung

      Seite 68

  • + 4.3 Oberflächeneigenschaften

    Seite 70

    • 4.3.1 Farbenzauber

      Seite 71

    • 4.3.2 Materialeigenschaften

      Seite 73

    • 4.3.3 Shading

      Seite 77

  • + 4.4 Die Burg

    Seite 79

    • 4.4.1 Ausgangsszene

      Seite 80

    • 4.4.2 DEF und USE

      Seite 84

• + 5 Modellierung von Objekten

  Seite 87

  • + 5.1 Elementarteilchen

    Seite 88

    • 5.1.1 Punktwolken mit PointSet

      Seite 90

    • 5.1.2 Drahtgitter mit IndexedLineSet

      Seite 91

    • 5.1.3 Körper mit IndexedFaceSet

      Seite 93

    • 5.1.4 Dreieckige Polygone

      Seite 95

    • 5.1.5 Viereckige Polygone

      Seite 98

  • + 5.2 Zweidimensionales in 3D

    Seite 101

    • 5.2.1 2D-Geometrien

      Seite 101

    • 5.2.2 Text

      Seite 104

  • + 5.3 3D-Generatoren

    Seite 107

    • 5.3.1 Extrusion

      Seite 108

    • 5.3.2 Höhengitter

      Seite 114

    • 5.3.3 NURBS

      Seite 118

    • 5.3.4 Die Burg: Mauern, Tor und Berge

      Seite 126

• + 6 Szenengestaltung

  Seite 137

  • + 6.1 Beleuchtung

    Seite 138

    • 6.1.1 Distanzlicht

      Seite 139

    • 6.1.2 Punktlicht

      Seite 141

    • 6.1.3 Spotlicht

      Seite 144

  • + 6.2 Texturierung

    Seite 147

    • 6.2.1 Texturtypen

      Seite 148

    • 6.2.2 Texel-basiertes Mapping

      Seite 151

    • 6.2.3 Texture Mapping

      Seite 157

    • 6.2.4 Texturen positionieren, orientieren, skalieren und kacheln

      Seite 162

    • 6.2.5 Pixel-genaues Texturieren von Polygonen

      Seite 169

    • 6.2.6 Multitexturierung

      Seite 173

    • 6.2.7 Erstellen von Texturen

      Seite 180

    • 6.2.8 Die Burg: Details mit Texturen

      Seite 185

  • + 6.3 Szenenumfeld

    Seite 191

    • 6.3.1 Hintergrundgestaltung

      Seite 192

    • 6.3.2 Nebel und andere Phänomene

      Seite 199

  • + 6.4 Benutzerführung und -hinweise

    Seite 201

    • 6.4.1 Aussichtspunkte setzen

      Seite 201

    • 6.4.2 Navigationseigenschaften des Avatars

      Seite 204

    • 6.4.3 Hintergrundinformationen

      Seite 210

• + 7 Integration ins Web

  Seite 213

  • + 7.1 Hyperlinks mit Anchor

    Seite 215

    • 7.1.1 E-Mails aus der 3D-Welt

      Seite 217

    • 7.1.2 Voice-over-IP, Chats und Videokonferenzen

      Seite 219

  • + 7.2 Kombination von HTML und X3D

    Seite 222

    • 7.2.1 Wechselwirkung von X3D, HTML, XHTML und HTML5

      Seite 222

    • 7.2.2 Einbetten von X3D in Webpages

      Seite 225

    • 7.2.3 Das Frame-Konzept

      Seite 231

    • 7.2.4 Einbetten von X3D in Windows-Programme

      Seite 254

  • 7.3 Verteilte Welten mit Inline

    Seite 255

  • + 7.4 Optimierung von Lauf- und Ladezeit

    Seite 259

    • 7.4.1 Billboards

      Seite 261

    • 7.4.2 Level of Detail

      Seite 264

  • + 7.5 Spracherweiterung mit Prototypen

    Seite 268

    • 7.5.1 Aufbau eines Prototypen

      Seite 270

    • 7.5.2 Einsatz von Prototypen

      Seite 274

    • 7.5.3 Prototypen in externen Bibliotheken

      Seite 278

• + 8 Audio und Video in 3D

  Seite 281

  • + 8.1 Filmsequenzen integrieren

    Seite 282

    • 8.1.1 Videoformate

      Seite 283

    • 8.1.2 Animationsformate

      Seite 286

    • 8.1.3 Streaming-Formate

      Seite 289

  • + 8.2 Audiosequenzen und Toneffekte integrieren

    Seite 292

    • 8.2.1 Audioformate im AudioClip-Knoten

      Seite 293

    • 8.2.2 3D-Raumklang mit dem Sound-Knoten

      Seite 294

    • 8.2.3 Modellierung des akustischen Burgraums

      Seite 297

• + 9 Animation und Interaktion

  Seite 303

  • + 9.1 Konzept und Elemente der Animation

    Seite 305

    • 9.1.1 Ereignisse, Zustände und Knotenschnittstellen

      Seite 306

    • 9.1.2 Keyframe-Animation, Interpolation und Taktgeber

      Seite 308

    • 9.1.3 Ereignissteuerung mit ROUTE

      Seite 311

  • + 9.2 Übersicht verfügbarer Interpolatoren

    Seite 313

    • 9.2.1 Spezialisierte lineare Interpolatoren

      Seite 314

    • 9.2.2 Optimierte nichtlineare Interpolatoren

      Seite 315

    • 9.2.3 Ereigniskaskaden, Fan-in und Fan-out

      Seite 315

  • + 9.3 Konzept und Elemente der Interaktion

    Seite 318

    • 9.3.1 Interaktion = Sensor + Animation

      Seite 318

    • 9.3.2 Ereignisvielfalt von Sensoren

      Seite 321

  • + 9.4 Übersicht verfügbarer Sensoren

    Seite 322

    • 9.4.1 Zeigegerät- und Bewegungssensoren

      Seite 324

    • 9.4.2 Umgebungssensoren

      Seite 329

    • 9.4.3 Head-up-Display (HUD)

      Seite 334

  • + 9.5 Objektzustände mit Behelfslogik

    Seite 336

    • 9.5.1 Trigger, Toggle und Filter

      Seite 336

    • 9.5.2 Diskrete Zustandsänderungen mit Sequenzern und Switch

      Seite 337

    • 9.5.3 Ein 3D-Katalogsystem

      Seite 339

  • + 9.6 Interaktives Burg-Erlebnis

    Seite 345

    • 9.6.1 Burgtor mit Entscheidungslogik

      Seite 348

    • 9.6.2 Aufzugfahrt mit Kamerabindung

      Seite 352

    • 9.6.3 Ego-Ausrüstung und Tastaturereignisse

      Seite 357

• + 10 Scripting und externe Programmierung

  Seite 363

  • + 10.1 Sprachenvielfalt und Gemeinsamkeiten

    Seite 364

    • 10.1.1 EAI und SAI

      Seite 365

    • 10.1.2 Der Script-Knoten

      Seite 365

  • + 10.2 Scripting mit ECMAScript

    Seite 367

    • 10.2.1 Hello ECMAScript World

      Seite 368

    • 10.2.2 Externes und internes Scripting

      Seite 373

    • 10.2.3 Debugging von Skriptcode

      Seite 375

    • 10.2.4 Spezialfunktionen

      Seite 377

    • 10.2.5 Browser-Objekt mit vordefinierten Methoden

      Seite 379

    • 10.2.6 Dynamischer Quellcode

      Seite 383

    • 10.2.7 Ein virtueller Baukasten

      Seite 384

  • + 10.3 Funktionale Skripte in der Burg-Szene

    Seite 390

    • 10.3.1 Unterhaltung mit Passwort und Cockpit

      Seite 393

    • 10.3.2 Reale Zeit auf virtueller Analoguhr

      Seite 401

  • + 10.4 Programmierung mit Java

    Seite 406

    • 10.4.1 Hello Java World

      Seite 408

    • 10.4.2 Debugging, Spezialfunktionen und die Browser-Klasse

      Seite 414

    • 10.4.3 Dynamische Codegenerierung

      Seite 417

  • + 10.5 Persistenz in virtuellen Welten

    Seite 420

    • 10.5.1 Besucherzähler mit Dateizugriff

      Seite 421

    • 10.5.2 Benutzerinteraktionen dauerhaft bewahren

      Seite 428

  • + 10.6 Multiuser-Welten

    Seite 436

    • 10.6.1 Architektur, Komponenten und Datenströme

      Seite 438

    • 10.6.2 Quasi-parallele Client-Server-Kommunikation

      Seite 443

    • 10.6.3 MU-Server-Komponenten

      Seite 445

    • 10.6.4 MU-Client-Komponenten

      Seite 451

    • 10.6.5 Setup und Bedienung des MU-Systems

      Seite 462

• + A Anhang

  Seite 467

  • + A.1 Auf der CD

    Seite 467

    • A.1.1 Tutorial-Dateien

      Seite 467

  • + A.2 Interessante Links und Download-Adressen

    Seite 467

    • A.2.1 Allgemeines zu X3D

      Seite 467

    • A.2.2 X3D-Spezifikation

      Seite 468

    • A.2.3 X3D-Software

      Seite 468

    • A.2.4 Weitere Software-Tools

      Seite 468

  • A.3 Literatur

    Seite 468

  • A.4 Der Autor

    Seite 469

  • A.5 Glossar

    Seite 469

• + Stichwortverzeichnis

  Seite 471

  • Symbole

    Seite 471

  • A

    Seite 471

  • B

    Seite 471

  • C

    Seite 472

  • D

    Seite 472

  • E

    Seite 472

  • F

    Seite 472

  • G

    Seite 472

  • H

    Seite 473

  • I

    Seite 473

  • J

    Seite 473

  • K

    Seite 474

  • L

    Seite 474

  • M

    Seite 474

  • N

    Seite 474

  • O

    Seite 474

  • P

    Seite 474

  • R

    Seite 475

  • S

    Seite 475

  • T

    Seite 476

  • U

    Seite 476

  • V

    Seite 476

  • W

    Seite 476

  • X

    Seite 477

• Copyright

  Seite 489

Das Buch zeigt einleitend die Entwicklung von VRML zum internationalen ISO-Standard X3D auf und liefert wichtige Hintergründe zur XML-Basis sowie eine Übersicht zu den Sprachmodulen der 3D-Beschreibungssprache. Im Rahmen eines umfassenden und praxisorientierten Workshops werden Sie an die Grundlagen der Modellierung und Szenengestaltung in X3D herangeführt, lernen die zahlreichen Sprachkomponenten kennen und bauen sukzessive eine eigene 3D-Welt auf, die auch Webtechnologien wie Video-Streaming und Voice-over-IP integriert. Diese ergänzen Sie mit den mächtigen Funktionen zur Animation und Interaktion und erweitern den X3D-Leistungsumfang zusätzlich mit Skripten und fortgeschrittenen Methoden der Schnittstellen-Programmierung. Für den Online-Betrieb Ihrer X3D-Welten entwickeln Sie schließlich eine eigene Java-basierte Multiuser-Plattform.