لغة نمذجة الواقع الإفتراضي VRML

مساك حسان ٬ عزوز جعفر : لغة نمذجة الواقع الإفتراضي VRML

بسم الله  و الصلاة و السلام على رسول الله .

لغة نمذجة الواقع الإفتراضي VRML

إعداد الطالبين : مساك حسان ٬ عزوز جعفر .

تحت اشراف الأستاذ : د كمال بطوش

هذا البحث متاح بصغة  pdf على الرابط : https://drive.google.com/file/d/0B1VF4jrQ_g2DZVp6SjJmUG5YcEE/view

متاح بصغة ppt على الرابط : http://www.4shared.com/file/ExTeRCv7ce/____VRML.html

 مـــــــــــــــقــــــــــــــــدمـــــــــــة

إن من بين للغات الترميز التي فتحت مجالات عديدة داخل بيئة الإنترنت بعد لغة HTML و XML  و هي لغة VRML  التي كان لها الفضل في انشاء التمثيل الثلاثي الابعاد داخل شبكة الإنترنت و تشكيل العوالم الافتراضية . حيث سهلت هذه العوالم المنشئة افتراضيا من تقريب المسافات بين المستفيدين و المؤسسات . حيث أصبح المستفيد يقوم بالزيارة إلى المكان الذي يريده دون التنقل إليه . و قد استخدمت لغة VRML  في العديد من التطبيقات . فما هي لغة VRML ؟ و ما هي خصائصها و أهدافها ؟ و ما هي مجالات تطبيقها ؟

1 : من HTML إلى VRML .

1 -  1 : لغة  HTML :

أ : تعريف لغة HTML :

    1 -  لغة النص الفائق  HTML :

        هي اللغة الأكثر شيوعا فهي تسمح بتنسيق النص من أجل عرضه على الشاشة أو طباعتها , فهي تمزج المعلومات الهيكلية مع تنسيق المظهر .[1]

2 - لغة تهيئة النص الفائق HTML (Hypertext Markup Language)

       هي اللغة المستخدمة عادة في تصميم صفحات الويب ، وهي تتكون من تعليمات مكتوبة بصيغة ASCII وتعرف بالـ Tags ويتم عن طريق هذه التعليمات وصف طريقة عرض النصوص والرسوم والوسائط الإعلامية الأخرى ، وتزويد صفحات الويب بنقاط توصيل Hyperlinks وهي عبارة عن نقاط توصل القارئ بأجزاء في الصفحة المقروءة أو بصفحات أخرى على نفس الموقع أو بمواقع أخرى على شبكة الإنترنت. كما تستخدم هذه اللغة لعمل صفحات الويب التفاعلية Interactive Forms والتي تعمل بمساندة برامج خاصة مخزنة على أجهزة الكمبيوتر الخادمة Servers وتعرف ببرامج ASP  و CGI. ويمكن قراءة صفحات الويب المكتوبة بهذه اللغة باستخدام برامج تصفح  مثل  Microsoft Internet Explorer أو Navigator  Netscape .[2]

3- لغة النص الفائق  HTML :

       لغة HTML هي اختصار لجملة (Hyper Text Markup Language )، وقد صُـنِـعَـت لعرض المعلومات والروابط في صفحة الإنترنت.  وتقوم هذه اللغة بوصف وهيكلة المحتويات بشكل وتنسيق مناسبين ، وذلك من خلال الـTAGS  الخاصة بها لتظهر لنا بالشكل الذي نراه في صفحات الويب ، فهي إذاً ليست لغة برمجة كما يظن البعض .[3]

ب - نشأة لغة النص الفائق  HTML :

      في عام 1980، قام الفيزيائي Tim Berners-Lee والذي كان عاملا في المؤسسة الأوروبية للأبحا ث النويية CERN باقتراح واعداد نموذج بدئي لنظام يمكن باحثي CERN من استخدام ومشاركة المستندات. وفي عام 1989 قام بكتابة مذكرة^[2] يقترح فيها نظام نص فائق hypertext مبني على الإنترنت، وقام بوصف لغة HTML وبكتابة برامج المزود والمتصفح في أواخر عام 1990.

كان اول وصف للجمهور من الاتش تي ام ال وثيقة تسمى علامات الاتش تي ام ال ذكر لأول مرة على شبكة الانترنيت عن طريق بيرنرز لي في أواخر عام 1991. فهو يصف 18 من العناصر الأولى التي تتألف منها , نسبيا التصميم بسيط في الاتش تي ام ال بأستثناء علامة الارتباط التشعبي ,هذه تأثرت بقوة في (الاس جي ام ال كويد) ,اسست ال (الاس جي ام ال ) على شكل وثائق في منزل سيرن . احد عشر من هذه العناصر لا تزال موجودة في الاتش تي ام ال .[4]

ج – خصائص لغة HTML :

1.    أنها غير مرتبطة بنظام تشغيل معين وبالتالي فإننا نستطيع إظهار الصفحة المصممة على أي جهاز أيا كان نظام التشغيل الموجود به و أيا كان نوعه .

2.    يتم تفسير الأوامر مباشرة من قبل المستعرض .

3.    لغة بسيطة وسهلة ولا تحتاج لمعرفة مسبقة بلغات البرمجة بل إن كل ما تحتاجه هو ترتيب الأفكار .

4.    إمكانية أنشاء الجداول بداخل الصفحة ، وبالتالي يمكن وضع بيانات بشكل منظم  .

5.    إمكانية إدراج ملفات وسائط متعددة بالإضافة إلى النصوص و الصور مما يجعل صفحتك أكثر حيوية .

6.    الربط بين صفحات المعلومات المختلفة بأوامر بسيطة  .

7.    بساطة قواعد اللغة فلا يتوجد بها قيود كثيرة . [5]

1 – 2 : لغة XML :

أ – تعريف لغة XML :

1-   اللغة الممتدة الرمزية  XML :                                                                                       هي الشكل العالمي للوثائق والبيانات المركبة عبر الويب. ولقد صممت لتحسين وظيفة الويب بتقديم وسيلة تمييز أكثر مرونة ومواءمة. وقد سميت ممتدة "extensible" لأنها ليست شكلا ثابتا مثل HTML (لغة منفردة، سابقة التعريف رمزية). عوضا عن ذلك، فإن XML هي في الواقع 'لغة وصف' - لغة لوصف اللغات الأخرى - حيث تدعك تصمم لغاتك الرمزية الخاصة بك لعدد غير محدود من الأنواع المختلفة للوثائق. وقد جعل مجمل هذه الملامح منها معيارا جاذبا لتبادل البيانات.[6]

2-   اللغة الممتدة الرمزية  XML :

      هي لغة وصف رمزية للمحتوى مصممة لتخزين وعرض الوثائق بشبكة الويب العالمية. وعن طريق فصل المحتوى عن الرموز ، تتيح لنا XML بناء معلومات يمكن دمجها بسهولة مع مصادر أخرى بالويب.[7]

ب - نشأة XML :

ظهرت XML كوسيلة للتغلب على أوجه القصور في اثنين من أسلافه ، SGML و HTML والتي كانت كل من لغات الترميز ناجحة جدا، ولكن الذي كان على حد سواء معيب من نواح معينة لSGML ، والمعيار الدولي لوسم الاحتياطي للبيانات ، وقد استخدم منذ 80S. SGML is an extremely powerful and extensible tool for semantic markup which is particularly useful for cataloging and indexing data. SGML هي أداة قوية للغاية والموسعة عن العلامات الدلالية التي هي مفيدة بشكل خاص للبيانات الفهرسة و التكشيف . Like XML, SGML can be used to create an infinite number of markup languages and has a host of other resources as well.مثل XML، SGML يمكن استخدامه لإنشاء عدد لا حصر له من لغات الترميز ، ولها مجموعة من الموارد الأخرى كذلك. ومع ذلك، SGML هي جميلة معقد الرتق، وخاصة للاستخدامات اليومية على شبكة الإنترنت. Not only that, but SGML is pretty expensive. ليس ذلك فحسب ، بل SGML مكلفة جدا. Adding SGML capability to a word processor could double or triple the price. مضيفا أن القدرة SGML لمعالج النصوص ضعفين أو ثلاثة أضعاف السعر. Finally, the commercial browsers made it pretty clear that they did not intend to ever support SGML. أخيرا ، قدمت المتصفحات التجارية من الواضح جدا أنها لا تنوي دعم أي وقت مضى SGML. HTML on the other hand was free, simple and widely supported. وكانت HTML من ناحية أخرى مجانية وبسيطة وبتأييد واسع. HTML was originally designed at CERN around 1990 to provide a very simple version of SGML which could be used by "regular" people. وقد تم تصميم HTML أصلا في سيرن حوالي عام 1990 لتقديم نسخة من SGML بسيط جدا والتي يمكن استخدامها من قبل الناس "العادية " . As everyone knows, HTML spread like wildfire. كما يعلم الجميع ، انتشرت كالنار في الهشيم HTML . Unfortunately, HTML had serious defects that we discussed eaللأسف ، كان لHTML العيوب الخطيرة التي ناقشناها سابقا. حتى عام 1996 ، بدأت المناقشات التي ركزت على كيفية تعريف اللغة الترميزية مع السلطة والتمدد من SGML لكن مع بساطة  HTML. The World Wide Web Consortium (W3C) decided to sponsor a group of SGML gurus including Jon Bosak from Sun. واتحاد شبكة ويب العالمية (W3C) قررت لرعاية مجموعة من معلمو SGML بما في ذلك جون Bosak من أحد . Essentially, Bosak and his team did to SGML what the Java team had done to C++. أساسا ، Bosak وفريقه فعل على ما SGML فريق جافا فعلت ل C ++. All of the non-essential, unused, cryptic parts of SGML were sliced away. جميع غير ضرورية ، وقد شرائح غير المستخدمة وقطع خفي من SGML بعيدا. What remained was a lean, mean marking up machine: XML. ما بقي كان العجاف ، يعني بمناسبة يصل الجهاز: XML. The specification of XML (written mostly by Tim Bray and CM Sperberg-McQueen) was only 26 pages as opposed to the 500+ pages of the SGML specification! وكانت مواصفات XML (مكتوب في الغالب من قبل تيم براي وSperberg CM - ماكوين) فقط 26 صفحة بدلا من الصفحات 500+ من مواصفات SGML Nevertheless, all the useful things which could be done by SGML, could also be done with XML.ومع ذلك، كل الأشياء المفيدة التي يمكن أن يتم من قبل SGML، ويمكن أيضا أن يتم مع XML. على مدى السنوات القليلة المقبلة ، تطورت XML ، الرسم من عمل رعاته وعمل المطورين حل مشاكل مشابهة مثل بيتر موراي الصدأ الذي كان يعمل في (لغة توصيف النص الكيميائية) CML ومجموعة من الناس يعملون إلى MathML . By mid 1997 The eXtensible Linking Language XLL project was underway and by the summer of 1997, Microsoft had launched the Channel Definition Format (CDF) as one of the first real-world applications of XML. بحلول منتصف 1997 وكان المشروع لغة XLL امتداد رابط جار وبحلول صيف عام 1997، وكانت مايكروسوفت أطلقت تنسيق تعريف القناة (CDF) باعتبارها واحدة من أولى التطبيقات في العالم الحقيقي من XML . Finally, in 1998, the W3C approved Version 1.0 of the XML specification and a new language was boأخيرا ، وافق W3C في عام 1998 النسخة 1.0 من مواصفات XML ولدت لغة جديدة.[8]

ج - خصائص لغة XML :

1.   تسمح للمستخدمين على تطوير بنية المعلومات الخاصة بهم.فلغة XML هي لغة ترميز موسعة،ولهذا يعني أنها قابلة للتخصيص،ويمكن لأي مستعرض أو محرر نصوص أن يقوم بقراءة أي لغة تعتمد عليها  XML-BASED MARKUP LANGAUGE.

2.   تتصفXML   بالبساطة لأن المؤلف والمزود يمكن أن يصمموا مستنداتهم الخاصة باستخدام XML معHTML  .

3.   XML مصممة لتكون على طريقة محمولة (PORTABEL ) لتبادل المعلومات بين التطبيقات .[9] Over the next few years, XML evolved, drawing from the work of its sponsors and the work of developers solving similar problems such as Peter Murray-Rust who had been working on CML (Chemical Markup Language) and the consortium of folks working on Ma

3-  لغة VRML  :

أ – تعريف لغة VRML :

1-  تعريف مختصر للغة VRML  

VRML مختصر: Virtual Reality Modeling Language : لغةُ وصفِ مَنظرٍ لتوليد بيانات Web التفاعلية الثلاثية الأبعاد ، وهي مشابهةٌ لتلك المستخدَمة في لُعَب الفيديو ، التي تسمح للمستخدِم بالحركة في الصورة البيانية والتفاعل مع الأغراض . أو هي مشهد وصف اللغة التي توحد كيف تمثل بيئات ثلاثية الأبعاد على الويب .

2-  تعريف لغة نمذجة الاقع الإفتراضي :

      هو الشكل الذي يصف كيف يمكن استكشاف بيئات ثلاثية الأبعاد والتي تم إنشاؤها على شبكة ويب العالمية . يمكن استخدامها لتحديد جميع جوانب العرض الظاهري العالم والتفاعل وعمل الإنترنت ، ومصمميها تنوي أن تصبح اللغة القياسية لمحاكاة تفاعلية داخل WWW. ("it is more natural for us to be immersed in a three-dimensional space than to click our way through hyperlinked pages"). ("هو أكثر طبيعية بالنسبة لنا أن تكون مغمورة في فضاء ثلاثي الأبعاد من النقر طريقنا من خلال صفحات ارتباط تشعبي ") .[10]

3-  تعريف لغة نمذجة الاقع الإفتراضي :

      لتقف على الواقع الافتراضي نمذجة اللغة. It is a standardized format for describing three-dimensional objects as composed from 3-D primitives, such as spheres, cylinders, cubes, and pyramids. بل هو شكل موحد لوصف الأشياء ثلاثية الأبعاد ويتكون من الأوليات 3D ، مثل المجالات ، واسطوانات ، مكعبات ،  والأهرامات. This standard provides a cross-platform and software-independent procedure for defining 3-D environments. يوفر هذا المعيار عبر منصة وإجراء البرامج المستقلين لتحديد البيئات 3 D.[11]

ب-  نشأة لغة VRML :

·         في السنوات الأخيرة ، والبحث في واجهة الإنسان والآلة قد أثارت الكثير من الاهتمام من الصحافة والصناعة. C'est ainsi qu'une technologie appelée "Réalité virtuelle" est née. وهكذا ، ولدت تقنية تسمى "الواقع الافتراضي" . Le but de cette technologie est d'interagir avec les sens humains ( interface homme-machine ) : la vue, le toucher, l'ouïe... والهدف من هذه التقنية هو التفاعل مع حواس الإنسان (HMI): البصر واللمس والسمع ...

·         1993 : Développement d'une interface 3D par Mark Pesce et Tony Parisi incorporant une importante partie des recherches sur les réseaux et la réalité virtuelle. 1993: وضع 3D مارك بيسي وتوني باريزي دمج جزء كبير من البحوث حول الشبكات واجهة الواقع الافتراضي. Pesce fut invité à présenter une communication à la première conférence internationale sur le World Wide Web à Genève. دعي سسي لتقديم ورقة في المؤتمر الدولي الأول على الشبكة العالمية في جنيف. A la suite d'une réunion à propos des interfaces de réalité virtuelle, il devint necessaire de définir un langage commun permettant de définir des scènes en 3D tout comme le langage HTML, mais ce, pour les application de réalité virtuelle. بعد اجتماع حول واجهات الواقع الافتراضي ، أصبح من الضروري تحديد لغة مشتركة لتحديد مشاهد 3D كما HTML، ولكن لتطبيق الواقع الافتراضي. Ainsi est né le terme "Virtual Reality Modeling Language" autrement dit le VRML. وهكذا ولدت مصطلح "الواقع الافتراضي لغة النمذجة" أي VRML.

·         Mise en place d'un système de mailing list pour faciliter les discussions sur les spécifications de VRML. وضع نظام القائمة البريدية لتيسير المناقشات بشأن مواصفات VRML. En une semaine, il y eu plus d'un millier de participants. في أسبوع واحد، كان هناك أكثر من ألف مشارك. Ainsi, ils ont pu adopter rapidement un ensemble de contraintes pour VRML, et ont cherché des technologies pouvant être adaptées pour satisfaire ces contraintes. وهكذا ، أنهم كانوا قادرين على تبني بسرعة مجموعة من القيود لVRML، وبحثت عن التقنيات التي يمكن تكييفها لتلبية هذه القيود.

·         Plusieurs candidats au titre du language VRML ont été proposé. وقد اقترح عدة مرشحين للغة VRML. Après de nombreuses délibérations, un consensus s'établit autour du language Open Inventor de Silicon Graphics Inc (SGI). بعد الكثير من المداولات ، إلى توافق في الظهور حول اللغة الفتح مخترع شركة سيليكون غرافيكس (SGI). Le format dfinit par Inventor permet la description de scènes 3D complètes avec rendu des objets sous forme de polygones, de traiter l'eclairage, l'application d'une texture à un objet et bien d'autres effets réalistes. يحدد شكل المخترع يسمح وصف مشاهد 3D كاملة

مع تقديم الأشياء كما المضلعات ، والإضاءة العملية ، تطبيق الملمس إلى كائن والآثار أكثر واقعية.[12]

ج- خصائص لغة VRML .

1.    تعتبر الVRML  لغة وصفية يمكن بواسطتها وصف و حفظ مشاهد معقدة بطريقة هيكلية وفق بيان شجري غير مغلق مؤلف من مجموعة من العقد تصف الاغراض في العالم و خصائصها .

2.    تدعم VRML مفاهيم أساسية في لغات البرمجة عرضية التوجه مثل التغليف و اعادة الاستخدام بتطبيقها آليات خاصة لخلق نماذج جاهزة بغرض تغليف بيان العالم و اعادة استخدامه من جديد . كذلك تعريف أنماط جديدة من العقد انطلاقا من مجموعة من العقد المعرفة مسبقا مما يساعد بتقليص حجم الملف الVRML و بالتالي زمن تحميل على شبكة الويب .

3.    تسمح الVRML بتمثيل مناظر HTML و بالتالي يمكن استخدامها كلغة متعددة المنصات تندرج ضمن البنية التحتية للإنترنت و شبكة الويب لإظهار عوالم ثلاثية الأبعاد .

4.    تخدم الVRML أهداف المستخدم التفاعلية كإجراء التحويلات الهندسية و إحياء الأغراض في العالم ضمن سلوكيات معرفة يتم قدحها عند القيام بأحداث معينة .

5.    تخدم الVRML التجول وفق مسارات متكيفة دون تصادم و تعريف عدد من الكاميرات ( الناظر ) و تحديد اماكنها و الإنتقال من واحدة إلى أخرى عند الحاجة .

6.    تدعم الVRML الإظهار الواقعي بتمكين المستخدم من تعريف خواص المواد و الكساء و الألوان و الشفافية و الضبابية و الصوت و إضافة المنابع الضوئية بأنواعها المختلفة .

7.    تؤمن الVRML التقنيات اللازمة لربط الصور و الرسومات الثنائية الأبعاد الثابتة و الديناميكية و النصوص و الوسائط المتعددة ( كالصوت و الصورة و الفيديو ) معا في نموذج واحد متماسك بواسطة لغات خطاطية تساعد في خلق نمط جديد من التطبيقات التفاعلية .

8.    يتم تفسير لغة الVRML بواسطة المفسر Interpreter  VRML  و هو متصفح VRML Player الذي يعمل على تحميل العوالم بسرعة كبيرة نظرا لصغر حجم ملفاتها ذات البنية النصية البسيطة ASCII .

9.     يؤمن الVRML صيغة فعالة لتبادل الملفات الثلاثية الأبعاد 3D . File Interchange Format .  [13]

 د - أهداف لغة VRML :

1.   هو خلق اللغة التي يسمح للمشاركين لخلق الكون النظامية الخاصة بهم في العملية التي هي مماثلة لعمليات موازية متعددة الفعلية للوعي البشري . The system will record events (memories) and by drawing inferences from the relations from these memories be able to create cognitive maps of each persons individual universe. وسيقوم النظام تسجيل الأحداث (الذكريات) وعن طريق رسم الاستدلالات من العلاقات من هذه الذكريات تكون قادرة على خلق الخرائط المعرفية من كل الأشخاص الكون الفردي. In theory this is certainly achievable. من الناحية النظرية هذا أمر يمكن تحقيقه بالتأكيد.

2.   لغة عالمية لتحديد متعدد المستخدمين، والمحاكاة التفاعلية: عرض 3D و التفاعل و التواصل من خلال الإنترنت / WWW .[14]

3.    يوفر VRML امكانية الاستفادة من تطبيقات واسعة الانتشار مستخدمة في تصميم مخططات المدن مثل Auto CAD  لنمذجة مدينة ما و تزويده بالمعلومات البيانية و الوصفية عبر واجهات و أدوات فعالة و سهلة تتيح له إمكانية واسعة في هذا المجال .

4.    يوفر أداة خدمية تسمح بالتجول ضمن عالم ثلاثي الابعاد أقرب إلى الواقع مستفيدا من البيانات المكانية و المعطيات الوصفية المرتبطة بالعالم و التي يمكنه الحصول عليها عن طريق الاستعلام بواسطة واجهات مناسبة . [15]

1 – 4 : أوجه الاختلاف بين لغات الترميز .

HTML	XML
صممت للتركيز على كيفية ظهور البيانات للمستخدم .	صممت للتركيز على البيانات .
اللغة هي من تعرّف التاجز .	المستخدم هو من يقوم بتعريف التاجز .
تركيبة الملف معرف من قبل الغة نفسها .	تمكن المستخدم من إنشاء ملف البيانات بالتركيبة التي يرغبها.
صممت لإظهار البيانات .	صممت لوصف البيانات.
اغلاق التاجز ليس شرطا .	اغلاق التاجز مطلوب بعد فتح أي عنصر حتى يكون الملف جيد الترتيب .
المطور مقيد باستخدام التاجز المعرفة من قبل اللغة .	مطور ملف البيانات ليس مقيدا بأي حد  .
لغة لوصف الشكل.	لغة لوصف المضمون.

[16]

HTML	VRML
يمكن أن ينظر في اتجاه واحد فقط و هذا لا يتيح التفاعل .	يمكن مشاهدتها من جميع الزوايا ، مما يجعل من العالم ستكون اكثر متعة لتجربة و التفاعل .
حجم الملف يكون صغير .	حجم الملف يكون كبير .
يحدد كيفية تمثيل المستندات ثنائية الأبعاد 2D .	يصف كيف يمكن استكشاف بيئات ثلاثية الأبعاد 3D .
لغة لوصف الشكل .	لغة لوصف الأشياء ثلاثية الأبعاد

[17]

2 : أستخدامات لغة نمذجة الواقع الإفتراضي VRML .

2 – 1 : الأشكال الأساسية و أدوات لغة VRML .

أ- الأشكال الأساسية للغة VRML :

1.   المخروط:
     السطح المخروطي يتولد من حركة مستقيم مار بنقطة ثابتة وقاطع محنى مستوى معلوم. فالمنحنى هو محيط قاعدة المخروط والمستقيم يسمى راسم السطح المخروطي ويسمى في أ وضع راسم وإن كان المنحنى دائرة قيل مخروط دائري وكذلك المخروط حالة خاصة من الهرم قاعدته دائرة وإذا مر الارتفاع بمركز القاعدة قيل مخروط دائري قائم ، ومقطع المخروط الناشئ من قطعه بمستوى يمر برأسه والقاعدة هو مثلث متساوي الساقين وإذا قطع المخروط بمستوى يوازي القاعدة نشأ المخروط الدائري المتوازي القاعدتين ، كما ينشأ المخروط الناقص الدائري القائم من دوران شبه منحرف قائم حول ارتفاعه دورة كاملة. كما يتولد المخروط الدائري القائم من دوران مثلث قائم حوا أحد ضلعي القائمة.

2.   الكرة :
هــى جسم يحده سطح مـنحن يسمى السطـح الكروى . أو نقول الكرة جسم محدد بسطح مقفل وجميع نقطه تقع على أبعاد متساوية من نقطة ثابتة.تسمى النقطة الثابتة بمركز الكرة والبعد الثابت بنصف قطر الكرة (نق). وتنشأ الكرة من دوران نصف دائرة دورة كاملة حول قطرها. المقطع الحادث من قطع الكرة بمستوى يمر بمركزها هو دائرة نصف قطرها يساوي نصف قطر الكرة ، تسمى هذه الدائرة بالدائرة العظمى ويسمى المستوى بالمستوى المركزي أو القطري إذا قطع كرة مستوى فالمستوى الحادث محيط دائرة صغرى ( المستوى لا يمر بالمركز)
مساحة الكره = 4 ***960; نق2
حجم الكره =4/3 ***960; نق3

3.   الأسطوانة الدائرية :
هـى جسم له قـاعـدتـان مـتوازيتـان و متطابقـتان كـل منهـا عبـاره عن سطح دائره اما السطـح الجانبى هو  سطـح منحن يسمى سطـح اسطوانى .. بفرض ان نصف قطر القاعده (نق) ، الارتفاع (ع)
المساحه الجانبيه = 2 ط نق *ع
المساحه الكليه = 2 ط نق ( ع +نق )
الحجم = ط نق2 * ع

4.   المكعب :
      مجسم يتألف سطحه من 6 مربعات متطابقة تسمى أوجهه . وله 12 حرف و 8 رؤوس .
قانون حساب حجم المكعب = طول الحرف × طول الحرف × طول الحرف = ( طول الحرف )  3
مساحة المكعب = طول الحرف× طول الحرف ×6 .[18]

ب - أدوات لغة VRML .

    يتم تصميم و توصيف و إظهار عوالم ثلاثي الأبعاد و التجول ضمنه و تعريف تصرفات عناصره بلغة الVRML بواسطة مجموعة من الادوات و هي :

1.    العقد :

     يتم تصميم العالم من الناحية الهندسية ( الجيومترية ) بواسطة أغراض من أنماط مختلفة من العقد الجيومترية الأولية مثل المضلعات و السطوح و العقد المتقدمة مثل العقد المركبة كشبكة الارتفاعات المساعدة في وصف و إظهار شبكة الأرض الطبيعية . كذلك تعرف اللغة عقد الإظهار كعقد المواد و الألوان و عقد الكساء و الإضاءة و عقد الخواص الصوتية .

2.    النماذج :

      و تسمح بتعريف أنماط جديدة للعقد يتم تضمين تعاريف النماذج سواء في الملف الذي يستخدمها مباشرة أو يتم تعريفها بملف مستقل و ذلك انطلاقا من العقد الموجودة مسبقا في الVRML بإستخدام مفاهيم و آليات توسيع محددة .

3.    بنية الأحداث :

      تولد بعض العقد في الVRML أحداثا معينة جوابا على تفاعل المستخدم مع الأغراض في العالم

أو جوابا على حركة غرض ضمنه مثلا .يعرف الVRML الأحداث كما يعرف آلية التمرير و تبادل رسائل الأحداث عبر العقد . يعرف كل نمط عقدة مجموعة من أسماء و أنماط الأحداث التي يتم توليدها أو استقبالها و يعرف موجة الأوامر المسارات بين الأحداث المولدة و المستقبلية .

4.    مسارات الأحداث :

      تزود مسارات الاحداث المبرمج بالآليات اللازمة لتحديد مسار انتشار الحدث ضمن البنية الهرمية للعالم للتأثير على عقد محددة ضمنه . عندما يتم توليد الاحداث يتم إرسالها وفق الترتيب الزمني لحدوثها إلى العقد المستقبلية التي تقوم بالتجاوب مع الحدث إما بالتغيير من حالتها أو بتوليد حدث جديد آخر أو بتغيير بنية العالم .

5.    الحساسات :

      يتم إرسال الأحداث من خلال حساسات و هي عقد خاصة مثل زمن الإحساس و لمسة حساسة تتحسس عند تفاعل المستخدم مع الأغراض و تقوم بتنشيط العالم الإفتراضي و التفاعل معه .

6.    العقد الخطاطية :

     و هي عقد خاصة يتم إدخالها بين مولدات الأحداث و مستقبلاتها و تسمح بربط كل غرض محدد مدروس مسبقا من خلال تنفيذ تابع من نمط معرف بواسطة أي لغة خطاطية مثل : Java Script Languages .

7.    عقد التحكم بالأداء :

     يمكن للمستخدم التحكم بمستوى تفاصيل الإظهار و مستوى الرؤية و اكتشاف التصادم بين المستخدم و الأغراض فيما بينها من جهة أخرى . [19]

2 – 2 : تطبيقات لغة VRML :

    ستخدم في الكثير من التطبيقات ومن هذه التطبيقات :

1- التطبيقات السياحة :

     فمثلا يتم تمثيل أي منطقة سياحية لكي يتمكن الزائر قبل الزيارة من معرفتها و معرفة الآثار التاريخية والخدمات المقدمة قبل الذهاب إليها وطبعا يعتمد تمثيل النموذج على مدى إتقان المصمم في تصور المنطقة والمواد التي يستخدمها لكي يصبح النموذج المُعد أكثر واقعية. 

2- التخطيط العمراني :

      و يهتم به المهندسين المدنيين وهو معرفة التخطيط للمستقبل مثلا لإنشاء مشروع سكني أو تخطيطي في موقع ما ، وتستطيع أن تصمم المشروع وترى شكله قبل الشروع في بنائه ، ومعرفة كيفية وضعه بين المباني الآخرى وأيضا حتى يتعدى ذلك للتصميم الداخلي للمبنى وهذا يستفيد منه المهندس المعماري في عرضه للمستفيد ليدرك شكل المنزل من الداخل والخارج. وأيضا تمثيل البنية الأساسية للمباني وكيفية تشكيلاتها .

3- علم الآثار :

      تمثيل علم الأجناس البشرية والتراث العالمي (archaeology) ومواقعها وإعطاء المتخصص الفرصة في عرض المواقع بشكل دقيق ومفهوم .

4- في الطب :

      لمساعدة الأطباء بفهم جسم الإنسان من الداخل والخارج وكيفية التعامل معه مثلا : الشد والتقلصات العضلية Rhizotomy  في الوجه  ، القسطرة  Catheterization، أخذ عينات من الحبل الشوكي ما يسمى (Lumbar Puncture) بغرض الاختبار التشخيصي .

5- قوقل الأرض (Google Earth) :

       هذا البرنامج في الحقيقة أحدث قفزة نوعية للتمثيل الثلاثي الأبعاد على الإنترنت بوضعه العالم بين يدي المستخدم لزيارة أي جزء من العالم وهو جالس على مكتبة ويستطيع تحديد المواقع وأخذ القياسات وغيرها من الأشياء الآخرى .[20]

6- تصور البيانات :

     ان لتحويل الأرقام في عالم 3D بلغة VRML يستغرق قاعدة بيانات معقدة مع الكثير من المعلومات العددية وتحويله إلى بيئة ثلاثية الأبعاد، والتي قد يكون لها البعد الزمني. حتى الميزات التفاعلية والصوت يمكن أن تمثل المعلومات.

8- الترفيه :

         تتضمن معارض الفن الافتراضية و الألعاب الافتراضية و دور المسارح و السينما الافتراضية . بل أن البعض يعرف بما يظهره الواقع الافتراضي كنوع مستقل من الفنون له سماته الخاصة ففي مجال الإعلام المرئي تعتمد شركات انتاج البرامج و الأفلام التلفزيونية اعتمادا كبيرا على الواقع الافتراضي في تصميم الإعلانات و مقدمات البرامج و النشرات و الأفلام و غيرها .

9- التعليم :

       مع VRML يمكن أن تعطي الناس فرصة لتعلم شيء بطريقة جديدة، أو تعلم على وظيفة من واقع الحياة دون مخاطر من الآلات المادية.

10- التصميم بمساعدة الحاسوب :

      هو أحد المجالات التي يمكن أن يتعاون المصممون على تصميم الأجزاء الصناعية أو 3D الكائنات الأخرى في فضاء متعدد المستخدمين المشتركة. أو بدلا من ذلك ، فإنها يمكن أن البريد الإلكتروني أجزاء ذهابا وإيابا إلى بعضهم البعض ، أو وضع مسودات حتى على خوادم الويب للتعليق عليه .

11- تسويق المنتجات :

      غالبا ما يحاول الوصول إلى المشترين على الصعيد العاطفي . فرمل هو طريقة رائعة للقيام بذلك ، لنفس الأسباب التي سوف تكون ناجحة في تطبيقات الترفيه. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن المسوقين بيع المنتجات 3-الأبعاد مثل الملابس تعطي انطباعا المشترين الكائن قبل شرائه . يمكن للناس أن يتسوق في اسواق الظاهرية بنيت في VRML  .

12- التصور العلمي :

     يمكن للباحثين أو طلبة سيلتزمون 3D البروتين تحوم في الفضاء وانقر على أجزاء منه للتعرف على وظيفة أجزاء من البروتين من خلال وصلات إلى قاعدة بيانات . في الواقع ان Aereal شركة تعمل حاليا على هذا لبنك المعلومات الوراثية من اليابان معهد العلوم الفيزيائية والكيميائية.[21]

2 – 3 : المتصفحات المستعملة للإطلاع على ملف VRML :

هناك عدد من المتصفحات الرئيسية المتاحة  لتصفح ملف VRML : 

كورتنى من ParallelGraphics : هو متصفح تجاري حديث مع الميزات المتطورة بما في ذلك دعم أصلي لنوربس، GeoVRML ، ورسم خرائط التفكير وأكثر من ذلك . كان متوفرا لويندوز وماكنتوش (سواءOSX وكلاسيكي). و يعمل على فايرفوكس الذي يعتبر متصفح الويب المفضلة .

LookAt: من توسيع VRML تقدم الجامعة هذا مشروع برمجيات حرة . انها بالفعل جيدة جدا ،  و اذا كان يفتقد ميزة تريدها ، أكتب ذلك بنفسك لأنها متاحة لينكس و ماك و  Win32.

FreeWRL :  هو متصفح آخر مجاني ومفتوح المصدر ، وهذه المرة لمجرد لينوكس و  Mac OSX، التي تستهدف الواقع الافتراضي .[22]

3 : لغة VRML في المؤسسات الوثائقية :

3 – 1 : تصميم واقع افتراضي للمؤسسات الوثائقية :

      تسمح لغة VRML على تصميم واقع افتراضي للمؤسسة الوثائقية و ذلك عن طريق اختيار العديد من المواصفات الذي لابد ان تتوفر في ذلك المؤسسة الوثائقية حيث تبدأ عملية التصميم باختيار المكان المناسب داخل ذلك المؤسسة قد تكون ( جامعة  أو مدرسة ) أو المدينة ثم يتم بعد ذلك الإلمام بالمواصفات الاخر من حيث الهيكلة و الخدمات المقدمة و قد يستعمل التصميم في تجسيد المشروع وترى شكله قبل الشروع في بنائه ، ومعرفة كيفية وضعه بين المباني الآخرى ثم بعد ذلك تجسيد هذا المشروع على أرض الواقع .

3 – 2 : المحاكاة الافتراضية للمؤسسات الوثائقية :

         كما يتم تصميم مؤسسة وثائقية افتراضية باستخدام لغة VRML فإنه قد يتم بفضله كذلك محاكاة لمؤسسة وثائقية واقعية و تحويلها الى مؤسسة وثائقية افتراضية بكل ما كانت عليه في شكلها الحقيقي بالإضافة الى الخدمات المقدمة هذا كما يتوفر في الفيديو كنموذج مكتبة هاليفكس .[23]

3 – 3 : نماذج لزيارة للمؤسسات وثائقية افتراضية استخدمه لغة VRML :

      يتيح VRML الزيارة الافتراضية داخل المؤسسة الوثائقية الافتراضية بغية التحقق من أن ذلك الاشياء موجودة أو لتعرف على أشياء موجودة و ذلك كما هو متاح في الفيديو و ذلك كنموذج للمكتبة برنينك هام ببريطانيا .[24]

خـــــــــاتـــــــــــمـــــــــة

من خلال هذا العرض يمكننا القول أن لغة VRML فتحت مجال جديد في عالم البرمجة، ويتمثل ذلك في إمكانية إنشاء معالم إن لم نقل تجسيد الواقع الحقيقي في واقع تخيلي فيه كل المؤشرات والخصائص الموجودة في هذا العالم الحقيقي ، لدرجة أن مستخدمي هذا الواقع لا يمكنهم التفريق بينه وبين الحقيقة ويتجلى ذلك في ردود الفعل المختلفة لديهم وتفاعلهم التام والكلي مع هذا العالم .

---

[1] الدسوقي ٬ ايز احمد . الويكي : تقنية واعدة . مجلة المعلومات . ع23 ٬ 2008 . متاحة على الخط : http://www.informatics.gov.sa/. تاريخ الزيارة 12-11-2014 .

[2] بن زايد ٬ عبد الرحمان .ماجستير : تنظيم و استرجاع المعلومة على الشبة العنكبوتية . قسنطينة : جامعة قسنطينة 2 ٬ 2011 . ص 121 .

[3] محمود النجار  ٬ رضا محمد . المراجع الإلكترونية المتاحة على الانترنت . القاهرة : الدار اللبنانية المصرية ٬ 2009 .ص 20 .

[4] بن زايد ٬ عبد الرحمان .ماجستير : تنظيم و استرجاع المعلومة على الشبكة العنكبوتية  ٬ مرجع سبق ذكره . ص 122 ٬ 123 .

[5] نفس المرجع . 123 .

[6] ABAHE . HEPER TEXT MARKUP LANGUAGE . URL : www.abahe.co.uK . p 03 .

[7] مكتب تبادل المعرفة، والبحوث والإرشاد . انشاء وثيقة XML . متاحة على الخط : http://www.fao.org/agris/agmes . تاريخ الزيارة : 11-11-2014 .

[8] هبة ٬ عبد الستار مصيلحي . : XML  هل تغير مستقبل المكتبات الرقمية .- Cybrarians Journal.- ع1 . (يونيو 2004) . متاح على الخط :   http://www.cybrarians.info/journal. تاريخ الزيارة : 20-10-2014 .

[9] منتدى عالم التقنية ٬ احسان . دورة XML : الجزء الأول  . متاحة على الخط : https:// analytics.twitter .com/i/adsct?txn_id=l49lh&p_id=twitter تاريخ الزيارة : 10-11-2014 .

[10] كويتر ٬ غسان . تطبيق تقنية VRML للتجول في مدن ثلاثية الأبعاد عبر الوب . المجلة العربية الدولية للمعلوماتية ٬ مج 1 ٬ ع 1 . 2012 . ص 24 .

[11] Rikk Carey, Gavin Bell, Chris Marrin ISO/IEC 14772-1:1997 Virtual Reality Modeling Language (VRML97) . URL:    http://www.vrml.org/Specifications/VRML97 .  

[12] XITI  . تاريخ VRML  . متاح على الخط : http://hardycyr.free.fr/HTML/historique.htm. تاريخ الزيارة : 05-11-2014 .

[13] كويتر ٬ غسان . تطبيق تقنية VRML للتجول في مدن ثلاثية الأبعاد عبر الوب . مرجع سبق ذكره ٬ ص 24 ٬ 25 .

[14] ستيفن ٬ فاينر . مقدمة الى الواقع الإفتراضي لغة النمذجة VRML . متاحة على الموقع : http://web.cs.wpi.edu/~cs525e/s01/java/vrml.htm . جامعة كولومبيا ٬ قسم علوم الحاسوب . تاريخ الزيارة :13-11-2014 .

[15] كويتر ٬ غسان . تطبيق تقنية VRML للتجول في مدن ثلاثية الأبعاد عبر الوب . مرجع سبق ذكره ٬ ص 26 .

[16] موسوعة ويكيبيديا . لغة ترميز النص الفائق .متاحة على الخط  http://ar.wikipedia.org/wiki . تاريخ الزيارة : 19-11-2014 .

[17] فريق مركز HTML . ما هو VRML . متاح على الخط : http://www.htmlceter.com/blog/vrml/n  . تاريخ الزيارة : 14-11-2014 .

[18] بوابة اوغسونيس . مجسمات المكعب و الغسطوانة و الهرم  والكرة . متاح على الخط : http://www.ouarsenis.com/vb/showthread.php?t=13732 . تاريخ الزيارة : 20-11-2014 .

[19] كويتر ٬ غسان . تطبيق تقنية VRML للتجول في مدن ثلاثية الأبعاد عبر الوب . مرجع سبق ذكره ٬ ص 26 ٬ 27 .

[20] صالح بن عبد المحسن الشمري ٬ التمثيل الثلاثي الأبعاد على الإنترنت بلغة النمذجة للواقع الافتراضي : متاحة على الموقع http://www.alriyadh.com/185827 . يوم 17-11-2014 . على الساعة 13:00 .

[21] أدريان سكوت . مشروع VRML : http://www.vrmlsite.com/oct96/spotlight/qa/qa.html . تاريخ الزيارة : 15-11-2014 .

[22] كرمانوت . متصفحات قراءة ملف VRML . متاح على الخط : http:///www.karmanaut.com/cosmo/player . تاريخ الزيارة : 12-11-1014 .

[23]  فيديو  . متاح على الخط : https://www.youtube.com/results?search_query=virtule+librery+halifaxe . تاريخ الزيارة 15-11-2014 .

[24] فيديو . متاح على الخط :  https://www.youtube.com/watch?v=11SPISd1qUI. تاريخ الزيارة 15-11-2014 .