GB T 28170.1-2011 信息技术.计算机图形和图像处理.可扩展三维组件（X3D）第1部分：体系结构和基础组件.pdf

1、ICS 35. 140 L 81 远B和国国家标准-H: /、中华人民GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 信息技术计算机图形和图像处理可扩展三维组件(X3D)第1部分:体系结构和基础组件Information technology-Computer graphics and image processing Extensible 3D (X3D)一Part1: Architecture and base component CISO/IEC 19775-1: 2004 , IDT) 2011斗2-30发布2012回06-01实施;悔、击者9:1“.，

2、y、鸟d夺之宰仰或码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 28170.1一2011/ISO/IEC19775-1: 2004 目次前言m 引言.凹1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义、缩略语34 概念105 域类型参考356 符合性“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7 核心组件u8 时间组件499 网络组件5510 成组组件6211 渲染组件6912 形状组件8113 3D几何组件8714 2D几何组件10315 文本组件110M 声

3、音组件11717 光照组件12318 纹理组件13119 插值器组件14420 指点设备感知器15021 按键设备感知器组件15822 环境感知器组件16123 导航组件16524 环境效果组件17525 地理空间组件18126 人体动画组件19327 NURBS组件19728 分布式交互仿真(DIS)组件叫21229 脚本组件22630 事件实用组件231附录A(规范性附录)Core配置文件236_“,. GB/T 28170.1一2011/ISO/IEC19775-1 :2004 附录B(规范性附录)Interchange配置文件239附录c(规范性附录)Interactive配置文件 2

4、45 附录D(规范性附录)MPEG-4 Interactive配置文件251附录E(规范性附录)Immersive配置文件257附录F(规范性附录)Full配置文件9.264 附录G(资料性附录)推荐导航行为273参考文献 . . . . . . . . . . . . . . 275 组件索引 276 配置文件索引277节点索引 278 H 飞GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 目。昌GB/T 28170(信息技术计算机图形和图像处理可扩展三维组件(X3D)分为两个部分:一一第1部分:体系结构和基础组件;一一第2部分:场景访问接口(SAD。本部分为

5、GB/T28170的第l部分。本部分按照GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用国际标准ISO/IEC19775-1: 2004(信息技术计算机图形和图像处理可扩展三维图形(X3D)第1部分:体系结构和基础组件。本部分还做了下列编辑性修改:一一“ISO/IEC19775的本部分“改为“本部分“;一一删除国际标准前言;一一一对ISO/IEC19775中引用的其他国际标准，已被采用为我国标准的，用我国标准代替对应的国际标准。其余未采用为我国标准的国际标准，在本部分中均被直接引用;一一根据GB/T1. 1-2009的编写格式，分别按照本部分中表和图的顺序，修改了表和图的编号

6、。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:一一-GB/T2659一2000世界各国和地区名称代码CISO3166-1: 1997 ,EQV) 一-GB/T4880. 1-2005 语种名称代码第1部分:2字母代码CISO639-1: 2002 , MOD) 一-GB/T4880. 2-2000语种名称代码第2部分:3字母代码CISO639-2: 1998 , EQV) 一-GB13001. 1一2010信息技术通用多八位编码字符集(UCS)(ISO/IEC 10646-1: 2003 , IDT) 一-GB/T15121. 1-1994 信息处理系统计算机图形存储和传送图

7、片描述信息的元文卷第1部分:功能描述CISO8632-1:1987 ,IDT) 一-GB/T15121. 3-1994 信息处理系统计算机图形存储和传送图片描述信息的元文卷第3部分:二进制编码CISO/IEC8632-3: 1992 , IDT) 一-GB/T15121. 4-1994 信息处理系统计算机图形存储和传送图片描述信息的元文卷第4部分:清晰正文编码CISO/IEC8632ing-Pro代dur巳sfor registration of graphical items) ISO/IEC 106-1.6信息技术通用多八位编码字符集(UCS) CInformtion t(:chnolog

8、y-U ni versal Mul tiple-Octet Coded Character Set (UCS) ISO/IEC 1449(H: 2001 信息技术古视顿对象编码第1$分:系统(Informaontechnology Coding of audio-vi约ualobjec(刊Par(1: Svstcms) ISO/IEC 14772-1: 1997信息技术计算机图形与国像处理虚拟现实建模语言第1部分:功能规范和UTF-8编码(Informatioll.technolgy-.oltlputer graphic叭f阳1image processing-The Virtual Real

9、ity Modeling Languagd VRML) Part 1: F lIl1ctional sp(cifit ation and UTF.8 encoding) ISO/IEC 1:5, 948: 2003信息技术计1:帆图形与|叫做处理可移桶网络图形(PNG):功能规范Cl nformation tcchnology-Com pu t cr grapJl ics and i lllile proccss门以Portable letwork Graphics (PNG) : Functional specification) ISO/IEC 16262: 2002 信息技术I乱、MAS

10、cript请订剧范(lnormaliontechnc)logy -ECMAScript language specificaton) ISO/IEC 18026 信息技术空间参考模型他RM川lnformationtechnology Spatial Reference Model(SRM) ) ISO/IEC FCD 19774、信息技术计算机图形与图像处理人性功画(lf-Anim) (Information technology-Computei“ graphiS and image processing-H umanoid八nmatiorr(H-Anim) ISO/IEC 19775-2信

11、息技术计算机图形与图像处理扩充3D(又3D)第2部分:景物访问接口(SA1)CInformation technology Computer graphics and image processing-Extensible 3D(X3D) Part 2: Scene Access Interface(SA1) ISO/IEC FCD 19776(所有部分)信息技术计算机图形与图像处理扩充3D(X3D)编码(Infor mation technology Computer graphics and image proc巳ssing-Extensi ble 3D( X3D) encodings)

12、ISO/IEC FCD 19777(所有部分)信息技术计算机图形与图像处理扩充3D(X3D)语言绑定CInformation technology-Computer graphics and image processing-Extensible 3D (X3D) language bindings) ISO/IEC 10918-1 :1 994 信息技术连续色调静态图像的数字压缩和编码:要求和指南(Information technology-Digital compression and coding of continuous-tone still images: Requirement

13、s and guidelines) IEEE Standard 1278. 1-1995 分布交互仿真标准应用协议1995(Standardfor Distributed Inter active Simulation-Application Protocols , 1995) IEEE Standard 1278. 1a-1998 分布交互仿真补充标准应用协议1998(Supplement to Standard 2 G/T 28170.1一2011/IS0/IEC19775-1 :2004 for Distributed lnteractive Simulation Application

14、 Protocols , 1998) lEEE Standard 1278. 2-1995 分布交互仿真补充标准通信服务和配置文件1998CSupplementto Standard for Distributed Interactive SimulationCommunication Services and Profiles, 1998) IEEE Standard 1278.3-1996 分布交互仿真推荐练习练习管理和反馈1996C Practice for Dis tributed Interactive Simulation Exercise Management and Feedb

15、ack , 1996) IEEE Standard 1278.4-1997 分布交互仿真试验使用推荐练习验证和认可1997CTrial-Use Recommended Practice for Distributed Interactive Simulation Verification , Validation , and Accredi tation,1997) Java语言规范CThe J ava Language Specification) J ames Gosling , Bill J oy , Guy Steele, Addison Wesley , Reading Massac

16、husetts, 1996 , ISBN 0-201-63451-1 http:/java. sun. com/docs/books/jls/ index. html Java虚拟机规范CThe J ;lva Virtu且!Maehine Spe口fiQiti0n)Tim Lindhold, Frank Yellin, Addison Wesley, Reading MassaC“l)usetts, Hf9 6, ISBN 0-201-63452-X http:r /java. su: com/ docs/books/vmspec/ index. html JPEG文件交换格式。PEGFile

17、 Interchange Format) JFIF , Version 1.吨，19刊h即:/www. w3. org/Graphics/lEG/iHf. txt 完全MIDI1. 0详细舰也川、omplcteMIDI 1.0 Detailed只jl(cification)，MIUI制造商联盟http:/www. midi. org IS0图型项桂记ClSOIntcrnational Registr of Graphcal Itc!1l叫登记授权时家的肖像和映射代理c/o联合亘操作测试命令http:itc. fhu. di灿.milf nitf/graph_rcg/graph_reg. htm

18、 IETF RFC 1738 统J资源在位符hJA网标准迫踪协议CUniformResourc( Locator , lnternet standards t rack protoco) IETF RFC 1766 语ri鉴别标签，11:脱网标晦追踪协议(Tag;for the Id(ntification of Languages , Internet standard t rilck protocol) IETF RFC 1808 相对f先j在据位符Li_ J走向标准迫ili;协议(RclativltUniorm Resource Loca tor , Internet standl“ds

19、 track prot ()co) IETF RFC 1889 RT扎实时应用传输协议CRTP: A Transport Protocol for Real-Time Applica tions) IETF RFC 2077:多用途互联网邮件扩充的初始模型内容类型IETF互联网标准追踪协议CThe, “ Model Primary Content, Type for Multipurpose Internet Mail Extension， IETF Internet standards track protoco) IETF RFC 2141 统一资源名称互联网标准追踪阱议CUniversa

20、lResource Name , Internet standards track protoco) IETF RFC 2397 “数据“URL方案互联网标准追踪协议CThe“data“ URL scheme , Internet standards track protoco) IETF RFC 3066 语言识别标记CTagsfor the Identification of Languages) IETF RFC 3541 统一资源名CURN)Web3D联盟(Web3D)名称空间(AUniform Resource Name CURN)Namespace for the Web3D Co

21、nsortiumCWeb3D) 3 术语和定义、缩略语下列术语和定义适用于本文件。3 GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 3. 1 术语和定义3. 1. 1 激活activate 导致感知器节点产生“isActive“事件。3. 1. 2 祖(先)节点ancestor 变换层级中某一节点的前辈节点。3. 1. 3 作者author 创建X3D文件的人或代理。3. 1. 4 创作工具authoring tool 同生成器(见3.1.29)。3. 1. 5 化身avatar X3D世界中用户的抽象表示。3. 1. 6 方位轴线bearing 沿着指示器方

22、向穿过指示器位置的直线。3. 1.7 可绑定的节点bindable node 在一个场景图中可以有许多实例的节点，但在任意时刻只有一个实例是活动的。3. 1.8 浏览器browser 解释X3D文件、向显示设备上的用户提供其内容，并允许用户借助用户接口与X3D文件中定义的世界交互的计算机程序。3. 1. 9 浏览器扩展browser extension 使用原型机制定义的、仅被特定浏览器支持的节点。3. 1. 10 内置节点built-in node 显式定义的类型节点。3. 1. 11 回调callback 用脚本语言定义的、可接收事件的函数。3. 1. 12 子child子节点的实例。3.

23、 1. 13 子节点children node 节点类型之一，它的多个实例可以集合成一组，以共享与组节点类型相关的特性。4 GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 3. 1. 14 害户端系统client system 连接到某个网络的计算机系统，主要处理功能依赖于另一台计算机(服务器)。3. 1. 15 碰撞代理collision proxy 在碰撞检测期间用作代替某个碰撞节点的所有子节点的节点。3. 1. 16 颜色模型colour model 依据显式的参数表征的颜色空间。3. 1. 17 剔除culling 为了产生世界的期望视图，标识不需要由浏

24、览器进一步处理的对象或部分对象的过程。3. 1. 18 后代节点descendant 在变换层级中从另一个节点继承下来的节点(子节点)。3. 1. 19 显示设备display device 可渲染X3D世界的图形设备。3.1.20 拖虫感知器drag sensor 对与感知器关联的指示器的移动进行响应而产生事件的指点设备感知器。3. 1. 21 环境感知器environmental sensor 根据视点在X3D世界中的位置或者世界中对象之间的关系产生事件的感知器节点。3. 1. 22 事件event 按路由定义从一个节点发送到另一个节点的消息。3. 1. 23 事件级联event casc

25、ade 由脚本或感知器事件初始化，沿着一个或多个路由从一个节点到另一个节点传播的事件序列，所有事件视为同时发生。3. 1. 24 执行模型execution model 规定浏览器和脚本如何处理事件的规则。3. 1. 25 外部原型external prototype 在外部文件中定义并由统一资游、定位器CURL)引用的原型。3.1.26 域field节点的特性或属性。3.1.27 域名称field name 域的标识符。5 GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 3. 1. 28 帧frame在显示设备上对X3D世界的一次渲染，或者仿真中的单个时间步。

26、3. 1. 29 生成器generator 创建X3D文件的计算机程序。3. 1. 30 几何特性节点geometric property node 定义某个特定几何节点特性的节点。3. 1. 31 几何节点geometry node 包含点、线、面、文本字符串和实体的敖学描述的节点。3. 1. 32 抓取grab 从被激活的指点设备接收事件。3. 1. 33 成组节点grouping node 一种节点类型，包括多个节点.这些771i林为它的子i丁点。3. 1. 34 图像image 像素值的二雄(2D)矩形阵列3. 1. 35 沉浸感lmmersive 产生身处计算机生成场景中的体验。3.

27、 1. 36 内联in-Iioing 一个X3D文件以层辍方式包含在另一个文件中的机制。3. 1. 37 实例instance 对巳定义和命名的节点的引用。3.1.38 插值器节点interpolator node 定义进行分段线性插值的节点。3. 1. 39 内网intranet 采用与互联网相同协议和标准的专用网络。3. 1. 40 层次细节level of detail 在任意特定时间为任意特定对象显示细节或复杂度的程度。3. 1. 41 行结束符line terminator 换行字符(OxOA)和/或回车符(OxOD)6 GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775

28、-1 :2004 3. 1. 42 循环loop 一种事件序列，会导致特定事件生成器发送一个以上相同时间戳的事件。3. 1. 43 多媒体multimedia 多种类型的内容，诸如计算机图形、音频和视频的集成表示，一种典型情况是在计算机上。3. 1. 44 网络network 一组互连的计算机。3. 1.45 节点node 场景图中的基本组件F3. 1. 46 / 节点类型noM type/“. 通常描述其特定语义的节点的特征。3. 1. 47 对象。bject根据本神分定义的规则fntl封装的数据有i过程的集合3注:本才二语通常是节点的同义riJ3.1.48 全景圈panorama 放置在场

29、芳:中所有几川体之日、地面和1犬付之前的背景纹理。3. 1. 49 父pnrent一种节点，是成组节点(I-个实例。3. 1.50 指示器pinter，、用户当前与虚拟世界交互所使用的指点设备所定义的虚拟世界中的位置和方向。3. 1. 51 “ 二指点设备pointig device 与用户的计算机连接的且用户可以借此直接控制指本器位置和方向的硬件设备。3. 1. 52 指点设备感知器pointing device sensor 根据用户的动作(如指点设备移动或按键操作)产生事件的感知器节点。3. 1. 53 折线polyline 分段线性的曲线。3. 1. 54 配置文件profile 被命

30、名的功能性和符合性准则的集合，定义了标准的一个可实现子集。3. 1. 55 原型prototype 用本部分所定义的节点对新节点类型的定义。7 GB/T 28170.1-2011 /ISO/IEC 19775-1: 2004 3. 1. 56 原型法prototyping 扩展X3D文件中节点类型集的机制。3. 1. 57 路径route 生成事件的节点与接收事件的节点之间的连接。3.1.58 场景图scene graph 成组节点和其他节点的有序集合。3.1.59 脚本script 通常作为事件级联的一部分来执行的过程函数集合。3.1.60 脚本编制scripting 创建或引用脚本的过程。

31、3. 1. 61 脚本编制语言scripting language 用于定义并自动执行计算机上的程序和进程的语法和语义结构的系统。3. 1. 62 感知器节点sensor node 使用户能够与场景图层中的世界交互的节点。3.1.63 分隔符separator character 用于分隔X3D文件里的语法实体的UTF-8字符。3. 1. 64 兄弟sibling 与其他节点共享父节点的节点。3. 1. 65 仿真节拍simulation tick 能够在模拟时间的数字仿真中被标识的最小时间单元。3.1.66 特殊组节点special group node 表现特殊行为(例如，Switch或L

32、OD)的成组节点。3. 1. 67 纹理texture 应用于几何节点时，用来创建视频外观效果的图像。3. 1. 68 纹理坐标texture coordinates 将纹理映射到几何图形的坐标系。3. 1. 69 时间time 由某个节点生成的单调递增值。8 GB/T 28170. 1-2011 /ISO/IEC 19775-1: 2004 3. 1. 70 时间戳timestamp 事件的一部分，用于描述该事件发生并导致消息发送的时间。3. 1. 71 变换层组transformation hierarchy 由明确定义的坐标系的节点组成的场景图子集。3. 1. 72 透明块transpa

33、rency chunk PNG文件中包含透明信息的部分(见ISO/lEC15948)。3. 1. 73 遍历traverse 按正确的顺序处理场景图中的节点。3.-1. 74 用户user 借助浏览器使用X3D文件并与之互动的人或代理。3. 1. 75 取景器viewer 虚拟世界中的某个位置、方向和视角，以确定浏览器向用户呈现的虚拟世界的部分。3. 1. 76 虚拟世界virtual world 同世界(见3.1.78)。3. 1. 77 空白white space 分隔符的一次或多次连续出现。3. 1. 78 世界world 一个或多个X3D文件及其他多媒体内容的集合，当由X3D浏览器解释

34、时，按作者意图向用户显示交互体验。3.1.79 世界坐标空间world coordinate space 定义X3D世界的坐标系统。3. 1. 80 X3D 浏览器X3D browser 同浏览器(见3.1.的。3. 1. 81 X3D文档服务器X3D document server 响应来自浏览器的请求，定位并发送X3D文件和支撑性文件的计算机程序。3. 1. 82 X3D文件X3D file 按照本部分定义的X3D节点和语句的集合。3.1.83 XY平面XY plane 通过z=o.O的点并与Z轴垂直的平面。9 GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004

35、 3.1.84 YZ平面YZ plane 通过X=o.O的点并与X轴垂直的平面。3. 1. 85 ZX平面ZX plane 通过Y=o.O的点并与Y轴垂直的平面。3.2 缩略语3.2. 1 HSV 色度、饱和度和纯度的颜色植型(Hue，Saturatioll，andValu巳colourmodeD 3.2.2 lPEG-一联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group) 3.2.3 MIDI-乐器数字接阳MusicalInstrument Digital Interface) 3.2.4 MIME-多用途互联网电F邮t扩展(MlIltipurposclntlr

36、nlt Mal F:xtensiOll) 3.2.5 MPEG-运动图像专家组(MovingPi盯eExperts Group) 3.2.6 PNG一一便携式网络图形(lortahleNetwork Graphics) 3.2.7 RGB一一红、绿、蓝颜色模型(J- +、寸+- PointSet +- Polyline2D +- Polypoint2D +- Rectangle2D +- Sphere +- Text +- TriangleSet2D 图2(续)19 G/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 +- X3DComposedGeometryNod

37、e -+- IndexedFaceSet +-IndexedTr工angleFanSet+- IndexedTriangleSet +- IndexedTriangleStripSet +- TriangleFanSet +- TriangleSet +- TriangleStripSet +- X3DParametricGeometryNode -+- NurbsCurve +- GeoOrigin +- NurbsSweptSurface +- NurbsSwungSurface +- X3DNurbsSurfaceGeometryNode -+- NurbsPatchSurface +-

38、 NurbsTrimmedSurface +- X3DGeometricPropertyNode -+- X3DColorNode -+- Color +- ColorRGBA +- X3DCoordinateNode -+- Coordinate +- CoordinateDouble +- GeoCoordinate +- HAnimDisplacer +- X3DNormalNode -+- Normal +-X3DTextureCoord工nateNode-+- MultiTextureCoordinate +- X3DFontStyleNode -+- FontStyle +- Me

39、tadataDouble (X3DMetadataObject)* +- MetadataFloat (X3DMetadataObject)* +- Metadatalnteger (X3DMetadataObject)会+- MetadataSet (X3DMetadataObject)* +-MetadataStr工口g(X3DMetadataObject)* 20 +- TextureCoordinate +- TextureCoordinateGenerator 图2(续) GB/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 +- X3DGeometricP

40、ropertyNode -+- X3DColorNode -+- Color +- ColorRGBA +- X3DCoordinateNode -+- Coordinate +- CoordinateDouble +- GeoCoordinate +- HAnimDisplacer +- X3DNormalNode -+- Normal +- X3DTextureCoordinateNode -+- MultiTextureCoordinate +- TextureCoordinate +- TextureCoordinateGenerator +- X3DFontStyleNode -+-

41、 FontStyle +- MetadataDouble (X3DMetadataObject)会+- MetadataFloat (X3DMetadataObject)* +- Metadatalnteger (X3DMetadataObject)安+- MetadataSet (X3DMetadataObject)* +- MetadataString (X3DMetadataObject)* +- Contour2D +- NurbsTextureCoordinate +- X3DNurbsControlCurveNode -+- ContourPolyline2D +- NurbsCu

42、rve2D +- X3DChildNode -+- X3DBindableNode -+- Fog +- GeoViewpoint +-Navigationlnf。+- Viewpoint +- X3DBackgroundNode -+- Background +- TextureBackground +- Inline (X3DUrlObject, X3DBoundedObject)* +- StaticGroup (X3DBoundedObject)* +- X3DShapeNode -+- Shape (X3DBoundedObject)* +- X3DGroupingNode (X3D

43、Bou口dedObject)*-+- Anchor 图2(续)21 G/T 28170.1-2011/ISO/IEC 19775-1 :2004 +- Billboard +- Collision (X3DSensorNode)* +- EspduTransform +- GeoLocation +- GeoLOD +- Group +-HA口imJoint+-HAn工mSegrnent+- HAnimSite +- LOD +-斗witch+-Tra扫雪fOl:且+- NurbsSet (X3DBoudedObjet)安+-NurbsOrientationlntepolator z 。正 I

44、MRU at -4au 。lpo tp ez tv nt In n 寸、命M, LC ta LF牛sz ou pqu qCJM 噜b-DEZ UU MUM川414l +- HAnimHUnanoitl (X3DBounded0ll = et; +- ReceiverPdu (X3DBounde口Ob丁e，_t1唤+- SignalPdu (Z3DBoundedObject) +-TransmtterPdu (X3DBoundedUbject于费+-X3DlnterpolatrNode -+- Colorlnterpolator +-Coordi且att:“-=te:cc;tor+- Coord

45、inatelnterpolator2D +- GoPositionlnterpolator 半-NorlInterpolator +-(“ocientat主nlnterpolator+- PositQnlnterpo14tor +- Positionlnterpolator2D +- Scalarlnterpolator +- X3DLightNode -+- DirectionalLight +-P。工且tLight+- SpotLight +- X3DScriptNode (X3DUrlObject)* -+- Script +- X3DSensorNode -+- TimeSensor (X3DTimeDependentNode)* +- Collision (X3DGroupingNode)* 图2(续)22 GB/