VirTools教程

第一章基本概念这部分内容让你理解什么是Virtools的本质、它是如何工作的。如果在你阅读本章内容之前就进行脚本设计，那是你自己的损失。什么是Virtools？元素、类和面向对象设计作品的组成元素Virtools进程循环行为引擎行为和脚本参数参数操作（运算）属性Virtools脚本语言（VSL）渲染引擎初始状态一、什么是Virtools?（一）概述Virtools是3D虚拟和互动技术的集成。Virtools由以下部分构成：创作应用程序行为引擎渲染引擎Web播放器SDK（二）创作应用程序VirtoolsDev是一个创作应用程序，允许你快速容易的生成丰富、对话式的3D作品。通过Virtools的行为技术，给符合工业标准的模型、动画、图像和声音等媒体带来活力。VirtoolsDev不能产生模型。VirtoolsDev不是一个建模工具，然而，简单媒体如摄像机，灯光，曲线，接口元件和3D帧(在大多数3D应用中被叫做哑元和补间)能简单的通过点击图标创建。（三）交互引擎Virtools是一个交互引擎-即Virtools对行为进行处理。行为是某个元件如何在环境中行动的描述。Virtools提供了许多可再用的行为模块，图解式的介面几乎可以产生任何类型交互内容，而不用写一行程序代码。对于习惯编程者，提供VSL语言，它通过存取SDK，作为对图形编辑器的补充。Virtools也有许多管理器，它帮助交互引擎完成它的任务。某些管理器(例如SoundManager)对于动作引擎是外部的，一些管理器(例如TimeManager)对于动作引擎是内部的。（四）渲染引擎Virtools有一渲染引擎，在VirtoolsDev的三维观察窗口中可以所见即所得的查看图像。Virtools的渲染引擎通过SDK可以由你自己或者订制的渲染引擎来取代。注意，存取Virtools渲染引擎的源码受制於一个附加的授权协议书。（五）Web播放器在成为一种伟大的技术之前,好的技术一定要能被容易地理解和接近。Virtools提供一个能自由下载的Web播放器-而且下载量少於1MB！Web播放器包含回放交互引擎和完全渲染引擎。更一步的关於VirtoolsWeb播放器的资讯可在在线参考中得到。（六）SDKVirtoolsDev包括一个SDK，提供对行为和渲染的处理。藉由SDK,你可以:产生新的交互行为(动态链接库-DLL方式)修改已存在交互行为的操作写新的文件导入或导出插件，支持你选择的建模文件格式替换,修改或扩充VirtoolsDev渲染引擎(需要服从授权协议)VSL在Dev内具有和SDK的接口，因此可以在不用运行自定义动态连接库(DLLs)下，能容易快速地测试新的概念，执行自定义编码。这些只不过是一些例子-没有做不到，只有想不到！二、元素、类和面向对象设计（一）概述VirtoolsDev组织元素进入类。元素包括你进入VirtoolsDev后带来的媒体(模型，声音,纹理等)，也包括你在VirtoolsDev中产生的物体(例如曲线、场景、现场等)和数据（例如参数、属性和脚本）。这章的主题是,专注於Virtools对交互对象的科学分类，包括：VirtoolsDev如何分类媒体。（举例来说，在Virtools中有灯光类，它包含所有灯光的属性，每个灯光是灯光的一个例证，而且有它自己的特性，例如它的颜色和它的范围）。某些操作为什麽只可能出现在某个元素上(类)。（举例来说，为什么字符才能使用字符动画）。某些操作为什麽可以出现在所有元素上。（举例来说，所有的元素都能被激活或解除激活）。这章介绍的Virtools交互对象类的层次，对大多数使用者足够了。然而，你能在Virtools的SDK中找到类层级结构完整的描述。（二）面向对象设计VirtoolsDev采用面向对象的方法建立一个作品(一个CMO文件)。即,每个元件有一个唯一的特性，各种特性由类来描述。元件受控于交互行为模块（BB）中的方法以及参数操作符（paramOps）。VirtoolsDev中的类被称为CKClass。图1-1Virtools类层次结构中的交互对象分支例如，有一个VirtoolsDev中的类叫做CKCharacter，只有CKCharacter能用于角色的特定行为设计。（例如角色控制器BB）VirtoolsDev的面向对象的特性意味着你导入到VirtoolsDev中的任何事物（以模型、声音等形式出现的元件）都是一个CKClass的实例。同样，你在VirtoolsDev中创建的任何事物（从一个摄象机到一个阵列）也都是一个CKClass的实例。图1-1说明了Virtools类层次结构中的交互对象分支。（三）继承使用类层次结构的优势是可以使用继承。也就是说，任何元素都有它自己独特的特性，并且继承了它父类的特性。例如，类CKLight继承自CK3Dentity，CK3Dentity继承自CKRenderObject，CKRenderObject继承自CKBeObject。所以，一个灯光竟然有了CKLight类对象的特性，就像：灯光类型（点、方向等）灯光颜色（白色、红色等）和灯光的照射范围这些特性能够在建立灯光（在创造模式）或者在进行交互行为时（实时运行，例如播放模式）进行改变。其次，一个灯光是一个三维实体，意味它继承了三维实体在3D空间内的位置、方位等特性。就因为灯光是一个三维实体，所以能够应用到三维实体上的任何行为也能应用到灯光上。第三，一个灯光是一个渲染对象，意味着它能够被渲染（能够在重放中被看到）。就因为灯光是一个渲染对象，所有能应用到渲染对象上的任何行为也能应用到一个灯光上。最后，灯光还是一个交互对象，也就意味着它能被附着一个交互动作（有些Virtools类，例如存储内部数据的类，不能附着动作给它）。就因为灯光是一个交互对象，所以任何能应用到交互对象的行为也能应用到一个灯光上。（四）特化VirtoolsDev对行为提供了特化，因此，对于完成某些特定任务（也就是多态性），其行为进行了优化处理。例如，移动一个3D帧比移动一个角色更容易，这是因为移动3D帧的行为被优化了。优化行为减少了计算时间，在可接受的渲染质量下，使作品更小、对用户的输入反应更快。（五）集合VirtoolsDev支持集合，在具有逻辑关系的二个元素之间，一个元素是另一个元素的一部分，但他们分别都具有自己的特性。例如，图1-2所示的3D对象，可以看到有一个ObjectMeshes栏。虽然在同一时刻只有一个网格能被激活，但是一个3D对象可以拥有好几个网格。图1-23D对象的网格设置栏图1-3是网格设置，可以看到有一个MaterialsUsed栏。一个网格可以有几个材质，它们中的几个能够在同一时刻被激活。图1-3网格设置的材质栏图1-4是材质设置，你会看到一个Texture标签。一个材质只能有一种纹理。图1-4材质设置的纹理栏所以说，3D实体元素（不管它是一个物体还是一个角色等）之间有关联，但每个元素都保持相对的独立性。在上述的例子中，纹理是材质的一部分，材质是网格的一部分，网格是3D物体的一部分。因为每个元素都保持相对的独立性，所以每个元素的特性（例子中的物体网格、材质、纹理）都能够被快速简单地改变。事实上，全部的元素都能被另一个兼容元素所交换。例如，你可以改变一个3D物体的网格、材质或者纹理—或者它们的任意组合，而不改变3D物体存在的现实。注意：如果改变一个角色的网格，那么很可能你的动画就不会象预期那样工作了。运行时集合、场景层次一个场景由元素组成，通常被运行时激活。场景内的元素被组织到一个场景层次中。VirtoolsDev在场景层次内提供了一个特殊的集合形态。在运行时，元素之间的关系通过SetParent和AddChild（两者都在3DTransformations/Basic中）被确定。运行时集合允许你在任意3D实体集之间建立关联，典型的是，通过建立3D实体集，产生单一化的应用程序。例如，利用建模软件，使用SetParent和AddChild，你可以建立一部汽车的3D实体层级：一个有门、车身、轮子的汽车。一旦层级关系被确定，就能自动的变化汽车的子物体：门、车身、轮子。注意：SetParent和AddChild只在场景层级中建立关联而不能在CKClass层级中建立。在SetParent或者AddChild被激活之前，如果要使元素恢复到初始状态，通过按ResetIC键，关系被删除。共享元素VirtoolsDev由于支持集合，所以允许你能共享例如像声音、动画、网格、材质和纹理等这样的元素，并且贯穿在你的作品中。例如两个椅子能共享相同的网格、材质和纹理，所以二把椅子看起来一样，但有不同的名字。然而，二把椅子也可以有相同的网格、不同的材质和纹理，那样二把椅子将会有相同的形状，但看起来不一样。共享元素能够极大地减少文件尺寸，减轻CPU和显卡的工作量。在作品中减少元素的数量也能使开发作品更容易。（六）联合联合允许VirtoolsDev在CKClass层级内，在两个没有被直接指定父--子关系的元素之间建立一个逻辑关系。通过联合，一个对象可以和另一个明显不一样的对象建立沟通渠道。例如一个角色经常用一组3D物体联合实现碰撞检查、管理和阻碍的目的。三、作品的元素（一）概述以下你能看到组成一个Virtools作品的一些元素。缩进表示了它们的依附关系。Virtools类层次结构的交互对象分支主要由元素、类和面向对象设计引入。例如，一个2D实体和一个3D实体都是渲染对象的子对象。一个2D帧不是一个渲染对象的子对象，但是它却是由渲染对象派生出来的。作品中的元素，依照类型和字母顺序排列BeObject—具有行为能力的对象RenderObject—当渲染时能够可见的对象2DEntity—有长度、宽度但是没有深度的对象2DFrame—具有可见部分的2D实体3DEntity—具有长宽高的对象Character—一种具有智能的3D实体，可以由用户或者软件控制。它可见，但通常是隐藏的。Camera—定义一个视点的对象Curve—一个3D实体装置，它在3D空间中定义一条曲线Grid—一种2D数据装置，值与3D物体相配Light—一种提供照明的对象，是不可见的（抽象、数据装置、联合）Array—表达为一个表格的数据装置Group—一组没有类型限制的任意组合对象Level—作品的父系对象Material—一个网格的表面特征Mesh—定义一个对象形状的顶点集Place—关于对象位置的集合Scene—关于对象时间的集合Sound—一种以数字格式存储的声音Texture—用来提供对象表面更好细节的图象（二）具有行为能力的对象在VirtoolsDev中行为是主要概念，但是如果不把它们附加给元素，则不起作用。注意，从行为对象类能反映出所有VirtoolsDev类层级结构。实例化的对象是附加了行为的对象。BeObjects能够有行为，但不是必需的。当一个BeObjects附加了行为时，它就是这些行为的主人。所有的行为只能附加一个BeObject。注意，一个行为的所有者不总是行为的目标。附加到BeObject上的行为可以改变所有者或者改变到其它的对象（目标）。（三）Level层级可以被描述为：一个作品中所有对象的全局容器一个作品中所有元素的根一个作品中所有元素的父类一个CMO中只能有一个层级。层级能够包括不只一个场景并有零或更多的场所（图层）来组织你的作品，更易于管理。一个层级是一个BeObject，因此行为和属性能够被附加到层级上。层级脚本通常用于管理场景、位置和需要横贯几个场景的元素（比如阵列）。注意：附加给层级上的脚本能够自动附加给所有场景。（四）场景VirtoolsDev里的场景就象是电影中的场景一样。在同一时间内只有一个场景能被激活。只有在场景中的元素才能被激活。只有激活的元素才能被摄影机捕获。（被Virtools中的交互引擎处理）不是激活场景里的的元素不起作用。它们不能被渲染，并且它们的脚本不能被处理。因此，场景是把大作品进行分片处理的完美方法。当和其它