外文翻译设计题目：基于虚拟现实的虚拟实验室的研究原文1：VRML译文1：虚拟现实原文2：VR-LAB译文2：虚拟现实实验室原文1：VRMLDurch die immer bessere Hardware ist es heute nicht mehr nötig,für anspruchsvolle 3D-Grafiken spezielle Grafik-Workstations zu verwenden.Auf modernen PCs kann jeder durch dreidimensionale Welten fliegen.Um solche Welten zu definieren und sie über das Internet zu verbinden,wurde die Sprache VRML entwickelt. In diesem Beitrag geben wir einen Überblick über die grundlegenden Konzepte der Version 2.0 von VRML.●Geschichte von VRMLIm Frühling 1994 diskutierte auf der ersten -Konferenz in Genf eine Arbeitsgruppe über Virtual Reality-Schnittstellen für das .Es stellte sich heraus, daßman eine standardisierte Sprache zur Beschreibung von 3D-Szenen mit Hyperlinks brauchte. Diese Sprache erhielt in Anlehnung an HTML zuerst den Namen Virtual Reality Markup Language.Später wurde sie in Virtual Reality Modeling Language umbenannt. Die VRML-Gemeinde spricht die Abkürzung gerne …Wörml“ aus. Basierend auf der Sprache Open Inventor von Silicon Graphics (SGI) wurde unter der Federführung von Mark Pesce die Version 1.0 von VRML entworfen. Im Laufe des Jahres 1995 entstanden eine Vielzahl von VRML Browsern (u. a.WebSpace von SGI) und Netscape bot schon sehr früh eine hervorragende Erweiterung, ein sogenanntes PlugIn, für seinen Navigator an.Die virtuellen Welten, die man mit VRML 1.0 spezifizieren kann,sind zu statisch.Zwar kann man sich mit einem guten VRML-Browser flott und komfortabel durch diese Welten bewegen,aber die Interaktion ist auf das Anklicken von Hyperlinks beschränkt. Im August ’96,anderthalb Jahre nach der Einführung von VRML 1.0,wurde auf der SIGGraph ’96 die Version VRML 2.0 vorgestellt.Sie basiert auf der Sprache Moving Worlds von Silicon Graphics. Sie ermöglicht Animationen und sich selbständig bewegende Objekte.Dazu mußte die Sprache um Konzepte wie Zeit und Events erweitert werden.Außerdem ist es möglich, Programme sowohl in einer neuen Sprache namens VRMLScript oder in den Sprachen JavaScript oder Java einzubinden.●Was ist VRML?Die Entwickler der Sprache VRML sprechen gerne von virtueller Realität und virtuellen Welten.Diese Begriffe scheinen mir aber zu hoch gegriffen für das, was heute technisch machbar ist: eine grafische Simulation dreidimensionaler Räume und Objekte mit eingeschränktenInteraktionsmöglichkeiten.Die Idee von VRML besteht darin, solche Räume über das zu verbinden und mehreren Benutzern gleichzeitig zu erlauben, in diesen Räumen zu agieren.VRML soll architekturunabhängig und erweiterbar sein. Außerdem soll es auch mit niedrigen Übertragungsraten funktionieren. Dank HTML erscheinen Daten und Dienste des Internets im World Wide Web als ein gigantisches verwobenes Dokument, in dem der Benutzer blättern kann.Mit VRML sollen die Daten und Dienste des Internets als ein riesiger Raum,ein riesiges Universum erscheinen, in dem sich der Benutzer bewegt – als der Cyberspace.●Grundlegende Konzepte von VRML 2.0VRML2.0 ist ein Dateiformat,mit dem man interaktive,dynamische, dreidimensionale Objekte und Szenen speziell fürs World- Wide-Web beschreiben kann.Schauen wir uns nun an,wie die in dieser Definition von VRML erwähnten Eigenschaften in VRML realisiert wurden.●3D ObjekteDreidimensionale Welten bestehen aus dreidimensionalen Objekten die wiederum aus primitiveren Objekten wie Kugeln,Quadern und Kegeln zusammengesetzt wurden.Beim Zusammensetzen von Objekten können diese transformiert,d.h. z.B.vergrößert oder verkleinertwerden.Mathematisch lassen sich solche Transformationen durch Matrizen beschreiben und die Komposition von Transformationen läßt sich dann durch Multiplikation der zugehörigen Matrizen ausdrücken.Dreh-und Angelpunkt einer VRML-Welt ist das Koordinatensystem.Position und Ausdehnung eines Objektes können in einem lokalen Koordinatensystem definiert werden.Das Objekt kann dann in ein anderes Koordinatensystem plaziert werden, indem man die Position, die Ausrichtung und den Maßstab des lokalen Koordinatensystems des Objektes in dem anderen Koordinatensystem festlegt.Dieses Koordinatensystem und die in ihm enthaltenen Objekte können wiederum in ein anderes Koordinatensystem eingebettet werden.Außer dem Plazieren und Transformieren von Objekten im Raum,bietet VRML die Möglichkeit,Eigenschaften dieser Objekte, etwa das Erscheinungsbild ihrer Oberflächen festzulegen.Solche Eigenschaften können Farbe,Glanz und Durchsichtigkeit der Oberfläche oder die Verwendung einer Textur, die z.B.durch eine Grafikdatei gegeben ist, als Oberfläche sein.Es ist sogar möglich MPEG-Animationen als Oberflächen von Körpern zu verwenden,d.h.ein MPEG-Video kann anstatt wie üblich in einem Fenster wie auf einer Kinoleinwand angezeigt zu werden, z.B.auf die Oberfläche einer Kugelprojiziert werden.Abb.1 VRML 2.0 Spezifikation eines Pfeils#VRML V2.0 utf8DEF APP Appearance{marterial Material{ diffuseColor 100}}Shape{appearance USE APP geometry Cylinder{radius 1 height 5}}Anchor{ChildrenTransform{ translation 0 4 0ChildrenShape{ appearance USE APPgeometryCylinder { bottomRadius 2Height 3}}}Url"anotherWorld.wrl"}●VRML undWas VRML von anderen Objektbeschreibungssprachen unterscheidet, ist die Existenz von Hyperlinks, d. h.durch Anklicken von Objekten kann man in andere Welten gelangen oder Dokumente wie HTML-Seiten in den -Browser laden. Es ist auch möglich,Grafikdateien, etwa für Texturen,oder Sounddateien oder andere VRML-Dateien einzubinden, indem man deren URL, d. h. die Adresse der Datei im angibt.●InteraktivitätAußer auf Anklicken von Hyperlinks können VRML-Welten auf eine Reihe weiterer Ereign isse reagieren.Dazu wurden sogenannte Sensoren eingeführt.Sensoren erzeugen Ausgabe-Events a ufgrund externer Ereignisse wie Benutzeraktionen oder nach Ablauf einesZeitintervalls.Events können an andere Objekte geschickt werden,dazu werden die Ausgabe-Event s von Objekten mit den Eingabe-Events anderer Objekte durch sogenannte ROUTES verbunden. Ein Sphere-Sensor zum Beispiel wandelt Bewegungen der Maus in 3D-Rotationswerte um.Ein 3 D-Rotationswert besteht aus drei Zahlenwerten, die die Rotationswinkel in Richtungder drei Koo rdinatenachsen angeben. Ein solcher 3D-Rotationswert kann an ein anderes Objekt geschickt wer den, das daraufhin seine Ausrichtung im Raum entsprechend verändert.Ein anderes Beispiel füreinen Sensor ist der Zeitsensor.Er kann z.B.periodisch einen Event an einen Interpolator schicke n.Ein Interpolator definiert eine abschnittsweise lineare Funktion,d.h. die Funktion ist durch Stüt zstellen gegeben und die dazwischenliegenden Funktionswerte werden linear interpoliert.Der Inter polator erhält also einen Eingabe-Event e vom Zeitsensor,berechnet den Funktionswert f(e) und schickt nun f(e) an einen anderen Knoten weiter.So kann ein Interpolator zum Beispiel die Posi tion eines Objekts im Raum in Abhängigkeit von der Zeit festlegen.Dies ist der grundlegende Mechanismusfür Animationen in VRML.Abb.2 Browserdarstellungen des PfeilsDynamikVorreiter der Kombination von Java und Java Script-Programmen mit VRML-Welten war N etscape’s Live3D,bei dem VRML 1.0 Weltenüber Netscape’s LiveConnect-Schnittstelle von Java -Applets oder JavaScript-Funktionen innerhalb einer HTML-Seite gesteuertwerden können. In VRML 2.0 wurde in die Sprache ein neues Konstrukt, der sogenannteSkriptk noten, aufgenommen.Innerhalb dieses Knotens kann Java und Java Script-Code angegeben werde n,der z.B.Events verarbeitet. Im VRML 2.0 Standard wurdenProgrammierschnittstellen (Application Programming Interface API) festgelegt, die den Zugriff aufVRML-Objekte von Programmierspr achenaus erlauben, nämlich das Java API und das JavaScriptAPI. Das API ermöglicht es, daßP rogramme Routes löschen oder hinzufügen und Objekte und ihre Eigenschaften lessen oder ände rn können.Mit diesen Programmiermöglichkeiten sind der Phantasie nun kaum noch Grenzen ges etzt.●VRML und dann?Eines der ursprünglichen Entwicklungsziele von VRML bleibt auch bei VRML 2.0 ungelöst: Es gibt immer noch keinen Standard für die Interaktion mehrerer Benutzer in einer 3D-Szene.Produkte, die virtue-lle Räume mehreren Benutzern gleichzeitig zugänglich machen,sind al-lerdings schon auf dem Markt (Cybergate von Black Sun,CyberPassage von Sony). Des weiteren fehlt ein Binärformat wie etwa das QuickDra-w 3D-Metafile-Format von Apple,durch das die Menge an Daten reduzie-rt würde, die über das Netz geschickt werden müssen,wenn eine Szene geladen wird.Gerade in Mehrbenutzerwelten spielt der sogenannte Ava-tar eine große Rolle. Eine Avatar ist die virtuelle Darstellung des Benutzers.Er befindet sich am Beobachtungspunkt,von dem aus der Ben-utzer die Szene sieht.Bewegtsich der Benutzer allein durch die Sze-ne,dann dient der Avatar nurdazu,Kollisionen des Benutzers mit Obje-kten der Welt festzustellen.In einer Mehrbenutzerwelt jedoch legt d-er Avatar auch fest,wieein Benutzer von anderen Benutzern gesehen wird.Standards für diese und ähnliche Probleme werden derzeit in Arbe-itsgruppen des Ende 1996 gegründeten VRML-Konsortiums ausgearbeitet.●Literatur1. San Diego Super puting Center: The VRML Repository./vrml/.Enthält Verweise auf Tutorials,Spezifikationen,Tools und Browser im2. Diehl, S.: Java & Co.Addison-Wesley,Bonn, 19973. Hartman, J.;Wernecke, J.: The VRML 2.0 Handbook – BuildingMoving Worlds on the Web.Addison-Wesley, 19964. V AG (VRML Architecture Group): The Virtual Reality ModelingLanguage Specification – Version 2.0, 1996./VRML2.0/FINAL/Eingegangen am 1.09.1997Author ：Stephan DiehlNationality ：GermanyOriginate from ：Informatik-Spektrum 20: 294–295 (1997) © Springer-Verlag 1997译文1：虚拟现实建模语言本文给出了VRML2.0的基本概念●VRML的历史1994年春季第一届万维网在日内瓦举行，会议上就VRML进行了讨论。