第1章 X3D虚拟现实技术概述 1
1.1 虚拟现实技术简介 1
1.2 X3D概述 7
1.3 X3D发展历史 7
1.4 X3D系统特性 8
1.5 X3D系统组成 9
1.6 X3D应用和展望 10
1.6.1 虚拟现实X3D应用领域 11
1.6.2 虚拟现实X3D展望 14
第2章 X3D开发环境 15
2.1 X3D浏览器 15
2.1.1 X3D浏览器简介 15
2.1.2 Xj3D体系结构UML组件 16
2.1.3 Xj3D浏览器安装使用 18
2.1.4 X3D其他浏览器 18
2.2 X3D软件开发编辑器 19
2.2.1 记事本X3D编辑器 19
2.2.2 X3D-Edit专用编辑器 19
2.2.3 X3D其他开发工具 22
2.3 X3D安装运行环境 24
2.3.1 X3D运行环境要求 25
2.3.2 Java1.4.2安装与设置 25
2.3.3 XML安装与设置 26
2.3.4 X3D-Edit编辑器安装 28
2.4 X3D程序的故障分析和调试 29
2.4.1 X3D安装故障分析与处理 29
2.4.2 X3D程序调试 29
第3章 X3D基本语法结构 30
3.1 X3D基本概念 30
3.1.1 X3D空间坐标系 30
3.1.2 X3D空间计量单位 30
3.1.3 X3D三维立体空间着色 31
3.1.4 X3D文件类型 32
3.1.5 X3D场景语法图 33
3.2 X3D文件语法结构 34
3.2.1 X3D文件结构 34
3.2.2 X3D文件头 35
3.2.3 X3D文件体 36
3.2.4 X3D文件注释 38
3.3 X3D节点和域数据类型 38
3.3.1 X3D节点 39
3.3.2 X3D域数据类型 40
3.4 X3D文件中事件、路由和脚本 45
3.5 X3D保留字 46
3.6 X3D基本语法源程序实例 46
第4章 X3D核心节点 49
4.1 X3D节点 49
4.2 head标签节点 51
4.3 component标签节点 51
4.4 meta节点 52
4.4.1 MetadataInteger节点 53
4.4.2 MetadataFloat节点 54
4.4.3 MetadataDouble节点 54
4.4.4 MetadataSet节点 55
4.4.5 MetadataString节点 56
4.5 Scene节点 56
4.6 field节点 57
4.7 fieldValue节点 58
4.8 X3D核心节点源程序实例 58
第5章 X3D基本几何节点设计 62
5.1 Shape节点设计 62
5.1.1 Shape节点语法结构 62
5.1.2 Shape节点数据结构 62
5.1.3 Appearance物体造型外观节点设计 64
5.1.4 Material外观材料节点设计 65
5.1.5 Geometry几何节点设计 67
5.1.6 Shape节点源程序实例 68
5.2 X3D三维立体造型节点 70
5.2.1 Sphere球体节点 70
5.2.2 Box立方体节点 73
5.2.3 Cone圆锥体节点 78
5.2.4 Cylinder圆柱体节点 82
5.2.5 Text文本造型节点 86
5.2.6 FontStyle文本外观节点 89
5.3 X3D二维空间造型节点 95
5.3.1 Arc2D弧节点 95
5.3.2 ArcClose2D封闭圆弧节点 98
5.3.3 Circle2D平面圆节点 103
5.3.4 Rectangle2D平面矩形节点 107
5.3.5 Disk2D填充圆节点 110
5.3.6 FillProperties填充物节点 114
5.3.7 LineSet线节点 116
5.3.8 LineProperties线填充物节点 118
5.3.9 Polypoint2D点节点 120
5.3.10 Polyline2D线节点 122
5.4 X3D相关节点 124
5.4.1 TriangleSet2D三角形2D节点 124
5.4.2 Contour2D节点 126
5.4.3 ContourPolyline2D节点 127
5.4.4 Coordinate节点 129
5.4.5 CoordinateDouble节点 131
5.4.6 TriangleSet三角形节点 133
5.4.7 TriangleStripSet三角形条带节点 135
5.4.8 TriangleFanSet三角形扇面节点 137
5.4.9 Normal法向量节点 139
5.4.10 Color颜色节点 141
5.4.11 ColorRGBA颜色节点 142
第6章 X3D复杂节点设计 145
6.1 PointSet“点”节点 145
6.1.1 PointSet“点”节点语法结构 145
6.1.2 PointSet“点”节点数据结构 145
6.1.3 PointSet“点”节点源程序实例 147
6.2 IndexedLineSet“线”节点 149
6.2.1 IndexedLineSet“线”节点语法结构 149
6.2.2 IndexedLineSet“线”节点数据结构 150
6.2.3 IndexedLineSet“线”节点源程序实例 151
6.3 IndexedFaceSet“面”节点 153
6.3.1 IndexedFaceSet“面”节点语法结构 153
6.3.2 IndexedFaceSet“面”节点数据结构 154
6.3.3 IndexedFaceSet“面”节点源程序实例 156
6.4 IndexedTriangleFanSet节点 158
6.4.1 IndexedTriangleFanSet节点语法结构 158
6.4.2 IndexedTriangleFanSet节点数据结构 159
6.4.3 IndexedTriangleFanSet节点源程序实例 160
6.5 IndexedTriangleSet节点 162
6.5.1 IndexedTriangleSet节点语法结构 162
6.5.2 IndexedTriangleSet节点数据结构 163
6.5.3 IndexedTriangleSet节点源程序实例 164
6.6 IndexedTriangleStripSet节点 166
6.6.1 IndexedTriangleStripSet节点语法结构 166
6.6.2 IndexedTriangleStripSet节点数据结构 167
6.6.3 IndexedTriangleStripSet节点源程序实例 168
6.7 IndexedQuadSet节点 170
6.7.1 IndexedQuadSet节点语法结构 170
6.7.2 IndexedQuadSet节点数据结构 171
6.8 ElevationGrid海拔栅格节点 172
6.8.1 ElevationGrid海拔栅格节点语法结构 173
6.8.2 ElevationGrid海拔栅格节点数据结构 173
6.8.3 ElevationGrid海拔栅格节点源程序实例 175
6.9 Extrusion挤出造型节点 177
6.9.1 Extrusion挤出造型节点语法结构 178
6.9.2 Extrusion挤出造型节点数据结构 178
6.9.3 Extrusion挤出造型节点源程序实例 181
6.10 FloatVertexAttribute浮点数顶点属性节点 183
6.11 Matrix3VertexAttribute矩阵3×3顶点属性节点 184
6.12 Matrix4VertexAttribute矩阵4×4顶点属性节点 185
6.13 XvlShell节点 186
6.13.1 XvlShell节点语法结构 187
6.13.2 XvlShell节点数据结构 187
第7章 组节点创建X3D立体空间造型 190
7.1 Transform空间坐标变换节点 190
7.1.1 Transform空间坐标变换节点语法结构 190
7.1.2 Transform空间坐标变换节点数据结构 190
7.1.3 Transform空间坐标变换节点源程序实例 193
7.2 Group编组节点 195
7.2.1 Group编组节点语法结构 195
7.2.2 Group编组节点数据结构 195
7.2.3 Group编组节点源程序实例 196
7.3 StaticGroup静态组节点 199
7.3.1 StaticGroup静态组节点语法结构 199
7.3.2 StaticGroup静态组节点数据结构 199
7.4 Inline内联节点（调用节点型组节点） 201
7.4.1 Inline内联节点语法结构 201
7.4.2 Inline内联节点数据结构 201
7.4.3 Inline内联节点源程序实例 203
7.5 Switch开关节点（选择型组节点） 205
7.5.1 Switch开关节点语法结构 205
7.5.2 Switch开关节点数据结构 205
7.5.3 Switch开关节点源程序实例 207
7.6 Billboard广告、警示牌、海报节点 209
7.6.1 Billboard广告、警示牌、海报节点语法结构 209
7.6.2 Billboard广告、警示牌、海报节点数据结构 210
7.6.3 Billboard广告、警示牌、海报节点源程序实例 211
7.7 Anchor锚节点（超级链接组节点） 214
7.7.1 Anchor锚节点语法结构 214
7.7.2 Anchor锚节点数据结构 214
7.7.3 Anchor锚节点源程序实例 216
7.8 LOD细节层次节点（分级型组节点） 220
7.8.1 LOD细节层次节点语法结构 220
7.8.2 LOD细节层次节点数据结构 221
第8章 X3D纹理效果节点设计 223
8.1 TextureBackground纹理背景节点 223
8.1.1 TextureBackground纹理背景节点语法结构 223
8.1.2 TextureBackground纹理背景节点数据结构 224
8.2 ImageTexture图像纹理节点 226
8.2.1 ImageTexture图像纹理节点语法结构 226
8.2.2 ImageTexture图像纹理节点数据结构 226
8.2.3 ImageTexture图像纹理节点源程序实例 228
8.3 Image3DTexture图像纹理节点 230
8.3.1 Image3DTexture图像纹理节点语法结构 230
8.3.2 Image3DTexture图像纹理节点数据结构 230
8.4 ImageCubeMapTexture图像纹理节点 232
8.4.1 ImageCubeMapTexture图像纹理节点语法结构 232
8.4.2 ImageCubeMapTexture图像纹理节点数据结构 232
8.5 PixelTexture像素纹理节点 234
8.5.1 PixelTexture像素纹理节点语法结构 234
8.5.2 PixelTexture像素纹理节点数据结构 234
8.5.3 PixelTexture像素纹理节点源程序实例 236
8.6 Pixel3DTexture像素3D纹理节点 238
8.6.1 Pixel3DTexture像素3D纹理节点语法结构 238
8.6.2 Pixel3DTexture像素3D纹理节点数据结构 238
8.7 MovieTexture影像纹理节点 240
8.7.1 MovieTexture影像纹理节点语法结构 240
8.7.2 MovieTexture影像纹理节点数据结构 240
8.7.3 MovieTexture影像纹理节点源程序实例 242
8.8 TextureCoordinate纹理坐标节点 244
8.8.1 TextureCoordinate纹理坐标节点语法结构 244
8.8.2 TextureCoordinate纹理坐标节点数据结构 245
8.8.3 TextureCoordinate纹理坐标节点源程序实例 246
8.9 TextureCoordinate3D纹理3D坐标节点 248
8.9.1 TextureCoordinate3D纹理3D坐标节点语法结构 248
8.9.2 TextureCoordinate3D纹理3D坐标节点数据结构 248
8.10 TextureCoordinate4D纹理4D坐标节点 250
8.10.1 TextureCoordinate4D纹理4D坐标节点语法结构 250
8.10.2 TextureCoordinate4D纹理4D坐标节点数据结构 250
8.11 TextureCoordinateGenerator纹理坐标生成器节点 252
8.11.1 TextureCoordinateGenerator纹理坐标生成器节点语法结构 252
8.11.2 TextureCoordinateGenerator纹理坐标生成器节点数据结构 252
8.12 TextureMatrixTransform纹理矩阵坐标节点 254
8.12.1 TextureMatrixTransform纹理矩阵坐标节点语法结构 254
8.12.2 TextureMatrixTransform纹理矩阵坐标节点数据结构 254
8.13 TextureTransform纹理坐标变换节点 255
8.13.1 TextureTransform纹理坐标变换节点语法结构 255
8.13.2 TextureTransform纹理坐标变换节点数据结构 256
8.13.3 TextureTransform纹理坐标变换节点源程序实例 257
8.14 TextureTransform3D纹理坐标3D变换节点 259
8.14.1 TextureTransform3D纹理坐标3D变换节点语法结构 259
8.14.2 TextureTransform3D纹理坐标3D变换节点数据结构 259
8.15 MultiTexture多纹理节点 261
8.15.1 MultiTexture多纹理节点语法结构 261
8.15.2 MultiTexture多纹理节点数据结构 261
8.16 MultiTextureCoordinate多纹理坐标节点 263
8.16.1 MultiTextureCoordinate多纹理坐标节点语法结构 263
8.16.2 MultiTextureCoordinate多纹理坐标节点数据结构 264
8.17 MultiTextureTransform多纹理坐标变换节点 265
8.17.1 MultiTextureTransform多纹理坐标变换节点语法结构 265
8.17.2 MultiTextureTransform多纹理坐标变换节点数据结构 265
8.18 Composed3Dtexture构成3D纹理节点 267
8.18.1 Composed3Dtexture构成3D纹理节点语法结构 267
8.18.2 Composed3Dtexture构成3D纹理节点数据结构 267
8.19 ComposedCubeMapTexture构成立方体图像纹理节点 269
8.19.1 ComposedCubeMapTexture构成立方体图像纹理节点语法结构 269
8.19.2 ComposedCubeMapTexture构成立方体图像纹理节点数据结构 269
8.20 GeneratedCubeMapTexture生成立方体图像纹理节点 270
8.20.1 GeneratedCubeMapTexture生成立方体图像纹理节点语法结构 271
8.20.2 GeneratedCubeMapTexture生成立方体图像纹理节点数据结构 271
第9章 X3D场景效果节点设计 273
9.1 Background立体空间背景节点 273
9.1.1 Background背景节点语法结构 273
9.1.2 Background背景节点数据结构 274
9.1.3 Background立体空间背景节点源程序实例 276
9.2 空间大气效果节点 278
9.2.1 Fog雾节点 278
9.2.2 LocalFog本地雾节点 282
9.2.3 FogCoordinate节点 284
9.3 视点效果节点 285
9.3.1 ViewPoint视点节点 286
9.3.2 NavigationInfo视点导航信息节点 289
9.4 光照效果节点 294
9.4.1 PointLight点光源节点 295
9.4.2 DirectionLight定向光源节点 298
9.4.3 SpotLight聚光灯光源节点 300
9.5 音响效果节点 303
9.5.1 AudioClip音响剪辑节点 303
9.5.2 Sound声音节点 306
9.5.3 MovieTexture影像文件节点 309
9.6 WorldInfo信息化节点 310
9.6.1 WorldInfo信息化节点语法结构 310
9.6.2 WorldInfo信息化节点数据结构 310
第10章 曲面节点设计 312
10.1 NurbsCurve节点设计 312
10.1.1 NurbsCurve节点语法结构 312
10.1.2 NurbsCurve节点数据结构 312
10.2 NurbsCurve2D节点设计 314
10.2.1 NurbsCurve2D节点语法结构 314
10.2.2 NurbsCurve2D节点数据结构 314
10.3 NurbsOrientationInterpolator节点设计 316
10.3.1 NurbsOrientationInterpolator节点语法结构 316
10.3.2 NurbsOrientationInterpolator节点数据结构 316
10.4 NurbsPatchSurface节点设计 317
10.4.1 NurbsPatchSurface节点语法结构 318
10.4.2 NurbsPatchSurface节点数据结构 318
10.5 NurbsPositionInterpolator节点设计 320
10.5.1 NurbsPositionInterpolator节点语法结构 320
10.5.2 NurbsPositionInterpolator节点数据结构 320
10.6 NurbsSet节点设计 321
10.6.1 NurbsSet节点语法结构 321
10.6.2 NurbsSet节点数据结构 322
10.7 NurbsSurfaceInterpolator节点设计 323
10.7.1 NurbsSurfaceInterpolator节点语法结构 323
10.7.2 NurbsSurfaceInterpolator节点数据结构 323
10.8 NurbsSweptSurface节点设计 325
10.8.1 NurbsSweptSurface节点语法结构 325
10.8.2 NurbsSweptSurface节点数据结构 325
10.9 NurbsSwungSurface节点设计 327
10.9.1 NurbsSwungSurface节点语法结构 327
10.9.2 NurbsSwungSurface节点数据结构 327
10.10 NurbsTextureCoordinate节点设计 328
10.10.1 NurbsTextureCoordinate节点语法结构 328
10.10.2 NurbsTextureCoordinate节点数据结构 328
10.11 NurbsTrimmedSurface节点设计 330
10.11.1 NurbsTrimmedSurface节点语法结构 330
10.11.2 NurbsTrimmedSurface节点数据结构 331
第11章 X3D人性化节点设计 333
11.1 HAnimDisplacer节点设计 333
11.1.1 HAnimDisplacer节点语法结构 333
11.1.2 HAnimDisplacer节点数据结构 333
11.2 HAnimHumanoid节点设计 335
11.2.1 HAnimHumanoid节点语法结构 335
11.2.2 HAnimHumanoid节点数据结构 335
11.3 HAnimJoint节点设计 337
11.3.1 HAnimJoint节点语法结构 337
11.3.2 HAnimJoint节点数据结构 338
11.4 HAnimSegment节点设计 339
11.4.1 HAnimSegment节点语法结构 339
11.4.2 HAnimSegment节点数据结构 340
11.5 HAnimSite节点设计 341
11.5.1 HAnimSite节点语法结构 341
11.5.2 HAnimSite节点数据结构 341
第12章 X3D地理信息节点设计 344
12.1 GeoCoordinate节点设计 345
12.1.1 GeoCoordinate节点语法结构 345
12.1.2 GeoCoordinate节点数据结构 345
12.2 GeoElevationGrid节点 347
12.2.1 GeoElevationGrid节点语法结构 347
12.2.2 GeoElevationGrid节点数据结构 347
12.3 GeoLocation节点 349
12.3.1 GeoLocation节点语法结构 350
12.3.2 GeoLocation节点数据结构 350
12.4 GeoLOD节点 351
12.4.1 GeoLOD节点语法结构 351
12.4.2 GeoLOD节点数据结构 351
12.5 GeoMetadata节点 353
12.5.1 GeoMetadata节点语法结构 353
12.5.2 GeoMetadata节点数据结构 353
12.6 GeoOrigin节点 355
12.6.1 GeoOrigin节点语法结构 355
12.6.2 GeoOrigin节点数据结构 355
12.7 GeoPositionInterpolator节点 356
12.7.1 GeoPositionInterpolator节点语法结构 356
12.7.2 GeoPositionInterpolator节点数据结构 356
12.8 GeoTouchSensor节点 358
12.8.1 GeoTouchSensor节点语法结构 358
12.8.2 GeoTouchSensor节点数据结构 358
12.9 GeoViewpoint节点 360
12.9.1 GeoViewpoint节点语法结构 360
12.9.2 GeoViewpoint节点数据结构 360
第13章 事件工具组件节点设计 363
13.1 BooleanFilter节点设计 363
13.1.1 BooleanFilter节点语法结构 363
13.1.2 BooleanFilter节点数据结构 363
13.2 BooleanSequencer节点设计 365
13.2.1 BooleanSequencer节点语法结构 365
13.2.2 BooleanSequencer节点数据结构 365
13.3 BooleanToggle节点设计 367
13.3.1 BooleanToggle节点语法结构 367
13.3.2 BooleanToggle节点数据结构 367
13.4 BooleanTrigger节点设计 368
13.4.1 BooleanTrigger节点语法结构 368
13.4.2 BooleanTrigger节点数据结构 368
13.5 IntegerSequencer节点设计 370
13.5.1 IntegerSequencer节点语法结构 370
13.5.2 IntegerSequencer节点数据结构 370
13.6 IntegerTrigger节点设计 372
13.6.1 IntegerTrigger节点语法结构 372
13.6.2 IntegerTrigger节点数据结构 372
13.7 TimeTrigger节点设计 373
13.7.1 TimeTrigger节点语法结构 373
13.7.2 TimeTrigger节点数据结构 373
第14章 阴影节点设计 375
14.1 ShaderPart节点设计 375
14.2 ShaderProgram节点设计 376
14.3 ComposedShader节点设计 377
14.4 ProgramShader节点设计 379
14.5 PackagedShader节点设计 380
第15章 X3D最具特色动态感知虚拟现实节点 382
15.1 按键传感器节点 382
15.1.1 KeySensor按键传感器节点语法结构 382
15.1.2 KeySensor按键传感器节点数据结构 382
15.1.3 StringSensor按键字符串传感器节点语法结构 384
15.1.4 StringSensor按键字符串传感器节点数据结构 384
15.2 TimeSensor时间传感器节点 386
15.2.1 TimeSensor时间传感器节点语法结构 386
15.2.2 TimeSensor时间传感器节点数据结构 386
15.3 X3D动画控制节点 389
15.3.1 PositionInterpolator位置插补器节点 389
15.3.2 PositionInterpolator2D插补器节点 392
15.3.3 OrientationInterpolator朝向插补器节点 394
15.3.4 ScalarInterpolator标量插补器节点 397
15.3.5 ColorInterpolator颜色插补器节点 400
15.3.6 CoordinateInterPolator坐标插补器节点 401
15.3.7 CoordinateInterpolator2D插补器节点 403
15.3.8 NormalInterpolator法线插补器节点 405
15.4 X3D触摸检测器节点 406
15.4.1 TouchSensor触摸传感器节点 407
15.4.2 PlaneSensor平面检测器节点 408
15.4.3 CylinderSensor圆柱检测器节点 412
15.4.4 SphereSensor球面检测器节点 416
15.5 X3D智能感知检测器节点 420
15.5.1 VisibilitySensor能见度传感器节点 420
15.5.2 ProximitySensor亲近度传感器节点 422
15.5.3 Collision碰撞传感器节点 424
15.5.4 LoadSensor通信感知检测器节点 426
第16章 X3D通信节点 429
16.1 EspduTransform节点 429
16.1.1 EspduTransform节点语法结构 429
16.1.2 EspduTransform节点数据结构 429
16.2 ReceiverPdu节点 434
16.2.1 ReceiverPdu节点语法结构 434
16.2.2 ReceiverPdu节点数据结构 435
16.3 SignalPdu节点 437
16.3.1 SignalPdu节点语法结构 437
16.3.2 SignalPdu节点数据结构 437
16.4 TransmitterPdu节点 440
16.4.1 TransmitterPdu节点语法结构 440
16.4.2 TransmitterPdu节点数据结构 441
第17章 CAD节点设计 445
17.1 CADAssembly节点 445
17.1.1 CADAssembly节点语法结构 445
17.1.2 CADAssembly节点数据结构 445
17.2 CADFace节点 447
17.2.1 CADFace节点语法结构 447
17.2.2 CADFace节点数据结构 447
17.3 CADLayer节点 448
17.3.1 CADLayer节点语法结构 448
17.3.2 CADLayer节点数据结构 448
17.4 CADPart节点 450
17.4.1 CADPart节点语法结构 450
17.4.2 CADPart节点数据结构 450
第18章 X3D通用接口节点 453
18.1 IMPORT引入外部文件节点 453
18.1.1 IMPORT引入外部文件节点语法结构 453
18.1.2 IMPORT引入外部文件节点数据结构 453
18.2 EXPORT输出节点 454
18.2.1 EXPORT输出节点语法结构 454
18.2.2 EXPORT输出节点数据结构 455
18.3 Script脚本节点 455
18.3.1 Script脚本节点语法结构 455
18.3.2 Script脚本节点数据结构 455
18.4 ROUTE路由节点 457
18.4.1 ROUTE路由节点语法结构 457
18.4.2 ROUTE路由节点数据结构 457
18.5 创建用户自己的新节点 458
18.5.1 ProtoBody节点 458
18.5.2 ProtoDeclare节点 458
18.5.3 ProtoInstance节点 459
18.5.4 ProtoInterface节点 460
18.5.5 connect连接节点 460
18.5.6 ExternProtoDeclare节点 461
18.5.7 IS节点 461
附录A X3D节点图标 462
附录B 参考网站 464