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VRML 을 이용한 멀티미디어관 소개

DREAM FACTORY

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순 서

VRML 의 소개 , 역사 , 특징 VRML 의 기본구조 Cosmo World 와 Cosmo Player 의 소개 제작 과정 제작시 어려웠던 점 참고 문헌

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VRML 이란

VRML(Virtual Reality modeling Language) = 가상현실 구현 언어 인터넷상에서 상호 작용하는 3 차원을 (Web3D) 을 표현하기 위한 텍스트를

기반으로 한 언어 ISO 와 IEC 에서 공인한 표준 Web3D 언어

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VRML 의 역사 VRML 1.0

1994 년 제 1 회 웹 컨퍼런스에서 처음 언급 실리콘 그래픽스의 지원 아래 실리콘 그래픽스의 오픈

인벤터 (Open Inventor) 파일 포맷에 기초한 VRML 1.0 규약이 제정

VRML 2.0 1996 년 8 월 4 일 실리콘 그래픽스의 Moving Wo

rld 에 기초한 VRML 2.0 규약이 탄생 사용자와의 상호작용의 기능들과 키프레임

애니메이션을 가능하게 하여 차세대 인터넷 구축을 위한 기반을 제시

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VRML 의 역사 VRML 97 VRML 2.0 기술을 기술적으로 명문화하고 일부

기능을 수정한 VRML 97 규약으로 ISO(국제표준기구 ) 에서 1997 년 8 월에 새로 승인한 규약

X3D Web3D CONSORTIUM 은 VRML 의 다음 버젼을 X3

D 라고 명명 , 차세대 웹언어인 XML 과의 통합을 목적으로 활발히 논의중

X3D 는 "Extensible 3D" 의 약자로 인터넷 가상현실 구현 표준 언어인 VRML 을 대체할 새로운 표준안의 이름

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VRML 의 특징 상호작용성 & 탐색항해 VRML 내에서 사용자는 주위 사물과 상호 작용이

가능하다 . 사용자는 VRML 월드 안을 자유롭게 돌아다닐

수 있다 .

공개 소스 VRML 의 기술은 Web3D CONSORTIUM 을 통해서

통합되고 정리되고 있다 라이센스 요구가 없어 누구나 웹상에서 자유로이

표현할 수 있다 .

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VRML 파일의 구조 Header Vrml 의 가장 첫줄에 해당되는 부분

Scene graph 그 사물들의 특징을 설명하는 노드을 포함

Prototype( 원형 ) 사용자는 원형을 이용하여 vrml 파일에 새로운

노드를 정의하고 추가할 수 있다 .

Eventrouting( 사건전달 ) Vrml 노드는 환경의 변화나 사용자의 행동에

반응하여 사건을 발생한다 .

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VRML 문서의 구성

기본구성 VRML 에서 가상세계를 구축하는 것을 장면 (Scen

e) 장면을 구성하는 것은 노드 (Node) 라 하며 여러 개의 노드가 모여 하나의 객체를 구성

장면의 구성 사물 빛 시점 이벤트

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Box 노드#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Box { size 10 0.1 0.1 } appearance Appearance { material Material {diffuseColor 0 0 1 }}}Shape { geometry Box { size 2 2 2} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 1 0}}}

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Cone 노드#VRML V2.0 utf8Shape { geometry Cone{ bottomRadius 2 height 3 bottom FALSE} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 0}}}Shape { geometry Cone{ bottomRadius 2 height 3 side FALSE} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0 1 0}}}

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표준단위와 좌표계 VRML 은 측정은 미터단위를 사용한다 .

오른손 법칙이 적용되는 3 차원적 cartesian 좌표 시스템을 이용한다 .

분 류 단 위

직선거리 미 터각 도 라디안

시 간 초색 RGB 색상값

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Cosmo World

제 작 : 실리콘 그래픽스사 VRML 저작툴로서 가장 다양하고 강력한 기능제공 Cosmo Worlds 의 인터페이스는 일반적인 컴퓨터 그래픽 툴의 인터페이스와 매우 유사 . 장점 : VRML 월드를 구현함에 있어서 저작도구를 이용하면 쉽게 사이버 월드를 구현 . 단점 : 자칫 너무 세밀하게 나타내기 때문에 용량이 커진다 .

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Cosmo World

Tool bar

Menu bar

Status bar

OutlineEditor

PropertyInspector

View port

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Cosmo Player

제 작 : 실리콘 그래픽사 가장 많은 사람이 쓰는 Viewer VRML 2.0 의 모든 노드를 완벽히 지원 독립적으로 작동하지 못하고 익스플로러나 넷스케이프에 플러그인되어 작동 인텔에서 개발된 3D RSX Sound 지원

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Cosmo Player

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Cosmo Player

공 통

1 Undo/Redo : 방금전에 한 실행을 취소시키거나 취소시킨 것을 다시 실행시킨다 . 2 Straighten : 지평선에 수직으로 서있지 않은 경우 지평선과 수직으로 만들고 시야도 지평선을 수평으로 바라보도록 한다 . 3 Prefererces : CosmoPlayer2.0 의 환경설정창을 연다 . 4 Change Controls : 두종류의 계기판 사이를 전환시켜 준다 . 5 Viewpoint : 제작자에 의해 정해진 시점을 보여주고 , 이동한다 .

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Cosmo Player

Work / Fly Mode

1 Go-이동할 때 사용합니다 . Gravity Float 의 선택에 따라 걷거나 공중을 날 게 됩니다 .

2 Tilt-관찰자 위치의 변화없이 상하좌우를 관찰할 수 있습니다 . 3 Slide-사물과의 거리는 변화시키지 않고 수평으로 이동합니다 . 4 Gravity-중력을 작동시켜 관찰자를 바닥으로 내려놓습니다 . 5 Float- 무중력 상태로 만들어 공중으로 부양시깊니다 .

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Cosmo Player

Examine Mode

1 Rotate-중심을 기준으로 회전시킴니다 . 2 Zoom-사물을 확대 시킵니다 . 3 Pan-slide 와 비슷하나 대상물이 수평으로 이동합니다 .

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층별 구조 확인 및 크기계산 각층의 구조를 일일이 확인 평면도를 그리기 위한 각 부분의 크기 결정

연구실과 교수실의 넓이를 각각 워드프로세서 표 2칸과 1칸으로 결정

복도의 넓이는 표 1칸으로 결정 강의실과 계단등의 크기는 연구실과 강의실에 비례하여 결정

워드프로세서를 이용 간단한 평면도 완성 평면도 완성후 VRML 에 적용할 크기 계산

워드프로세서 표 1칸을 VRML 에서는 5로 계산 건물 한층의 높이는 10 으로 계산

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층별 구조 확인 및 크기계산

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Box 를 이용하여 복도 제작

Box 의 높이를 최소화하여 건물 복도 제작 복도 모양 확인 후 몇 개의 Box 가 필요한지 확인 Box 가 들어갈 위치에 맞게 크기 계산 각 Box 들의 위치를 조정하여 복도 완성

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Box 를 이용하여 복도제작

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Clone 기능을 이용한 Box 복제

Box 와 Clone 을 이용하여 연구실 등 제작 평면도에서 계산했던 수치를 적용 Box 를

이용하여 강의실 , 연구실 , 교수실 제작 연구실과 교수실은 Clone 을 이용 제작 Clone 의 특징

Clone 기능은 Copy 와 같이 객체를 복제할 수 있다 . Clone 은 Copy 와는 달리 원본과 복제된 객체의 크기 , 색깔등이 같이 변경되는것이 특징이다 .

복제된 각 Box 의 위치를 이동하여 각 연구실 , 교수실 , 강의실의 위치에 맞게 배치

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Clone 기능을 이용한 Box 복제Box 를 만든후 복제후이동시키는 장면

Clone 으로 복제된 객체를선택한 장면

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Group 으로 손잡이 만들기

구와 실린더를 이용 문 손잡이 제작 구와 실린더를 만든 후 실린더위에 구를 올려

손잡이의 모양을 만든다 . Ctrl 키를 이용 두 객체를 지정한 후 그룹으로 묶어준다 .

두개의 객체를 따로 움직일 필요없이 한번에 위치를 이동시킬 수 있다 .

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Group 으로 손잡이 만들기

Ctrl 키를 이용하여두객체 지정하기

그룹화

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문 만들기

손잡이를 만들고 그 뒤에 Box 를 만들어 크기를 조정한 후 그 Box 에 손잡이와 창문을 붙여서 문을 만든다 . 건물 구조에 맞게 문은 오른쪽으로 열리는 문과 왼쪽으로 열리는 문 두가지를 만든다 . 창문은 나타내는 Box 는 문과 완전히 겹치면 보이지 않으므로 약간 튀어나오게 한다 .

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문 만들기

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계단 , 난간 만들기

계단은 Box 를 Clone 로 복제한 후 위치를 바꾸어 제작 중앙 계단은 복도의 난간과 같이

제작해야하기때문에 제작하지 않음 만들어진 계단은 Import 기능으로 불러들임 불러온 계단을 원하는 위치에 가져다 놓는다 . 난간은 Box 를 크기에 맞게 바꾸어서 Clone 으로 복제하여 제작

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계단 , 난간 만들기

건물 측면계단

건물 중앙계단

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계단 , 난간 만들기

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문과 창문 붙여넣기

문 불러들여 붙이기 만들어진 문을 방향을 확인후 Import 기능으로 불러들여 각 방에 위치에 맞게 회전시키고 이동하여 붙여준다 .

창문은 Box 의 두께를 얇게하여 바깥쪽에 붙여준다 . 하나의 창문을 만든 후 Clone 으로 복제하여

위치만 바꿔서 각 방의 창문을 만든다 .

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문과 창문 붙여넣기

Import 하여 불러온 문 이동하는 장면

Box, Clone 을이용하여 창문붙여넣기

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각 층에 맞게 수정하기

완성된 한층을 복사하여 수정한다 . 기준을 삼았던 5 층을 복사하여 각 층의 구조에 맞게 수정

1층 : 바닥채우기 , 정문부분 열어놓기 2층 : 현관부분 열어놓기 , 강의실 위치조정 3층 , 4층 : 강의실 위치조정 6층 : 강의실을 삭제하고 벽으로 막기 ,

지붕올리기 , 지붕에 있는 유리창은 따로 제작하여 Import 시킴

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각 층에 맞게 수정하기1 층

6 층

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지붕 유리창 만들기 Box 와 Cone 을 이용하여 제작 Box 를 대각선으로 세운후 Clone 으로 복제하여

회전시켜 제작 Cone 을 이용 삼각형 옆부분을 채움 Cone 의 두께가 거의 느껴지지 않도록 얇게하여 삼각형인 것처럼 보이게 만듦

Clone 을 이용하여 복제한 후 위치를 이동하여 유리창의 모양을 만든다 .

Matarial Palette 에서 Glass 로 바꾼후 색을 지정한다 .

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지붕 유리창 만들기 비스듬하게 세운 Box 를회전시켜 삼각형모양 제작

Cone 을 이용 앞부분을막을 삼각형 모양 제작

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지붕 유리창 만들기

객체를 선택한 후 Material Palette Tab 에서Glass 를 선택하여 투명한 효과를 준다 .

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전체 건물 만들기

제작되어있는 각 층들을 차례로 쌓아올려 건물의 전체 모습을 만들어 준다 . 새로운 창을 열고 1 층부터 차례대로 Import 로

불러들여 건물을 만든다 .

전체적인 건물의 모습이 완성되면 건물 외형을 마무리하여 건물을 완성한다 .

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전체 건물 만들기

1 층 위에 2 층을 올리는 장면

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전체 건물 만들기

건물 외형 마무리 장면

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Viewpoint 지정하기

Viewpoint 제작자가 지정할 수 있는 시점 여러곳의 시점을 지정할 수 있다 . 사용자는 VRML Viewer 에서 제작자가 지정해 놓은

시점을 선택할 수 있다 .

멀티미디어관의 Viewpoint 건물을 한눈에 볼 수 있는 point 1층 현관과 2층 현관을 볼 수 있는 point

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Viewpoint 지정하기

main

1F

2F

Viewpoint 의 지정한 장면

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Light 효과 주기

Directional Light(직사광 ) 너무멀어서 광선이 서로 수평으로 나타나는 광원에 의해 방출 되는 것처럼 보이는 것

Point Light( 점조명 ) 단일한 수학적 점으로부터 모든 방향으로 균일하게 빛을 방출한다 .

Spot Light 위치와 방향을 모두 갖는다 . 빛이 특정한 점에서 나오지만 모든 방향으로 방사하지는 않는다 .

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제작시 어려웠던점

자료수집의 어려움 건물의 구조를 정확히 파악하기 어려움 한글 매뉴얼을 구하지 못해 툴 사용법을 익히는데 시간이 오래걸림 컴퓨터의 처리속도가 느려서 작업 중 대기시간이 길어짐

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참고 문헌

서 적 VRML 2.0 (혜지원 )

인터넷 사이트 이선호 – VRMLnote http://www.leesunho.pe.kr