<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd">
<html>
<head>
<title>"dune" Dokumentation</title>
</head>
<body>
<ul>
<li>
<h3><a href="#dune">"dune" was ist das ?</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#crash">"dune" abgestürzt, bisherige Arbeit verloren ?</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#tips">Allgemeine Tips zu Dune</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#vrml">Was bedeuten Szenengraph, Fieldwerte, Routes usw. ?</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#fenster">Die 5 Fenster von "dune"</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#navigation">Navigation</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#scenegraph">Verändern des Szenengraph</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#route">Eingabe/Löschen von ROUTE's</a></h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#fields">Fieldwerte verändern</a></h3>
<ul>
<li>
<h4><a href="#keyboard">Tastatureingabe</a></h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#mouse">Mauseingabe</a></h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#3D Window">Fieldwerte verändern im 3D Preview Fenster</a></h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#6D">6D Input</a> (neu in Version 0.19beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#6Dlocal">6D Local Mode Input</a> (neu in Version 0.19beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#joystick">Linux Joystick Input</a> (neu in Version 0.20beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#joystick_windows">M$Windows Joystick Input</a> (neu in Version 0.22beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#channelview">Fieldwerte verändern im ChannelView Window</a></h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#colorcircle">Farbkreis</a> (neu in Version 0.19beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#scriptedit">Script Editor</a> (neu in Version 0.22beta)</h4>
</li>
</ul>
</li>
<li>
<h3><a href="#simplescript">Vereinfachtes Skriptbau-Verfahren</a>
(neu in Version 0.22beta)</h3>
</li>
<li>
<h3><a href="#nurbs">NURBS Modellierung</a>
(zum Teil neu in Version 0.25beta)</h3>
<ul>
<li>
<h4><a href="#nurbsbasics">NURBS Grundlagen</a></h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#nurbssymetric">X symetrisches Modellieren</a>
(neu in Version 0.25beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#nurbsconversion">NURBS Konversion</a>
(neu in Version 0.25beta)</h4>
</li>
<li>
<h4><a href="#nurbsindexedfaceset">IndexedFaceSet Knoten erzeugen</a>
(neu in Version 0.25beta)</h4>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2><a name="dune">"dune" was ist das ?</a></h2>
<p>
Dune ist ein graphischer VRML97 Editor, ein simpler NURBS 3D Modeller
und ein Animationwerkzeug in Entwicklung.<br>
Es kann ein VRML97 file lesen, stellt dessen Szenengraph dar und
erlaubt es dem Benutzer, den Szenengraph, die Fieldwerte und Routes zu
verändern.<br>
Dune kann benutzt werden, um einfache
Animationen und Interaktionen in VRML97 zu erstellen.
Als 3D Modelling Werkzeug ist es in der Regel ungeeignet. Es ist
sinnvoll, zusätzlich einen statischen 3D Modeller mit VRML97 Export
(wie z.B. wings3D oder Art Of Illusion) einzusetzen.<br>
Im Gegensatz zu vielen 3D Modellern basiert das Beleuchtungsmodell von Dune
auf den VRML97 Standard und kann deshalb benutzt werden, um deren
exportierten VRML97 files nachzubeareiten.
</p>
<h3><a name="crash">"dune" abgestürzt, bisherige Arbeit verloren ?</a></h3>
<p>
Dune ist noch in der Entwicklungsphase und es läuft noch nicht so
stabil, wie es sollte.<br><br>
<b>Wenn dune abgestürzt ist, ist die bisherige Arbeit verloren ?</b>
<br><br>
<font color="#FF0000"> Nein, nicht automatisch.</font>
<br><br>
"dune" versucht noch, das
VRML97 file kurz vor dem Absturz zu speichern. Wenn das erfolgreich ist,
wird dune unter Unix/Linux so etwas wie
<pre>
Internal Crash !
Try to save Files
attempt to write file to /home/someone/.dune_crash_NUMBER_NUMBER.wrl
write successfull
</pre>
in die Standartfehlerausgabe des dune starteten Fensters und auf
die Systemkonsole (z.B. das Fenster der "xconsole" Anwendung) schreiben.<br>
Unter M$Windows erscheint eine entsprechende Messagebox<br>
<img src=crash.jpg><br>
Benutzt werden hier die Systemvariablen "%HOMEDRIVE%" und "%HOMEPATH%".<br>
Wenn sie dann dune neu starten und das file Menü öffnen,
sollten Sie den Dateinamen des .dune_crash Files sehen.<br>
<img src=crashrestore.jpg><br>
Klicken Sie darauf und speichern Sie in eine andere Datei.
</p>
<h3><a name="tips">Allgemeine Tips zu Dune</a></h3>
<p>
<ul>
<li>
<strong>Dune ist nicht geeignet als Modelling Tool.</strong><br>
Nur die einfachen Shapeknoten (Körper) Würfel, Kugel, Kegel,
Zylinder, Text (Text ist noch nicht besonders gut umgesetzt)
und ElevationGrid lassen sich effektiv eingeben. <br>
Andere Shapeknoten, wie z.B. IndexFacedSet (aus Einzelflächen
zusammengesetzter Körper) und IndexedLineSet, PointSet
würden bei der Eingabe einer grosse Zahl von Werten erfordern. Das
macht im Allgemeinen wenig Sinn.<br>
Der verbleibende Shapeknoten "NurbsPlane" gibt es im VRML97 Standard gar
nicht, er ist für den nächsten VRML200x Standard vorgesehen.<br>
Er wird zur Zeit von den VRML97 Browsern cc3d und contact
unterstützt.<br>
Für den VRML97 Browser cosmoplayer 2.1 existiert eine (langsame
und nicht vollst&aum;ndige) Implementierung über ein VRML PROTO.
Weitere Informationen dazu finden Sie
<a href=../vrml200x_nurbssurface/index.html>hier</a>.
<br>
<strong>Wenn Sie statt mit einfachen Shapes mit einem "IndexedFaceSet"
VRML-Modell arbeiten wollen,
bearbeiten Sie besser das Ergebnis eines Modellers (wie z.B. wings3d, aoi
moonlight3D, blender, ppmodeller, ppe, ac3d, maya, catia usw.)
und benutzen gegebenfalls das passende Export/Konversionsprogramm
oder suchen sich ein freies Modell im Internet</strong>
</li>
<li>
Beachten Sie, dass Sie bei Interaktion, Scriptprogrammierung usw.
zum Testen <em>File -> Preview</em>
brauchen (oder das File abspeichern und dann mit einem VRML Browser ansehen
müssen), da Dune noch nicht über einen entsprechenden
Testmodus verfügt.
</li>
</ul>
</p>
<h3><a name="vrml">Was bedeuten Szenengraph, Fieldwerte und Routes usw. ?</a></h3>
<p>
Dune ist ein Lowlevel Werkzeug zum Bearbeiten von VRML97 Files.
Dabei wird angenommen, dass dem Benutzer die grundlegende
Struktur von VRML97 bekannt ist. <br>
Nährere Informationen findet
man dazu (ausser in einer Anzahl entsprechender Bücher) in der
offiziellen ISO Spezifikation unter
<a href=http://www.web3d.org/technicalinfo/specifications/vrml97/index.htm>
http://www.web3d.org/technicalinfo/specifications/vrml97/index.htm</a>
Für die Benutzung von Dune ist vor allem die Node Referenz
<a href=http://www.web3d.org/technicalinfo/specifications/vrml97/part1/nodesRef.html>
http://www.web3d.org/technicalinfo/specifications/vrml97/part1/nodesRef.html</a>
wichtig.
</a>
</p>
<h3><a name="fenster">Die 5 Fenster von "dune"</a></h3>
<p>
<img src=windows.png><br>
Neben diversen Toolbars für Icons und Nachrichten besteht "dune" im
wesentlichen aus 5 Fenstern. Ausser dem "3D Preview" Fenster lassen
sich die Fenster über den Menüpunkt
"View" angepasst an den jeweiligen Arbeitsschritt
ein- und ausschalten.
<ul>
<li>
<b>Scene Tree</b><br>
Dieses Fenster enthält den Szenengraphen, und zeigt damit
die Struktur einer VRML Datei, die Information, wie
einzelne VRML Nodes (Knoten) angeordnet sind. <br>
Weitere Informationen
über den Szenengraph finden Sie im Internet unter
<a href=http://www.csv.ica.uni-stuttgart.de/vrml/linuxtag/#scenengraph>
http://www.csv.ica.uni-stuttgart.de/vrml/linuxtag/#scenengraph</a>
</li>
<li>
<b>Field View</b><br>
Dieses Fenster enthält die Fieldwerte, die Zahlen
(bzw. Zeichenketten usw.) in einer VRML Datei. Angezeigt
werden jeweils die Fields des zuletzt ausgewählten
Knoten.
</li>
<li>
<b>Route View</b><br>
Dieses Fenster enthält die ROUTE's, die
Informationswege mit denen sich verschiedene
VRML Knoten beim Programmlauf verschiedene Nachrichten
schicken können.
</li>
<li>
<b>Channel View</b><br>
Dieses Fenster beschäftigt sich ausschliesslich
mit Interpolatorknoten. Interpolatorknoten sind in VRML97
vor allem wichtig für Animationen.
<li>
<b>3D Preview</b><br>
Dieses Fenster lässt sich nicht abschalten und
zeigt eine Vorschau auf die graphische Darstellung
des VRML Files. Im Gegensatz zu den anderen Fenstern
ist im entsprechenden Programmteil die Umsetzung
des VRML97 Standards noch sehr lückenhaft.<br>
Einige Knotentypen wie "Extrusion", "PointSet", "Inline",
"Background", selbst definierte "PROTO", "EXTERNPROTO"
werden überhaupt nicht dargestellt und bei einigen
Knotentypen wie beim "Text" Knoten unter Unix ist
die Umsetzung als "erst mal besser als gar nichts"
zu verstehen.<br>
Es sind auch nicht alle Fieldwerte richtig dargestellt.
Am auffälligsten ist der Fehler bei "ColorPerVertex"
und "NormalPerVertex" Fieldwerten beim häufig
auftretenden "IndexedFaceSet" (aus Einzelflächen
zusammengesetzter Körper):<br>
<img src=cosmo_no_colorpervertex.jpg>
<img src=dune_no_colorpervertex.jpg><br>
Korrekte und fehlerhafte Darstellung eines IndexedFaceSet
bei "ColorPerVertex false" in Cosmoworlds/Cosmoplayer (links)
und Dune (rechts)<br>
<img src=cosmo_colorpervertex.jpg>
<img src=dune_colorpervertex.jpg><br>
Korrektere Darstellung eines IndexedFaceSet
bei "ColorPerVertexflag true" in Cosmoworlds/Cosmoplayer (links)
und Dune (rechts)<br>
Ein vergleichbares Problem tritt bei "NormalPerVertex" auf.
"NormalPerVertex" beeinflusst die Beleuchtungsberechnung
(Schattierung) von Objekten.<br>
<b>Natürlich bedeutet eine solche falsche Darstellung im 3D Preview
eines
eingelesenen VRML Objekts nicht, dass sich ein Fehler in der eingelesenen
VRML Datei befindet</b>. <br>
Mit <em>File->Preview</em> kann man im Zweifelsfall zum Vergleich
einen VRML Browser starten.
</li>
</ul>
</p>
<h3><a name="navigation">Navigation</a></h3>
<p>
Um im 3D Preview Fenster navigieren zu können steht zur Verfügung:
<ul>
<li>
Shift-Mouse 1: Zoom View
</li>
<li>
ctrl-Mouse 1: Rotate View
</li>
</ul>
zusätzlich steht ab der Version 0.16 eine SGI artige Navigation
zur Verfügung. Bitte beachten Sie, dass ein fehlkonfigurierter
Windowmanager diese Eingaben für seine eigenen Zwecke interpretieren
könnte...
<ul>
<li>
Alt-Mouse1: Rotate View
</li>
<li>
Alt-Mouse2: Move View
</li>
<li>
Alt-Mouse1-Mouse2: Zoom View
</li>
</ul>
Statt dem Gedrückthalten der Alt-Taste steht ab version 0.19beta
auch das Icon <img src=navigation.jpg> zur Verfügung.<br>
Ist ein 6D Eingabegerät aktiv, kann bei angewähltem
Scene-Icon <img src=sceneicon.jpg> im Scene Tree Fenster
je nach der Auswahl der Transformicons <img src=schieb.jpg> <img src=rot.jpg>
<img=6d.jpg>
durch das VRML File navigiert werden.
</p>
<h3><a name="scenegraph">Verändern des Szenengraph</a></h3>
<p>
Einen neuen
VRML node mit eine Mausklick auf das entsprechenden Icon
hinzufügen ist der einfachste Weg, den Szenengraph zu ändern.<br>
Um ein VRML node zu identifizieren, bewegen Sie den Mousezeiger über
das Icon und warten Sie kurz. Ein beschreibender Text wird auf der
status bar am unteren Ende des Fensters erscheinen.<br>
Dune versucht, entweder den neuen node am blau untermalten Selektionspunkt des
Szenengraph<br>
<img src=node_add_valid.jpg><br>
oder am root node des Scenengraph ("Scene" Icon) einzufügen.<br>
Dune graut alle node Icons aus, die nicht eingefügt werden können.<br>
<img src=node_add_invalid.jpg><br>
Die folgende Tabelle zeigt die Anforderung für die entsprechenden
Knoten im VRML97 Standard:<br>
<br>
<ul>
<li>Appearance braucht Shape
<li>Material braucht Appearance
<li>ImageTexture braucht Appearance
<li>MovieTexture braucht Appearance
<li>PixelTexture braucht Appearance
<li>TextureTransform braucht Appearance
<li>Coordinate braucht IndexedFaceSet or IndexedLineSet or PointSet
<li>Color braucht IndexedFaceSet or IndexedLineSet or PointSet
<li>Normal braucht IndexedFaceSet
<li>TextureCoordinate braucht IndexedFaceSet
<li>FontStyle braucht Text
<li>AudioClip braucht Sound
</ul>
<br>
So muss zum Beispiel ein Appearence Knoten selektiert sein, damit ein
ImageTexture Knoten eingefügt werden kann, oder ein Shape Knoten
selektiert sein, damit ein Appearence Knoten eingefügt werden kann.<br>
Alle die entsprechenden Felder im VRML97 Standard sind vom Datentyp
SFNode, deshalb kann nur ein Knoten eingefügt werden.
Deshalb wird ein Icon auch dann ausgegräut, wenn schon ein
entsprechender Knoten vorhanden ist.
Zum Beispiel können keine zwei ImageTexture Knoten zu einem
Appearence Knoten hinzugefüt werden.
Deswegen ist das ImageTexture Icon ebenfalls ausgegraut,
wenn ein Appearence Knote selektiert wird, aber ein ImageTexture Knoten
schon vorhanden ist.
</p>
<p>
Ein anderer Weg, den Szenengraph zu verändern, ist Teile davon mit
der Maus herumzuschieben.<br>
Dune zeigt das Icon eines Stopschildes,
wenn der Ziel node dies nicht erlaubt.<br>
<img src=scenegraphchange_invalid.jpg><br>
Wenn der Ziel node es erlaubt, benutzt dune den normalen Mauszeiger.<br>
<img src=scenegraphchange_valid.jpg><br>
Genauso wie beim lokalen kopieren/verschieben im Explorerprogramm von
M$Windows2000 und ähnlichen Filemanagern kann man das Verhalten
beeinflussen, wenn man die Tastatur benutzt, nachdem man angefangen hat,
den VRML Knoten herumzuschieben:<br>
<ul>
<li>
Verschieben: <br>
keine Taste drücken oder Shift Taste drücken
(das Icon bleibt unverändert)
<br><img src=scenegraphchange_move.jpg><br>
</li>
<li>
Kopieren:
<br><img src=scenegraphchange_copy_ptr.jpg><br>
Crtl Taste drücken
(das Icon zeigt zusätzlich ein "+" Zeichen)
<br><img src=scenegraphchange_copy.jpg><br>
</li>
<li>
DEF/USE:
<br><img src=scenegraphchange_link_ptr.jpg><br>
Crtl Taste und Shift Taste gleichzeitig drücken
(das Icon zeigt zusätzlich ein "Pfeil" Zeichen)
<br><img src=scenegraphchange_link.jpg><br>
</li>
</ul>
</p>
<h3><a name="route">Eingabe/Löschen von ROUTE's</a></h3>
<p>
ROUTEs werden in dune angelegt, indem man das entsprechende Icon
im RouteView Fenster findet (klicken auf die Icons selektiert die
entsprechenden Icons im Scene Tree Fenster), auf die Kästchen
für die Events klickt. Dabei wird der Name des Events angezeigt
und es lässt sich eine Linie zum nächsten Icon/Event ziehen.
<br>
<img src=routemake1.jpg><img src=routemake2.jpg> <br>
Es können (wie im VRML Standard verlangt) nur Events mit gleichen
Datentypen (gleiche Farbe der Kästchen) verbunden werden.<br>
Zum Löschen der ROUTEs kann die Linie einfach durchgestrichen
werden.<br>
<img src=routecut1.jpg><img src=routecut2.jpg><br>
</p>
<h3><a name="fields">Fieldwerte verändern</a></h3>
<p>
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Fieldwerte zu verändern:<br>
<ul>
<li>
<b><a name="keyboard">Tastatureingabe</a></b><br>
Über das klicken mit der Maus auf den entsprechenden Wert
und dem Loslassen der Maustaste. Dann öffnet sich ein
Texteingabefenster und man kann Werte über die Tastatur eingeben.
</li>
<li>
<b><a name="mouse">Mauseingabe</a></b><br>
Über das klicken mit der Maus auf den entsprechenden Wert,
dem Festhalten der Maustaste und der Bewegung des Mauszeigers nach
links oder rechts. Dies erhöht oder erniedrigt den Wert.<br>
<img src=fieldchange.jpg><br>
Die Veränderung von Fieldwerten ist noch nicht komplett implementiert
für "MF Fields" (mehrfache Fields). "MF Fields" sind die Fields, die
über das "+" Zeichen geöffnet werden.
</li>
<li>
<b><a name="3D Window">Fieldwerte verändern im 3D Preview Fenster</a></b><br>
Veränderungen im 3D Preview Fenster bedeuten auch eine
Veränderung der
Fieldwerte. Hauptsächlich wird dabei ein Transformknoten
verändert.<br>
Mit den Werkzeugen <img src=transform.jpg> legen Sie beim interaktiven
Arbeiten fest, ob das Arbeit mit der Maus auf einem Transformknoten
eine
<ul>
<li> Verschiebung <img src=schieb.jpg> </li>
<li> Drehung <img src=rot.jpg> </li>
<li> Skalierung <img src=scale.jpg> </li>
<li> Mittelpunktsverschiebung <img src=center.jpg>
<small>(neu in Version 0.19beta)</small> </li>
</ul>
aktiviert wird. <br>
<strong>Beachten Sie, dass Sie diese Werkzeuge nicht benutzen
können, wenn kein Transformknoten <img src=transform2.jpg>
im entsprechenden Zweig
des Szenengraphs vorhanden ist</strong>.<br>
Ausser dem Transformknoten können auch andere Fieldwerte im 3D
Preview Fenster
verändert werden. Dabei lassen sich kleine weisse Kästchen
verschieben, wie z.B. bei ElevationGrid, PointLight, Box oder beim
VRML200x NurbSurface Node.
</li>
<li>
<b><a name="6D">6D Input</a></b> <small>(neu in Version 0.19beta)</small><br>
Seit Version 0.19beta unterstützt Dune 6D Eingabegeräte
(6D bezieht sich auf die 6 Freiheitsgrade) unter Unix/Linux.<br>
Ist ein 6D Eingabegerät konfiguriert und das Icon <img src=6d.jpg>
gedrückt, kann ein Transform-Knoten
(und die darin enthaltenen Objekte) in allen 6 Freiheitsgraden bewegt
werden. Das Icon <img src=schieb.jpg> beschränkt sich auf
Verschiebung, das Icon <img src=rot.jpg> auf Drehung.
<br>
Das klassische
6D Eingabegerät
ist der Spaceball, eine Art Joystick, der nur kleine Auslenkungen erlaubt,
diese aber in alle Raumrichtungen, einschliesslich Drehungen.<br>
<img src=spaceball.jpg><br>
Drückt man zum Beispiel auf den Spaceball, bewegt sich das Objekt
nach unten. Verdreht man den Spaceball, folgt das Objekt dieser
Bewegung.<br>
Die Konfiguration der 6D Eingabegeräte funktioniert (noch)
ausschliesslich über Kommandozeilenparameter. Dabei
muss neben der Art des Eingabegeräts auch die Skalierung
(Multiplikation) der Eingabewerte angegeben werden, zum Beispiel:
<br>
<pre>
dune -xinput spaceball -allxyz=20,200 -allrot=40,400
</pre>
<br>
Ausser der Unterstützung über das Xinput Protokoll werden
Spaceballgeräte
auch über Linux Joystick und libsball unterstützt. Details zu
den Kommandozeilenparametern sind in der
<a href=dune.1.html#lbAF>man page</a> zu finden. <br>
Ein anderes 6D Eingabegerät sind sogenannte Dials (verfügbar
z.B. unter SGI IRIX).
In der Defaulteinstellung sind die Eingabeachsen etwas ungünstig
angeordnet<br>
<img src=dials_default.jpg><br>
Über Kommandozeilenparameter
<br>
<pre>
dune -xinput dialbox-1 -x=0 -y=2 -z=4 -xrot=1 -yrot=3 -zrot=5 -all=100,100,wheel
</pre>
<br>
lassen sich die Achsen vertauschen.<br>
<img src=dials_normal.jpg><br>
</li>
<li>
<b><a name="6Dlocal">6D Local Mode Input:</a></b><small> Kennen Sie Funkfernsteuerungen? (neu in Version 0.19beta)</small><br>
Ist das 6D Local Icon <img src=6dloc.jpg> gedrückt, so kann man damit
die lokalen Achsen eines Transformknoten steuern. <br>
Bewegt man zum
Beispiel einen Spaceball in z-Richtung ("in den Schirm hinein", so bewegt
sich der Transformknoten (und die enthaltenen Objekte) in Richtung seiner
lokalen Z-Achse, folgt also der Richtung des blauen Z-Pfeils.<br>
Bewegt man zum
Beispiel einen Spaceball in y-Richtung ("nach oben", so bewegt
sich der Transformknoten (und die enthaltenen Objekte) in Richtung seiner
lokalen Z-Achse, folgt also der Richtung des grünen Y-Pfeils.<br>
<img src=6dlocal_right3.jpg><br>
Das kann sehr sinnvoll sein, wenn man Objekt und Transformknoten
entsprechend anordnet. Im Normalfall liegt allerdings ein Objekt
nicht in der Richtung der Pfeile seines Transformknotens,<br>
<img src=6dlocal_wrong.jpg><br>
deshalb sollte dieser Transformknoten in einen anderen Transformknoten
gepackt werden und dann der Transformknoten des Objekts entsprechend
gedreht werden, so dass die Pfeile des neue Transformknotens in
Richtung des Objekts liegt.<br>
<img src=6dlocal_right1.jpg><br>
<img src=6dlocal_right2.jpg><br>
Bei der Benutzung zeigt sich ein Effekt, der für Benutzer von
funkgesteuerten Modellflugzeugen keine Überraschung darstellt:
kommt das Objekt "auf einen zu", führt eine Rollbewegung des
Spaceballs nach links zu einer Rollbewegung des Objekts nach rechts.
<br>
Ein ähnlicher Bewegungsmodus ist der rocket <img src=rocket.jpg>
(Racketen) Modus. Im rocket modus, sind Verschiebungen nur in der
lokalen Z-Richtung erlaubt.
Das is nützlich, um ein Object entlang eines Pfades zu steuern
und dabei alle Drehungen zu erlauben.<br>
Ein anderer ähnlicher Bewegungsmodus ist der hover <img src=hover.jpg>
(schwebe) Modus. Im hover modus, sind Drehungen nur um die lokale
y-Achse erlaubt.
Das is nützlich, um ein Object auf einer Ebene zu steuern.<br>
Andere Bewegungsmodi, die im lokalen Modus arbeiten (Änderungen nur
in Richtung der lokalen Achsen), sind der scale <img src=scale.jpg>
(Skalierung) und changing center <img src=center.jpg> (Zentrum
verändern) Modus.
</li>
<li>
<b><a name="joystick">Linux joystick Input:</a></b><br>
Leider sind 6D Eingabegeräte nicht besonders verbreitet.
Deshalb bietet white_dune unter Linux Support für joysticks an.
Eine ganze Anzahl unterschiedlicher Geräte (darunter auch der Spaceball)
kann unter Linux als Joystick angesprochen werden.
Dabei muss man 6D (z.B. Labtec Spaceball), 4D (z.B. Gamepads mit 2
Daumensticks), 3D (z.B. Joystick mit Drehgriff
(z.B. Micro$oft Sidewinder Pro))
und "normale" 2D joysticks unterscheiden.
<ul>
<li>
6D Joysticks (z.B. Labtec Spaceball) sind wie alle anderen 6D
Eingabegeräte zu behandeln.<br>
</li>
<li>
4D Joysticks (z.B. Gamepads mit 2 Daumensticks) erlauben keinen 6D und
6D Local Modus. Ausser Verschiebung <img src=schieb.jpg>,
Drehung <img src=rot.jpg>, Skalierung <img src=scale.jpg> und
Mittelpunktsverschiebung <img src=center.jpg> unterstützen sie noch
hover <img src=hover.jpg>
(schwebe) Modus und rocket <img src=rocket.jpg> (Racketen) Modus.<br>
Dabei werden je nach Modus Rotation und Verschiebung auf die
entsprechenden Achsen gelegt.
</li>
<li>
Bei 3D Joysticks (z.B. Joystick mit Drehgriff)
ist die Lage etwas komplizierter. In der default Einstellung erzeugt
eine Eingabe über die dritte Achse (also eine Drehung am Griff)
eine Bewegung in Richtung der z-Achse.<br>
<img src=joystick_3D_move.jpg> <img src=joystick_3D_rot.jpg>
</li>
<li>
Beim 2D Joystick stehen nicht genügend Achsen für
eine 3D Eingabe zur Verfügung. Deshalb muss zwischen
einer Interpretation der 2. Achse als z-Richtung (near/far
<img src=near_far.jpg> (nah-fern) Modus) und als y-Richtung
(up/down <img src=up_down.jpg> (oben-unten) Modus) über die
Icons umgeschaltet werden. <br>
Bei Drehungen bedeutet der near/far <img src=near_far.jpg> (nah-fern)
Modus eine Drehung um die y-Achse, der up/down <img src=up_down.jpg>
(oben-unten) Modus eine Drehung um die z-Achse.<br>
</li>
<li>
Der rocket <img src=rocket.jpg> (Racketen) Modus benötigt eigentlich
4 Achsen. Damit er mit einem 3D joystick benutzt werden kann, wird
hier ebenfalls die Drehungsinformation des near/far
<img src=near_far.jpg> (nah-fern) Modus und up/down <img src=up_down.jpg>
(oben-unten) Modus benutzt.<br>
Beim 2D Joystick steht der rocket <img src=rocket.jpg> (Racketen) Modus
nicht zur Verfügung.
</li>
</ul><br>
Es kommt vor, dass bei eine Joystick-Achse wenig brauchbar erscheint
(wie z.B. beim Micro$oft Sidewinder Pro der Schubregler). <br>
<img src=joystick_sidewinder.jpg><br>
Deshalb kann die Anzahl der Achsen beschränkt werden. Um z.B.
den Micro$oft Sidewinder Pro als 3-achsigen Joystick zu behandeln,
kann man die -axes -Option in der Kommandozeile benutzen.
<br>
<pre>
dune -joystick /dev/input/js0 -axes=3
</pre>
<br>
Gamepads sind häufig mit wenig sinnvollen Achsen überfrachtet.
Das Logitech Wingman Cordless Gamepad meldet zum Beispiel beim Test mit dem
jstest Programm 9 Achsen. Um die 6 sinnvollen Achsen
(2 Daumensticks und das Eingabekreuz) sinnvoll einzusetzen, muss die
Achsenzuordnung in der Kommandozeile verändert werden.
<br>
<pre>
dune -joystick /dev/input/js0 -y=4 -z=-1 -xrot=6 -yrot=3 -zrot=5
</pre>
<br>
Dabei bedeutet die Angabe "-z=-1" dass die z-Achse auf die Achse Nummer
1 (also die 2. Achse, da die Zählung bei 0 beginnt) gelegt wird,
die Eingaberichtung aber umgedreht wird.
</li>
<li>
<b><a name="joystick_windows">M$Windows joystick Input:</a></b><br>
Die Unterstützung für einen M$Windows joystick ist sehr
ähnlich zum Linux joystick.<br>
Bei den speziellen Eigenschaften der
mit M$Windows gelieferten joystick Treiber sollte man sich nicht
darüber wundern, wenn z.B. der 2. Daumenstick eines Gamepads
überhaupt keine Werte liefern kann, oder Joystickachsen gemeldet
werden, aber nur Fehler zurückliefern.<br>
Ausserdem hat die Weisheit der Authoren der M$Windows joystick
Programmierschnittstelle dazu geführt, dass ein Fehler
als Vollausschlag interpretiert werden muss (ein ähnliches Problem
führte übrigens zur Explosion der ersten Ariane 5 Rakete...).<br>
Deshalb sollte man unter M$Windows beim Testen mit 2 Achsen beginnen.
Für den ersten M$Windows joystick (Nummer 0) kann die Kommandozeile
dann zum Beispiel so lauten:
<br>
<pre>
white_dune.exe -joystick 0 -axes=2 -none=2 -allxyz=20,,,0.000001 -allrot=0.2,,,0.0000001
</pre>
</li>
<li>
<b><a name="channelview">Fieldwerte verändern im ChannelView Window</a></b><br>
Das ChannelView Window wird zur Anzeige oder Veränderung von
Interpolator-Knoten
benutzt. Bei einem Interpolator-Knoten sind Eingabewerten zwischen 0 und 1
eine Reihe von Ausgabewerten zugeordnet.<br>
Interpolatoren werden in VRML bei einfachen Animationen in der Form
<br>
<pre>
ROUTE TimeSensorDEFNAME.fraction_changed TO ???InterpolatorDEFNAME.set_fraction
ROUTE ???InterpolatorDEFNAME.value_changed TO ???DEFNAME.set_???
</pre>
<br>
verwendet. Der Ausgang "fraction_changed" eines TimeSensor-Knoten
(der Werte zwischen 0 und 1 liefert) wird dabei in den "set_fraction"
Eingang eines Interpolator-Knoten geleitet. Der Interpolator-Knoten
wählt einen passenden Zwischenwert der Ausgabewerten, der
in andere VRML-Knoten geleitet werden kann, so dass
eine Animation ruckfrei abläft.
<br>
Im folgenden Beispiel:<br>
<img src=interpolator.jpg><br>
wird die Ausgabe eines PositionInterpolators mit den Eingabewerten
0, 0.3, 1 und den Ausgabewerten x=1/y=0/z=3, x=1/y=2/z=3, x=3/y=3/z=0
auf den set_translation Eingang eines Transform-Knotens (also eine
Verschiebung) geleitet. Das bedeutet, dass sich der Transform-Knoten
(und der darin enthaltene Körper) bei Zeitzykluswerten zwischen
0 und 0.3 von y=0 nach y=2 (also nach oben) bewegt.<br>
Einige der in dune benutzbaren Interpolatoren werden (noch) nicht
unterstützt, sie sind wegen der Masse der Daten in der Regel nur
schwer einzugeben. <br>
<ul>
<li>
Einfach benutzbar:
<ul>
<li>
ColorInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen Farben.<br>
Farben finden sich z.B. bei Shape->Appearance->Material
</li>
<li>
PositionInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen Positionen.<br>
Ziel kann z.B. Transform.set_translation sein.
</li>
<li>
OrientationInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen Drehungen.<br>
Ziel kann z.B. Transform.set_rotation sein.
</li>
<li>
ScalarInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen einzelnen Zahlen.<br>
Einzelne Zahlen kommen oft in Knoten als EventIn vor.<br>
Daher gibt es viele Verwendungsmöglichkeiten.
</li>
</ul>
<li>
Zur Zeit noch nicht unterstützt, weil sie einen Hang zum Datenwald
haben:
<ul>
<li>
CoordinateInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen den Positionen von Punkten eines IndexFaceSet.<br>
Das heisst das pro Punkt eines zusammengesetzten
Körpers und Zeitschritt ein 3D Vektor Wert eingetragen werden muss.
Animationen mit der Hilfe des CoordinateInterpolator nennt man
"Morphing".
</li>
<li>
NormalInterpolator:<br>
Interpoliert zwischen den Oberflächennormalen eines
aus Einzelflaechen zusammengesetzten Körpers. <br>
Das heisst das pro Punkt (oder Polygon) eines zusammengesetzten
Körpers und Zeitschritt ein 3D Vektor Wert eingetragen werden muss.
</li>
</ul>
</li>
</ul>
Bestimmte einfache Interpolator-Animationen könnnen in
Dune auch über Veränderungen im 3D Preview Fenster erstellt werden.
PositionInterpolator/Transform.set_translation
und OrientationInterpolator/Transform.set_rotation basierte
Animationen können auch über die Aufnahme von 6D
Eingabegeräten eingegeben werden.<br><br>
Damit mit den Werkzeugen <img src=cassettenrecorder.jpg>
wie mit einem Kassettenrecorder Animationen aufgenommen und abgespielt
werden können sind folgende Vorraussetzungen nötig:
<ul>
<li>
Es müssen ROUTEs in der Form
<br>
<pre>
ROUTE TimeSensor.fraction_changed TO ???Interpolator.set_fraction
ROUTE ???Interpolator.value_changed TO ???.set_???
</pre>
<br>
vorhanden sein.
</li>
<li>
Im Timesensor-Knoten muss der Fieldwert "loop" auf "TRUE" gesetzt sein
(die Animation wiederholt sich immer wieder).
</li>
<br><img src=timesensor.jpg><br>
<li>
Der Fieldwert "starttime" des Timesensor-Knoten muss grösser oder
gleich dem Fieldwert "stoptime" des Timesensor-Knoten sein.
</li>
</ul>
Wird nur das Aufnahmeicon gedrückt <img src="recording_one.jpg">,
muss der Zeitcursor jeweils verändert
werden und danach der entsprechende Wert (über Tastatur, Maus oder
6D Eingabegerät) verändert werden.<br>
<img src="animation_onetime.jpg">
<br><br>
<img src="animation_onetime2.jpg">
<br><br>
Wird das Aufnahmeicon zusammen mit dem Abspielicon gedrückt
<img src="recording.jpg">, wird dauernd die Veränderung der Werte
(durch <a href="#mouse">Mauseingabe</a> oder 6D Eingabegerät)
aufgenommen.
<br>
<img src="animation_recording.jpg">
<br>
Die Mauseingabe bei der Aufname erfordert eine ruhige Hand.
Es ist nicht ungewöhnlich, dass man nach der Aufnahme einige
aufgenommene Werte loeschen will.
<br>
<img src="delete_keys1.jpg">
<br>
Dazu kann man einen Zeitbereich im Channelview Fenster durch Klicken und
gleichzeitigem Verschieben der Maus anwähen und den Menüepunkt
<em> edit -> delete </em> bzw. das Delete Icon benutzen.
<br>
<img src="delete_keys2.jpg">
<br>
Dadurch werden die entsprechenden Werte gelöscht.
<br>
<img src="delete_keys3.jpg">
<br>
</li>
<li>
<b><a name="colorcircle">Farbkreis</a></b> <small>(neu in Version 0.19beta)</small><br>
Für Farbwerte gibt es einen spezielles Eingabefenster, das an die
Stelle des FieldView Fensters tritt, wenn darin ein Farbwert
ausgewählt ist und das Colorcircle Icon gedrückt ist.<br>
<img src=colorcircle1.png><br>
Im Farbkreis kann man dann mit einem Mausklick eine bestimmte Farbe
und im Farbbalken daneben anschliessend eine dunklere Variante
auswählen.<br>
<img src=colorcircle2.png><br>
Der Aufbau des Farbkreises ist zur Zeit noch ziemlich langsam, wenn unter
Unix/Linux kein True/Directcolor Display zur Verfügung steht...<br>
Über den "OK" Button kehrt man zum normalen FieldView Fenster
zurück.
</li>
<li>
<b><a name="scriptedit">Script Editor</a></b> <small>(neu in Version 0.22beta)</small><br>
Es gibt zwei Möglichkeiten, den Scripteditor zu starten:<br>
<img src=scriptedit_icon1.jpg><br>
<ul>
<li>
Um einen neuen Scriptknoten zu erzeugen:<br>
Über das "Script" icon (Menüpunkt <em>Create -> Programming -> Script</em>),
</li>
<li>
Um einen selektierten Scriptknoten zu verändern:<br>
Über das "Object Edit" icon
(Menüpunkt <em>Action -> Object edit</em>),
</li>
</ul>
Der geöffnete Scripteditor Dialog<br>
<img src=scripteditor.jpg><br>
erlaubt es, neue Felder/Events zum Scriptknoten hinzuzufügen (add),
sie zu verändern (change) oder zu löschen (delete).<br>
Drücken Sie "OK" um die Arbeit am Scriptknoten zu beenden.
</li>
<li>
<b><a name="urledit">URL Editor</a></b> <small>(neu in Version 0.22beta)</small><br>
Das "url"-Feld (das den ECMAscript (javascript) Code eines Scriptknotens
enthalten kann) kann in einem Texteditor verändert werden (edit).
Über den Menüpunkt <em>options -> Texteditor Settings</em>
kann der Texteditor ausgewählt werden.<br>
Ist das "url"-Feld leer, wird ein Schema eines ECMAscripts erzeugt.<br>
When the "url"-field is empty, a scheme of a ECMAscripts will be created.<br>
To start the textedit, select a Script Node and use the "URL Edit" icon
(menupoint <em>Action -> Url edit</em>).<br>
<img src=urledit.jpg><br>
</li>
</ul>
</p>
<h3><a name="simplescript">Vereinfachtes Skriptbau-Verfahren</a> <small>(neu in Version 0.22beta)</small></h3>
<p>
Bevor man den Scripteditor Dialog benutzen kann, muss man planen,
welche Datentypen und eventIn/eventOut Informationen die Knoten
haben, die man anschliessen will. Dazu muss man die Knotenbeschreibung
des
<a href=http://www.web3d.org/technicalinfo/specifications/vrml97/part1/nodesRef.html>
VRML standards</a> (zum Beispiel über den Menüpunkt
<em>Help -> <i>Name des gerade selektierten Knoten</i></em> lesen
(oder ein entsprechendes Buch benutzen).<br>
Zum schnellen Ausprobieren kann es dagegen angenehmer sein, das
vereinfachte Skriptbau-Verfahren zu benutzen.<br>
Erzeugen Sie einen "leeren" Scriptknoten mit dem "Script" icon
(oder benutzen Sie den Menüpunkt <em>Create -> Programming -> Script</em>).
<br>
Gemäss der
<a href="http://dune.sourceforge.net/philosophy.html" target="new">
"Weg da!" Philosophie</a> des ursprünglichen dune Projekts
drücken Sie einfach nur "OK" im Scripteditor Dialog (siehe oben).<br>
Jetzt wird das RouteView Fenster für die weitere Arbeit benutzt.
<br><br><img src=simple_scriptbuild1.jpg><br><br>
Scriptknoten haben ein spezielles "connect anything" ("verbinde alles")
eventOut.
Wenn man draufklickt, die Maustaste festhält und die Maus verschiebt
("drag") wird eine weisse Route gezeichent
<br><br><img src=simple_scriptbuild2.jpg><br><br>
Wenn man die Maustaste gedrückt hält, kann man sehen, dass man diese
Route (wie beim "normalen" Routing) an eventIns anderer Knoten anschliessen
kann,
<br><br><img src=simple_scriptbuild3.jpg><br><br>
dass aber (im Gegensatz zum "normal" Routing) die Farbe dieser Route
(also eigentlich der Datentyp) mit dem abgefragten eventIn wechselt.
<br><br><img src=simple_scriptbuild4.jpg><br><br>
Wenn man die Maustaste loslässt, wird die Route vollendet.
<br><br><img src=simple_scriptbuild5.jpg><br><br>
Entsprechend lässt sich der spezielle "connect anything" eventIn
des Scriptknotens benutzen
<br><br><img src=simple_scriptbuild6.jpg><br><br>
und mit dem eventOut eines anderen Knoten verbunden.
<br><br><img src=simple_scriptbuild7.jpg><br><br>
Jetzt müssen Sie noch das "url" Feld des Scriptknoten verändern.
Neben der Benutzung von <a href="#urledit">urledit</a> können sie
auch den Scriptknoten im SceneTree Fenster und das
"url" Feld im FieldView Fenster selektieren und dann
<br><br><img src=simple_scriptbuild8.jpg><br><br>
das "Object Edit" Icon drücken (oder benutzen den Menüpunkt
<em>Action -> Object edit</em>).
<br><br><img src=simple_scriptbuild9.jpg><br><br>
Nun wird "dune" versuchen einen externen Editor zu starten -
eingefleischte UNIX Benutzer benutzen "xterm -e vi", das ist der
Default unter Linux/UNIX ("xedit" für MacOSX, "edit" für M$Windows)
wenn $WINEDITOR nicht beim ersten Programmlauf gesetzt war.
Man kann die Editoreinstellung mit dem
<em>Options -> Texteditor Settings ...</em> Menüpunkt ändern. <br>
Im Edit Fenster sehen Sie ein Schema des benötigten javascript Codes.
<br> Benutzen Sie <em>Options -> ECMAscript settings</em> um einzustellen,
welche erweiterten Kommentare Sie im Schema haben wollen.
<br><br><img src=simple_scriptbuild10.jpg><br><br>
Benutzen Sie den Editor, um den Javascript code zu vervollständigen,
dann speichern und verlassen Sie den Editor
- im Fall des vi Editors benutzen Sie die Tastenkombination :wq
</p>
<h3><a name="nurbs">NURBS Modellierung</a> <small>
(zum Teil neu in Version 0.25beta)</small></h3>
<ul>
<li> <h4><a name="nurbsbasics">NURBS Grundlagen</a></h4>
<p>
In der Computergraphik bedeuten NURBS eine komplizierte Rechenvorschrift,
mit deren Hilfe sich beliebige Flächen und Linien/Kurven im Raum sehr
kompakt darstellen lassen. <br>
Gerade für eine Netzwerkstandard wie VRML ist die Unterstützung
von NURBS deshalb ein grosser Vorteil, da dabei nicht die Daten aller Eckpunkte
eines Flächennetzes über ein Netzwerk
übertragen werden müssen, sondern nur eine relative kleiner
Anzahl von Zahlenwerten, mit denen die Eckpunkte berechnet werden
können. <br>
Das lohnt sich, da in der Vergangenheit die Rechenleistung sehr viel
stärker
gestiegen ist als die Netzwerkgeschwindigkeit (zum Vergleich: der Rechner
der 1969 das erste Zeichen ("L" von "LOGIN") über das Internetprotokoll
übertragen hat, war ein Honeywell DDP-516 minicomputer mit 12KB Speicher,
einer Taktfrequenz von 1.1 Mhz (wobei viele Takte für einen Computerbefehl
benötigt wurden) und dem Gewicht einer halben Tonne. Dieser
Rechner benutzte eine Netzwerkleitung mit 50000 baud. Das entspricht
ungefähr der Rechenleistung eines einfachen Taschenrechners und der
Netzwerkverbindung eines modernen Telefonmodems).
</p>
<p>
Piegl und Tiller schreiben in "The NURBS book", NURBS wäre ein Akronym
für "Nobody Understands nonuniform Rational B-Splines" (niemand versteht
nicht-gleichartige rationale B-Splines).<br>
Um mit einem NURBS Modeller zu arbeiten, braucht man die entsprechende
Mathematik natürlich nicht komplett zu verstehen. Allerdings kann
es für die Benutzung eines Programms wie white_dune (das Zugriff
auf alle Zahlenwerte der NURBS Flächen/Kurven bietet) ein Einblick
in die NURBS Grundlagen sinnvoll sein.
</p>
<p>
Erstellt man in white_dune eine NURBS-Kurve (mit
<em> Create->VRML200x->NurbsCurve </em>/OK), verschiebt eines
der weissen Kästchen und klappt alle Zahlenwerte im FieldView auf
<br><br><img src=nurbscurve.jpg><br><br>
so erkennt man, dass eine NURBS-Kurve im wesentlichen aus 4 Datenarten
besteht.
<ul>
<li>
Kontrollpunkte (controlPoint):<br>
Das sind die mit weissen Kästchen markierten Punkte.
Verschiebt man ein Kästchen, verschiebt sich ein Teil der Kurve
entsprechend.
<br><br><img src=controlpoint.jpg><br><br>
Kontrollpunkte sind die wichtigsten Elemente in white_dune, um NURBS
zu beeinflussen.
</li>
<li>
Gewichte (weight):<br>
Diese Werten bestimmen den Einfluss eines einzelnen Kontrollpunkts
auf die Kurve. Das Wort Gewicht erinnert an die Zeit vor dem Computerzeitalter,
als Graphiker Kurven mit Holzlatten (sogennanten Straklatten) und
Bleigewichten gestaltet haben.
Bleibt der Kontrollpunkt auf der gleichen Stelle und
erhöht man das entsprechende Gewicht
<br><br><img src=weight.jpg><br><br>
so wird die Kurve zum Kontrollpunkt hingezogen.<br>
Obwohl hier der Kontrollpunkt auf der gleichen Stelle liegt, hat sich
sein Wert verändert. Das liegt daran, dass es zwei mathematisch
gleichwertige NURBS-Formeln gibt. White_dune benutzt die bei VRML
übliche Formel.
</li>
<li>
Knotenvektoren (knot): <br>
Knotenvektoren bestimmen unter anderem (<small>***</small>)
ob ein Kontrollpunkt von der
Kurve getroffen wird und ob eine Kante auftritt. Dazu müssen die
Werte an der entsprechenden Stelle "Grad" "(Ordnung -1)" mal wiederholt werden.
<br><br><img src=knot.jpg><br><br>
</li>
<li>
Ordnung (order): (auch Grad+1 (degree+1))<br>
Ueber diese Zahl wird festgelegt, wie weit der Einfluss eines
Kontrollpunkts reicht.
<br><br><img src=order.jpg><br><br>
</li>
</ul>
Der verbliebene Wert "tessellation" hat keinen mathematischen, sondern
einen praktischen Hintergrund. Er legt fest, mit wievielen Punkten/Ecken
die Kurve dargestellt wird.
<br><br><img src=tess3.jpg><br><br>
Das Verändern dieses Werts erlaubt eine einfache Anpassung an
die Graphikleistung eines Rechners.
<br><br><img src=tess11.jpg><br><br>
Per default (Wert "0") benutzt white_dune (das auch auf schwachen Rechnern
laufen soll) bei Objekten mit sehr vielen Kontrollpunkten zu kleine Werte
für "tessellation".<br>
Ein Beispiel zeigt eine Nurbsfläche, die aus einer Kugel konvertiert
wurde und bei der einige Kontrollpunkte herausgezogen wurden.
<br><br><img src=tess0.jpg><br><br>
Nur mit einem hohen Wert für "tessellation" zeigt sich die
"wahre" Form des Objekts.
<br><br><img src=tess181.jpg><br><br>
</p>
</li>
<li> <h4><a name="nurbssymetric">X symetrisches Modellieren</a>
<small>(neu in Version 0.25beta)</small></h4>
<p>
Mit Dune kann man NurbsSurface Knoten erstellen
(z.B. mit <em> Create -> VRML 200x -> NurbsSurface -> plain/OK</em>).
Man kann die entstandene Fläche verändern, indem man die weissen
Kästchen mit der Maus verschiebt.<br>
<br><br><img src=nurbsurface1.jpg><br><br>
Das verändert die Kontrolpunkte des NurbsSurface Knotens.
<br><br><img src=nurbsurface2.jpg><br><br>
Mit dieser Methode kann man dune am sinnvollsten bei der Herstellung von
Landschaften mit Dünen
<br><br><img src=dunes.jpg><br><br>
einsetzen, die Methode ist aber nicht sehr sinnvoll für die meisten
anderen Aufgaben.
</p>
<p>
Eine Menge Objekte erfordern symetrische Modellierung, die eine Seite
des Objekts soll so aussehen, wie die andere Seite.
In white_dune, kann das mit dem Menüpunkt
<em>Actions -> X symetric modelling</em> erreicht werden.
Wenn dieser Menüpunkt aktiviert ist, wird jede Bewegung von den
Kontrollpunkten der einen Seite
<br><br><img src=symetric1.jpg><br><br>
auf die andere Seite übertragen,
<br><br><img src=symetric2.jpg><br><br>
und es ist ziemlich einfach, eine ziemlich komplizierte symetrische
NurbsSurface Fläche zu erzeugen.
<br><br><img src=mantasurface.jpg><br><br>
Die X Richtung für die symetrische Modellierung
wurde wegen des
<a href="#6Dlocal">Local Input Mode</a> gewählt.<br>
Die Entscheidung ob der symetrische Teil eines NurbsSurface Knoten
hängt ab von der Entscheidung, ob die Zahlenwerte der
Kontrollpunkte/Gewichte fast gleich ist.
Sie sind fast gleich, wenn der Abstand der absoluten Werte kleiner ist
als der Wert "Epsilon". Die Größe von "Epsilon" kann über
den <em>Options -> Preferences</em> Dialog eingestellt werden.<br>
Wenn symetrische Modellierung angewählt ist, schnappen fast gleiche
Punkte zusammen und werden zusammen bewegt.
Das kann benutzt werden, um offene NurbsSurface Flächen zu schliessen,
aber mehrere Kontrollpunkte auf einem Platz erzeugen eine Ecke/Kante.
<br><br><img src=closedpeak.jpg><br><br>
Eine neu entstandene NurbsSurface Fläche existiert (in Einklang mit den
VRML Standards) per default nur einseitig (was wichtig ist,
wenn die Oberfläche nicht geschlossen ist): das Feld "solid" hat den
Wert TRUE (wahr).
<br><br><img src=mantasurface1side.jpg><br><br>
In den meisten Fällen ist das nicht sehr sinnvoll:
Um die Oberfläche doppelseitig zu machen, wird das Feld "solid"
im FieldView Fenster auf FALSE (falsch) gesetzt.
<br><br><img src=mantasurface2side.jpg><br><br>
Oft ist auch eine zweiseitige Fläche nicht besonders nützlich, um
einen voluminösen Körper zu bilden.
In diesem Fall ist es sinnvoll, einen Group- (Gruppen-)Knoten zu erzeugen,
<br><br><img src=nurbsgroup1.jpg><br><br>
den Körper mit dem NurbsSurface Knoten in den Group-Knoten zu
verschieben
<br><br><img src=nurbsgroup2.jpg><br><br>
und eine Kopie des Körpers mit dem NurbsSurface Knoten
zusätzlich im Group-Knoten zu erzeugen.
Um eine Kopie anzulegen, zieht man das Shape Icon mit der Maus ins
Group icon und hält dann die Kontroltaste ("Ctrl") gedrückt,
während die Maustaste noch gegedrückt ist.
<br><br><img src=nurbsgroup3.jpg><br><br>
Weil in diesem Beispiel das Feld "solid" immer noch FALSE ist, kann man
ein weit verbreitetes Problem des realtime 3D demonstrieren, wenn die
Farbe eines Körpers verändert wird.
<br><br><img src=zfight1.jpg><br><br>
<b>Zu dünne Wände</b> (auch "z-fighting" genannt). <br>
Wenn sie einen Kontrollpunkt von einem NurbsSurface Knoten etwas
nach oben verschieben, um dem Körper mehr Volumen zu geben,
kann die bilderzeugende Hardware und Software nicht mehr so leicht
entscheiden, welche der beiden nah aneinanderliegende Flächen
mit welcher Farbe näher zum Betrachter angeordnet ist.
<br><br><img src=zfight2.jpg><br><br>
Der Effekt ist im allgemeinen nicht vorhersehbar, er kann sich mit dem
Betrachtungswinkel, der benutzten Software (zum Beispiel VRML Browser
oder Graphiktreiber) und sogar mit der benutzten Graphikkarte ändern.
<br>
Um das Problem zu vermeiden, müssen beide "solid" Felder zu TRUE
zurückgeschalten werden und das "ccw" ("Counter Clock Wise", "gegen
den Uhrzeitersinn") Feld muss sich zwischen der oberen und unteren
einseitigen Fläche unterscheiden.
<br><br><img src=zfightok.jpg><br><br>
Jetzt können die nichtbegrenzenden Kontrollpunkte der NurbsSurface
Knoten verschoben werden, um dem Körper mehr Volumen zu geben.
Jetzt sollte man die Shape Knoten mit den NurbsSurface Knoten von einem
Group Knoten in einen NurbsGroup Knoten.
<br><br><a href="../../logo/manta.wrl"><img src=nurbsgroup4.jpg></a><br><br>
Der NurbsGroup Knoten ist im VRML Standard verantwortlich dafür, dass
die Begrenzungen der enthaltenen NurbsSurface Knoten ohne Lücken
gezeichnet werden,
wenn die Kontrollpunkte der Begrenzungen der NurbsSurface Knoten identisch
sind.<br>
In white_dune, erlaubt der NurbsGroup Knoten auch X symetrische Modellierung.
Änderungen eines Kontrollpunkts werden an alle NurbsSurface Knoten
weitergegeben,
die direkt (oder über einem Shape Knoten) einem NurbsGroup Knoten
enthalten sind.<br>
Das macht es möglich, die Kontrollpunkte der Begrenzungen zu verschieben
und das ganze Objekt geschlossen zu halten.
<br><br><a href="../../logo/manta2.wrl"><img src=nurbsgroup5.jpg></a><br><br>
Am Ende sollte man nicht vergessen, den NurbGroup Knoten in einen
Transform Knoten zu verschieben, sonst kann das Objekt nicht
verschoben/rotiert/skaliert usw. werden.
<br><br><img src=nurbsgroup6.jpg><br><br>
</p>
</li>
<li> <h4><a name="nurbsconversion">NURBS Konversion</a>
<small>(neu in Version 0.25beta)</small></h4>
<p>
Wenn geschlossene NurbsSurface Knoten das Ziel sind, kann es nützlich
sein, schon mit einem geschlossenen Körper zu beginnen.
White_dune erlaubt es (noch) nicht, einen IndexedFaceSet Knoten in einen
NurbsSurface Knoten zu konvertieren, aber es erlaubt es
die primitiven VRML Knoten
(box, cone, cylinder und sphere) in einen NurbsSurface Knoten zu
konvertieren. White_dune erlaubt auch, einen NurbsCurve Knoten in
einen NurbsSurface Knoten zu konvertieren (über Drehung).
<ul>
<li>
Box<br>
Um einen Box (Würfel) Knoten in einen NurbsSurface Knoten zu konvertieren,
muss ein Box Knoten im Szenengraph angewählt werden
<br><br><img src=box.jpg><br><br>
und der Menüpunkt <em>actions -> convert to NurbsSurface</em> benutzt
werden.
<br><br><img src=box2nurbsdialog.jpg><br><br>
Wenn die "6 Plains" (6 Flächen) Schaltfläche nicht gedrückt
ist,
wird ein einziger NurbsSurface Knoten erzeugt.
<br><br><img src=oneboxnurbs.jpg><br><br>
Wenn die "6 Plains" Schaltfläche gedrückt ist, werden 6
Flächen in einem NurbsGroup Knoten erzeugt.
<br><br><img src=sixboxnurbs.jpg><br><br>
</li>
<li>
Cone, Cylinder und Sphere<br>
Die Konversion dieser primitiven Körper ist ähnlich zu der
Konversion eines Box Knotens, aber die Objekte werden intern mit einer
drehenden Linie (besser NurbsCurve) erzeugt.
Zum Beispiel beim Ergebnis einer Cylinder Konversion eines
<br><br><img src=cylinder.jpg><br><br>
sieht man, dass es Kontrollpunkte gibt, die die Oberfläche
berühren. Dies wird erreicht, indem Werte im Knotenvektor
wiederholt werden. Als Konsequenz entsteht eine Kante, wenn der
Kontrollpunkt verschoben wird.
<br><br><img src=cylinderedge.jpg><br><br>
</li>
<li>
NurbsSurface aus NurbsCurve (über Drehung)<br>
Zur Zeit bietet dieses Methode die meisten Modellierungsmöglichkeiten.
<br>
Zuerst muss ein NurbsCurve Knoten im
Scenengraph angewählt werden
<br><br><img src=nurbscurve_scenegraph.jpg><br><br>
Wenn ein NurbsCurve erzeugt wird (e.g. via <em> Create -> VRML 200x ->
NurbsCurve </em>) muss in Betracht gezogen werden,
ob X symetrische Modellierung benutzt wird.<br>
Der NurbsCurve Erzeugungsdialog
<br><br><img src=nurbscurvedialog.jpg><br><br>
bietet drei Möglichkeiten: Kurve entlang x, entlang y, entlang z Achse.
Nur wenn die Kurve um die y oder z Achse gedreht wird, ist
X symetrische Modellierung möglich. Deswegen ist es möglicherweise
vorzuziehen, einen NurbsCurve Knoten entlang der y oder z Achse zu
erzeugen.<br>
<br><br><img src=nurbscurverotationy.jpg><br><br>
Die Kurvenpunkte bilden die Seitenansicht des Drehkörpers.
<br><br><img src=nurbscurverotation2.jpg><br><br>
Mit <em> Actions -> Convert to NurbsSurface</em> geht es weiter.
<br><br><img src=nurbsrotationdialog.jpg><br><br>
Um X symetrische Modellierung möglich zu machen, sollte die
Schaltfläche
"Flatten Curve before rotation" ("Kurve vor der Drehung abflachen ")
gedrückt bleiben. Dabei werden alle Punkte in eine Ebene verschoben,
wobei der Abstand vom Nullpunkt erhalten bleibt.
<br><br><img src=nurbsrotationsurface.jpg><br><br>
Genau wie bei konvertierten Sphere, Cylinder und Cone Knoten, kann eine
Ecke entstehen, wenn die Kontrollpunkte verschoben werden.
<br><br><img src=nurbsrotationsurface2.jpg><br><br>
</li>
</ul>
</p>
<li> <h4><a name="nurbsindexedfaceset">IndexedFaceSet Knoten erzeugen</a>
<small>(new in Version 0.25beta)</small></h4>
<p>
NURBS Flächen werden oft als abgerundete Flächen.
Aber neben mehrfachen Kontrollpunkten und Knotvektor Werten,
kann das Setzen der u/vTesselation Wert einfach dazu benutzt werden,
um Objekte aus Einzelflächen (IndexedFaceSet Knoten) zu erzeugen.<br>
<br><br><img src=spherefaceset1.jpg><br><br>
Wenn zum Beispiel ein Sphere Knoten mit
<em>Actions -> Convert to NurbsSurface</em> konvertiert wird
<br><br><img src=spherefaceset2.jpg><br><br>
und kleine u/vTesselation Werte gesetzt werden,
entstehen nur sehr wenige Flächen.
<br><br><img src=spherefaceset3.jpg><br><br>
Mit <em>Actions -> Convert nurbs to IndexedFaceSet</em> kann das Resultat
in einem IndexedFaceSet Knoten verwandelt werden.
<br><br><img src=spherefaceset4.jpg><br><br>
Um die Normalenvektoren loszuwerden, die die Farben der Flächen
verschwimmen lassen, muss der Normal Knoten vom IndexedFaceSet Knoten
entfernt werden.
<br><br><img src=spherefaceset5.jpg><br><br>
</p>
<p>
Die folgende Tabelle zeigt, welche grundsätzlichen Körper
mit dem Setzen von u/vTesselation in NurbsSurface Knoten
aus konvertierten Primitiven erzeugt werden können.
<table>
<tr><td>Köper</td><td>Konvertiert von</td><td>uTesselation</td><td>vTesselation</td></tr>
<tr><td>Tetraeder</td><td>Cone</td><td>3</td><td>4</td></tr>
<tr><td>4-eckige Pyramide</td><td>Cone</td><td>4</td><td>4</td></tr>
<tr><td>Hexaeder</td><td>Sphere/Cylinder</td><td>3</td><td>2</td></tr>
<tr><td>Octaeder</td><td>Sphere/Cylinder</td><td>4</td><td>2</td></tr>
<tr><td>n-eckiges Prisma</td><td>Cylinder</td><td>n</td><td>>1</td></tr>
<tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr>
</table>
</p>
<p>
Die Implementierung von IndexedFaceSet in white_dune hat (noch) keine
Handles ("Anfasser", zum Beispiel weisse Kästchen, die mit der
Maus verschoben werden können).
Wenn eine NurbsSurface Fläche
Plain (<em>Create -> VRML 200x -> NurbsSurface -> Plain (Nurbs)</em>)
mit Grad 1 erzeugt wird
<br><br><img src=degree1faceset1.jpg><br><br>
und uTesselation auf den Wert uDimension-1 und vTesselation auf
den Wert vDimension-1 gesetzt wird,
sind die sichtbaren Ecken und die Position der Handles (des
nurbsSurface Knotens) identisch, genauso, wie es bei einem
IndexedFaceSet Knoten wäre.
<br><br><img src=degree1faceset2.jpg><br><br>
Mit dem Menüpunkt <em>Actions -> Convert nurbs to IndexedFaceSet</em>
kann das Result in einen IndexedFaceSet Knoten verwandelt werden.
<br><br><img src=degree1faceset3.jpg><br><br>
Um die Normalenvektoren loszuwerden, die die Farben der Flächen
verschwimmen lassen, muss der Normal Knoten vom IndexedFaceSet Knoten
entfernt werden.
<br><br><img src=degree1faceset4.jpg><br><br>
Unglücklicherweise ist die Konversion von einem IndexedFaceSet Knoten
zurück in einen NurbsSurface Knoten not nicht implementiert...
</p>
</li>
</ul>
<p>
</p>
</li>
<p>
</p>
</li>
</ul>
<small>***
Der Knotenvektoren ist der Vektor, über dem die NURBS-Kurve definiert ist.
Ohne darauf näher einzugehen, soll nur kurz und beispielhaft sein
Einfluß
gezeigt werden. Betrachtet man den im Bild gezeigten Knotenvektor, so
fällt auf, dass sich die ersten sowie die letzten Werte des Knotenvektors
wiederholen. Das hat zu Folge, dass die Kurve wirklich bis zum ersten (letzten)
Kontrollpunkt geht, und die erste (letzte) Seite des Kontrollpolygons (Polygon,
dass durch die Kontrollpunkte gebildet wird) als Tangente besitzt, wodurch man
bequem und "kontrolliert" modellieren kann (Man kennt die Endpunkte des
Splines!).
Vervielfacht man Werte des Knotenvektors in seinem Inneren, so erzeugt man
einen
Stetigkeitabfall in der Kurve. Tritt ein Knoten so oft auf, wievielten Grades
die
Kurve ist, so kann man, wie im Bild zu sehen, eine Ecke in der Kurve erzeugen.
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