1) O documento descreve a modelagem e animação de objetos e cenários para ambientes virtuais colaborativos, como parte do projeto Museu Virtual.
2) Ele detalha os componentes da biblioteca de mundos virtuais, incluindo cenas, objetos, avatares e animações relacionados aos temas da capoeira e história dos computadores.
3) O processo de construção desses componentes visou atender requisitos como imersão, atratividade e realismo para promover a aprendizagem dos usuários.
O documento discute técnicas de mapeamento de textura 3D como UV mapping, environment mapping, bump mapping, normal mapping e parallax mapping. UV mapping mapeia modelos 3D em representações 2D para texturização. Environment mapping simula reflexos usando texturas projetadas em objetos. Bump mapping e normal mapping simulam relevos alterando normais de superfície. Parallax mapping aprimora esses efeitos dando mais profundidade às texturas.
Este documento compara a mitologia africana e grega, destacando semelhanças entre deuses de ambas as mitologias, como Oxalá e Zeus, Nanã e Hades, Iemanjá e Poseidon. A autora argumenta que houve influências entre as mitologias africana e européia devido ao contato entre essas populações.
A quarta geração de computadores introduziu o microprocessador. Os principais desenvolvimentos incluem o Intel 4004, o primeiro chip de processador, e a arquitetura x86 da Intel. Futuras gerações podem incluir computadores quânticos, com capacidade massivamente maior de processamento, e computadores de ADN, que podem armazenar trilhões de bits de informação em pequenos espaços.
O documento discute a história da computação gráfica, começando com suas origens nas décadas de 1940-1960 e o desenvolvimento inicial de algoritmos e técnicas. Ele também descreve os avanços nas décadas de 1970-1980, incluindo o surgimento de empresas de efeitos visuais e o início da animação gerada por computador. Por fim, aborda brevemente o presente e futuro da área.
O documento resume a história da computação gráfica e do videografismo, descrevendo os principais marcos e invenções que levaram ao desenvolvimento da área. Também apresenta os principais softwares, hardwares e workflows utilizados em projetos de videografismo atualmente.
Esta apresentacao foi idealizada para apresentacao na 6a semana de licenciatura do Instituto Federal de Goiania - Campus Jatai. Nela discutimos o ensino de Fisica no seculo XXI seus desafios diante da sociedade contemporanea e da revolucao tecnologica que estamos vivenciando
O documento descreve as gerações de computadores desde os primeiros projetos até o futuro, mencionando os principais marcos como o ENIAC, EDVAC, os modelos da IBM e a introdução dos microprocessadores Intel 386, 486 e Pentium.
Na palestra do dia 09 de Abril, localizada no Centro Universitário Senac, Rejane conta seus
interesses em "interfaces cinematográficas", e é justamente neste contexto de "novo cinema" que Rejane desenvolve sua palestra. A palestra de Rejane teve um caráter muito didático, foi a primeira palestra que assisti ao qual
aparentava ser o foco do palestrante acrescentar mais do que "seu produto", mas sim processos e
outros assuntos que de fato são e serão de grande proveito aos estudantes.
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A quarta geração de computadores introduziu o microprocessador. Os principais desenvolvimentos incluem o Intel 4004, o primeiro chip de processador, e a arquitetura x86 da Intel. Futuras gerações podem incluir computadores quânticos, com capacidade massivamente maior de processamento, e computadores de ADN, que podem armazenar trilhões de bits de informação em pequenos espaços.
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Na palestra do dia 09 de Abril, localizada no Centro Universitário Senac, Rejane conta seus
interesses em "interfaces cinematográficas", e é justamente neste contexto de "novo cinema" que Rejane desenvolve sua palestra. A palestra de Rejane teve um caráter muito didático, foi a primeira palestra que assisti ao qual
aparentava ser o foco do palestrante acrescentar mais do que "seu produto", mas sim processos e
outros assuntos que de fato são e serão de grande proveito aos estudantes.
Preservação digital dos videogames: primeiras aproximações com a Arquivologia.Roberto Lopes
1) O documento discute a preservação digital de videogames sob a perspectiva da Arquivologia.
2) Aborda breve histórico dos videogames, estratégias de preservação como emulação e encapsulamento e iniciativas nessa área.
3) Conclui que a temática da preservação de videogames tem potencial para futuras pesquisas na Arquivologia, mas ainda carece de mais discussões teóricas e práticas sobre o assunto.
O documento descreve a evolução histórica dos computadores desde os primórdios com o uso de pedras para contar ovelhas até os primeiros computadores mecânicos e eletrônicos do século 20. Destaca inventos importantes como o ábaco, a máquina de Pascal e as máquinas de tabulação de Hollerith que permitiram automatizar cálculos. Também apresenta pioneiros como Babbage, Ada Lovelace, Turing e os primeiros computadores como o Z1 e o Harvard Mark 1.
O documento fornece uma introdução básica à informática, abordando sua história desde os primórdios da contagem de animais até os computadores modernos, classificando diferentes tipos de computadores e explicando como a informática é aplicada em diversas áreas como comércio, educação, saúde e governo.
O documento discute as tecnologias de motion tracking e motion capture, considerando-as como protocolos derivados da mesma família cibernética. Apresenta o Very Nervous System de David Rokeby como um dos primeiros sistemas de motion tracking e discute as diferenças técnicas e aplicações entre as duas tecnologias. Argumenta que ambas as tecnologias construam novas poéticas na arte contemporânea através do diálogo e retroalimentação cibernética entre elas.
O documento fornece informações sobre um curso de Programação de Jogos Digitais, incluindo:
- Desenvolvimento de equipes, recursos visuais e sonoros, e mecânicas interativas para jogos;
- Duração de 1,5 anos com 80 horas focadas em sistemas operacionais e ferramentas de produtividade e comunicação.
O documento discute a importância da arquitetura da informação no design de websites, abordando seus principais componentes como sistemas de organização, navegação e rotulação e como eles orientam os usuários na experiência online.
Este documento fornece um resumo da história da computação em 3 frases:
1) A computação teve início com dispositivos mecânicos de cálculo como o ábaco, evoluindo para máquinas mecânicas e elétricas como o ENIAC.
2) Os computadores modernos surgiram com o desenvolvimento dos transistores e chips, tornando-se cada vez menores e mais poderosos.
3) Atualmente os computadores estão presentes em diversas áreas e vêm evoluindo em direção ao processamento paralelo e
O documento descreve a evolução da arte digital desde os primórdios do computador até os dias atuais. Ele aborda os primeiros experimentos gráficos no ENIAC e como artistas pioneiros como Mohr, Molnar e Noll começaram a explorar o potencial estético do computador nas décadas de 1960 e 1970. Também discute como a popularização dos computadores pessoais e da internet expandiu enormemente as possibilidades da arte digital.
O documento descreve a linha do tempo histórica dos principais marcos no desenvolvimento dos computadores, desde as primeiras máquinas mecânicas e elétricas no século 19 até os computadores modernos e a internet. Ele destaca invenções-chave como o transistor, o chip de silício e linguagens de programação que permitiram a miniaturização e popularização dos computadores.
Curso Pré-evento - III SECIN, Londrina, PR, 23/nov/2009 - http://www2.uel.br/eventos/secin/program.php - Tema: Tendencias para a organizacao e o compartilhamento da informacao
O documento descreve o projeto 3D Alpha, que tem como objetivos estimular o uso criativo de ferramentas digitais e colocar os alunos no papel de criadores de conteúdo digital. O projeto utiliza linguagens como VRML, Bryce, Sketchup, Vivaty Studio e aplicações como Minecraft e Meshlab para a criação de modelos 3D, espaços virtuais interativos e filmes de animação 3D.
1) O documento apresenta um breve histórico da computação desde formas primitivas de ábaco na China e Babilônia até os primeiros computadores eletrônicos como o ENIAC e o modelo de arquitetura de Von Neumann.
2) A arquitetura de Von Neumann introduziu o conceito fundamental de memória e barramento para transmitir dados e instruções.
3) Os computadores atuais processam dados no nível binário de 0s e 1s armazenados em unidades chamadas bits que podem ser agrupados em bytes.
O documento descreve a evolução dos computadores desde o uso de pedras e ábacos por povos antigos até o desenvolvimento dos primeiros computadores eletrônicos no século 20, incluindo máquinas mecânicas de calcular, a máquina analítica de Babbage, o ENIAC, o desenvolvimento do mouse e dos sistemas operacionais gráficos. O capítulo também discute o lançamento dos primeiros microcomputadores e o estabelecimento de gigantes da tecnologia como a Microsoft e a Apple.
Ambientes Aumentados e Novas Formas Narrativaselliando dias
Este documento discute ambientes aumentados e novas formas narrativas. Apresenta o projeto InStory, que desenvolve narrativas baseadas na localização do utilizador na Quinta da Regaleira em Sintra usando dispositivos móveis. O projeto explora novas formas de contar histórias através de realidade aumentada e hipermídia no mundo real.
Sistemas Operacionais - Aula 1 - História e Introdução a SOCharles Fortes
O documento apresenta uma breve história da computação desde os primórdios com o ábaco e os ossos de naiper até as gerações atuais de sistemas operacionais como Windows e Android. Resume as principais invenções ao longo da história como a máquina analítica de Charles Babbage e o computador mecânico de Hermann Hollerith, e discute as cinco gerações de computadores desde os primeiros movidos a válvulas até os atuais baseados em microprocessadores e internet.
O documento resume a história da informática desde as primeiras máquinas mecânicas de calcular até os computadores modernos. Destaca inventores pioneiros como Pascal, Leibniz, Hollerith e Turing e marcos como o ENIAC, o surgimento dos transistores e chips, e o desenvolvimento dos primeiros sistemas operacionais.
1) O documento descreve a evolução histórica dos computadores, desde os primeiros dispositivos manuais de cálculo como o ábaco até os computadores modernos.
2) Passou por várias etapas, incluindo máquinas mecânicas e elétricas iniciais, o desenvolvimento do transistor e circuitos integrados, e culminando no microprocessador.
3) Avanços na eletrônica, como os semicondutores e circuitos integrados, permitiram computadores cada vez menores, mais rápidos e poderosos.
O documento descreve a linha do tempo do desenvolvimento dos mainframes, começando com o ábaco há milênios atrás e progredindo através de vários marcos como a máquina de Pascal em 1642 até os sistemas mainframe modernos da IBM como o zSeries.
O documento discute o Java Persistence API (JPA), um framework para mapeamento objeto-relacional que permite armazenar objetos Java em bancos de dados relacionais de forma transparente. O JPA usa anotações para mapear classes Java (entidades) em tabelas e realiza operações de inserção, atualização e exclusão sem necessidade de código SQL. Exemplos demonstram o uso básico do JPA com classes Produto.
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3) Os computadores atuais processam dados no nível binário de 0s e 1s armazenados em unidades chamadas bits que podem ser agrupados em bytes.
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O Android é um sistema operacional móvel desenvolvido pelo Google e pela Open Handset Alliance. É baseado no núcleo Linux e usa a linguagem Java para programação. O Android começou em 2003 quando a Android Inc. foi fundada e foi adquirida pelo Google em 2005. O primeiro telefone com Android foi lançado em 2008.
MODELAGEM E ANIMAÇÃO DE OBJETOS E CENÁRIOS PARA AMBIENTES VIRTUAIS COLABORATIVOS
1. MODELAGEM E ANIMAÇÃO DE OBJETOS E CENÁRIOS
PARA AMBIENTES VIRTUAIS COLABORATIVOS
Aloísio Pinto Tereza G. Kirner Claudio Kirner
Fundação Euripides de Marília - FEESR
Av Higino Muzzi Filho, 529 - Cx. Postal 2041 - CEP 17525-901 - Marília, SP
{aloisiop, tkirner, ckirner}@fundanet.br
Abstract. This paper focuses on the development of virtual environments, emphasizing
aspects of definition and modeling of the components that compose these worlds. The work
here presented is part of the graphical library and the virtual reality applications created in
the context of the Virtual Museum project.
Keywords: Virtual Reality, Modeling and Animation, Collaborative Virtual World.
1. Introdução
Este trabalho enfoca o desenvolvimento de mundos virtuais, com ênfase nos aspectos de
definição e modelagem dos componentes constantes desses mundos. O desenvolvimento
apresentado refere-se aos mundos virtuais criados como parte da biblioteca gráfica e de aplicações
do Ambiente Virtual Colaborativo do Projeto Museu Virtual (AVC-MV) [12].
Um dos objetivos do Projeto Museu Virtual é criar um ambiente em realidade virtual para dar
suporte à aprendizagem de crianças e adolescentes através da Internet, no qual o professor atua
como facilitador, propiciando atividades e experiências pedagógicas, e os estudantes atuam mais
efetivamente como construtores do próprio conhecimento. A viabilização de tal objetivo requer a
existência de um sistema de suporte multi-usuário [6] e de uma biblioteca gráfica tridimensional em
realidade virtual, composta por mundos virtuais relacionados a temas de interesse dos alunos e
professores que potencialmente utilizarão o AVC-MV.
O artigo apresenta, na sessão 2, a estrutura e os componentes definidos como parte dos
mundos virtuais enfocados. A sessão 3,detalha o processo de elaboração dos mundos virtuais,
incluindo aspectos de definição e modelagem. A sessão 4 destaca as estratégias empregadas para
otimização da qualidade dos modelos tridimensionais e de realidade virtual criados. Finalmente, na
sessão 5, são apresentadas as conclusões do trabalho.
2. Estrutura e Componentes da Biblioteca de Mundos Virtuais
A Biblioteca de Mundos, ilustrada na Figura 1, é um dos componentes essenciais do AVC-
MV.
2. Figura 1. Biblioteca de Mundos no AVC-MV
A construção colaborativa de um mundo virtual no AVC-MV requer o emprego de
diferentes tipos de componentes, que fazem parte da Biblioteca de Mundos, incluindo: cenas,
objetos, avatares, animações, textos, vídeos e sons. Como o foco do presente artigo está relacionado
à modelagem gráfica tridimensional em realidade virtual, a discussão será direcionada para os
quatro primeiros componentes citados, ou seja, as cenas, objetos, avatares e animações.
Além disso, o AVC-MV prioriza a criação colaborativa de mundos virtuais de caráter
temático, relacionados a determinados temas. Assim, os exemplos apresentados ao longo deste
artigo referem-se a dois temas escolhidos para serem disponibilizados na Biblioteca de Mundos: a
Capoeira e a História dos Computadores. Os dois temas foram abordados pelo fato de encaixarem-
se assuntos complementares ao conteúdo básico essencial do ensino, por despertarem o interesse
dos estudantes e pela facilidade que a equipe que desenvolve o AVC-VM possui de tratar os
mesmos.
Complementarmente aos componentes de caráter temático (que compõem a categoria de
componentes específicos na Biblioteca de Mundos), foram criados componentes genéricos, não
relacionados aos temas enfocados, que enriqueceram a Biblioteca. A Figura 2 mostra a
categorização dos componentes da Biblioteca de Mundos.
Mundos
Senzala Capoeira Computadores Principal
Pelourinho Pré-História
Farol Grandes Computadores
Academia Microcomputadores
Realidade Virtual
Figura 2. Categorização dos Componentes da Biblioteca de Mundos
3. São apresentados a seguir, as cenas, objetos, avatares e animações conforme implementados
para o AVC-VM.
a) Cenas. A cena é um ambiente temático tridimensional, criado com objetivo de fornecer um
espaço onde os usuários possam interagir. No contexto do AVC-VM, foram modeladas várias
cenas representativas dos temas abordados.
Em relação à Capoeira, foram criadas as seguintes cenas:
• Senzala, representando o local onde os escravos viviam;
• Pelourinho, uma parte do centro histórico da cidade de Salvador, onde os escravos
costumavam ser punidos;
• Farol, mundo que representa o Farol da Barra, um ponto turístico de Salvador que era um
forte estratégico, usado no passado para defender a costa brasileira das invasões européias;
• Academia, um local onde a capoeira é praticada atualmente. A Figura 3 mostra uma visão do
mundo virtual Farol.
Para a História dos Computadores, foram criadas as seguintes cenas:
• Principal, mundo inicial que dá acesso aos demais mundos relacionados à história da
computação, através de portais intermundos;
• Pré-história, cena que representa o início da computação, contendo vários objetos antigos,
como o ábaco em exposição;
• Grandes computadores, cena que conta a história dos grandes computadores;
• microcomputadores, mundo que enfoca os principais microcomputadores mundiais e
brasileiros;
• Realidade virtual, ambiente que representa as tecnologias mais inovadoras da área da
computação.
A Figura 4 mostra uma visão geral do mundo Pré-História.
Figura 3. Vista do Mundo Virtual Farol Figura 4. Visão Geral do Mundo Pré-História
b) Objetos. Os objetos são modelos tridimensionais de ocorrências encontradas no mundo real.
Seguindo o tema escolhido, vários instrumentos musicais e objetos da capoeira foram modelados.
Os principais instrumentos modelados são listados a seguir.
• Instrumentos de Capoeira: Atabaque, tipo de tambor utilizado estabelecer o ritmo das batidas
do jogo; Berimbau, um instrumento composto por um arco de madeira envergado com um
fio metálico e por uma cabaça usada como caixa de ressonância; Reco-reco, instrumento de
4. percussão composto de uma espécie de cano de metal, coberto por duas ou três molas de aço,
levemente esticadas que, para produzirem o som, são friccionadas por uma baqueta metálica;
Agogô, instrumento africano formado por um pequeno arco, uma alça de metal com um cone
metálico em cada uma das pontas, que produzem sons diferentes, também com o auxílio de
uma baqueta; Pandeiro, instrumento de percussão feito com couro de cabra e madeira, com
forma arredondada.
Para a História dos Computadores, os foram modelados computadores, instrumentos,
dispositivos e equipamentos, como os citados a seguir.
• Instrumentos e Dispositivos: Ábaco, instrumento de auxílio ao cálculo surgido há cerca de
2500 anos; Régua de Cálculo, calculador analógico baseado em logaritmos; Válvula,
dispositivo eletrônico utilizado nos primeiros grandes computadores; Máquina de Thomas,
máquina de calcular mecânica criada em 1818 por Charles Xavier Thomas de Colmar, que
executava as 4 operações aritméticas básicas; etc.
• Computadores: Mark I, primeiro computador eletrônico inglês; Bombe, computador
desenvolvido por Alan Turing durante a 2º Guerra Mundial para o serviço secreto inglês;
Eniac, computador construído pela Universidade da Pennsylvania e usado a partir de 1946
para cálculos balísticos; AppleII, primeiro microcomputador com interface gráfica colorida;
Altair, microcomputador vendido em kits, que permitia expansibilidade; Sinclair, o primeiro
microcomputador a custar menos de 100 dólares; IBM XT, versão melhorada do primeiro
microcomputador pessoal da IBM, que se popularizou mundialmente; etc.
• Outros Equipamentos: CAVE, (Cave Automatic Virtual Environment) um ambiente virtual
imersivo baseado em um cômodo onde as paredes, piso e teto recebem projeção sincronizada
de um mundo virtual, através de visão estereoscópica; WorkBench, uma espécie de mesa na
qual são exibidas imagens estereoscópicas de um ambiente virtual; Imersa Desk, uma mesa
virtual com uma base horizontal ou inclinada de vidro ou plástico, onde é projetada uma
imagem com efeitos estereoscópicos.
Foram modelados também objetos genéricos, relacionados a temas como: aviões, carros,
construção, eletrodomésticos, eletrônicos, esporte, plantas, trânsito, etc.
c) Avatares. O avatar é uma representação, humanóide ou não, do usuário no mundo virtual. No
AVC-MV, junto com os avatares genéricos, há também alguns específicos, relacionados com os
temas das aplicações.
Alguns avatares criados para o tema da capoeira são: Panderino, Atabaquelino, Recorecolino
e Berimbrósio, os quais incorporam características de alguns instrumentos musicais usados em um
grupo de capoeira; e Capoeira Man, um capoeirista. A Figura 5 mostra o avatar inspirado no
berimbau (instrumento musical) da capoeira.
Os avatares desenvolvidos para a história dos computadores são: zé_computador, pixel,
firebot e chipbit, esses avatares incorporam características relacionadas a objetos e equipamentos
ligados aos computadores. A Figura 6 mostra um avatar criado para o tema da história dos
computadores.
5. Figura 5. Avatar Inspirado no Berimbau Figura 6. Avatar da História dos
Computadores
Foram modelados também avatares genéricos, com propósito de enriquecer a biblioteca
gráfica, divididos nos seguintes subgrupos: animais, bonecos, carros, esporte, humanóides,
imaginários, insetos e robôs. A Figura 7 mostra dois avatares genéricos, relacionados aos subgrupos
carros e insetos, respectivamente.
Figura 7. Avatares Genéricos dos Subgrupos Carros e Insetos
d) Animações
As animações reproduzem comportamentos do mundo real. Para o AVC-MV, foram
desenvolvidas animações relacionadas aos temas tratados, destacando-se as que representam
movimentos executados durante o jogo da capoeira, tais como:
• Aú pra trás, movimento de locomoção do capoeira na roda, permite aproximar-se ou afastar-
se do oponente, armando ataques e executando uma defesa;
• Benção, o capoeirista ao aplicar a benção levanta a perna que se encontra atrás na ginga,
puxa-a em direção a si e, num movimento rápido, empurra-a contra o peito do adversário,
buscando atingí-lo com o calcanhar;
• Mortal chutado, movimento acrobático onde o capoeirista projeta o corpo num chute no ar
para trás;
• Corta capim, rasteira executada com um dos pés, girando sobre a o corpo bem rente ao chão;
• Esquiva, movimento de fuga, que se flexiona a perna da frente, encostando o peito sobre ela,
esticando o pé atrás e protegendo rosto com o cotovelo;
• Macaco, movimento acrobático
• Martelo, movimento no qual se desfere um chute com a perna de trás na altura do ombro;
• Meia lua, executa-se um giro sobre o corpo de costas com o intuito de atingir com a perna
esticada, mais precisamente com o calcanhar, o outro jogador;
• Mola, o capoeira desce sobre uma perna, que flexionará sob o peso do corpo, ao abaixar-se,
com objetivo de escapar de um ataque ou movimento giratório;
6. • Negativa, movimento de fuga, onde se desce ao chão, sentado em uma das pernas e esticando
a outra;
• Parafuso, movimento que combina uma armada e um martelo;
• Passa pé, movimento semelhante a meia lua, sendo o giro executado entretanto no sentido
contrario, ou seja de frente e não pelas costas;
• Seqüências, representando uma seqüência aleatória de movimentos.
A Figura 8 mostra duas das animações modeladas.
Figura 8. Animações de Seqüências de Movimentos da Capoeira.
3. Processo de Construção dos Componentes da Biblioteca de Mundos Virtuais
Os componentes foram construídos, tendo como premissa atender a uma série de requisitos,
inerentes aos ambientes e aplicações de realidade virtual, destacados a seguir.
• Imersão. Fator importantíssimo para um ambiente virtual, é obtida pela sensação dada ao
usuário de que este se encontra dentro do ambiente. Uma representação inadequada do
ambiente ou modelo a ser explorado, pode ocasionar desinteresse ou irritação ao usuário,
gerando desatenção ou mesmo desistência pelo processo de navegação e, conseqüentemente,
do aprendizado que essa imersão pode ou deveria estimular.
• Atratividade. Constitui importante qualidade a um ambiente. Para tornar uma modelagem
atraente, um ambiente virtual deve possuir boa qualidade de imagem, permitir uma
navegação de forma simples e permitir uma boa interatividade ao usuário, da maneira mais
natural possível e próxima ao mundo real.
• Realismo. Refere-se à precisão e ao nível de conformidade com que um ambiente virtual
reproduz objetos reais, interações do usuário e modelos do ambiente [5]. O realismo é um
aspecto de suma importância em ambientes virtuais; uma modelagem realística contribui
decisivamente para que se assimile de forma correta o conteúdo a ser informado,
principalmente quando se busca representar modelos reais ou com os quais o usuário possua
boa familiaridade. Essa característica não se obtém apenas com uma modelagem rigorosa e
bem acabada, dependendo também de uma boa representação de seus participantes (avatares)
e da naturalidade de seus movimentos. É importante também realizar um bom mapeamento
de texturas, podendo ser estas provenientes de fotografias, com pós-edição ou texturas
artificiais. Outra característica importante é a renderização. Uma boa renderização está
diretamente associada a um esquema adequado de iluminação da cena, bem como da
definição correta dos materiais que compõem os modelos.
7. 3.1 Construção das Cenas
O processo de modelagem das cenas seguiu uma série de etapas, descritas a seguir.
• Definição dos temas. Primeiramente, discutiu-se os temas que poderiam ser abordados para
dar suporte ao AVC-MV, no tocante ao assunto a ser explorado pelo usuário. Foram
definidos os temas da Capoeira e História dos Computadores, por serem temas de interesse
relevante e por serem familiares aos integrantes da equipe do projeto.
• Levantamento de Dados. Após definida a temática a ser explorada, buscou-se reunir dados
sobre o assunto abordado, usando-se para isso várias fontes como livros, artigos, internet ou
indagando a pessoas da área pesquisada.
• Definição das Cenas. As cenas são definidas a partir do tema escolhido, buscando criar um
ambiente que ofereça ao usuário melhor sensação de imersão no assunto. As cenas criadas
podem ser baseadas em ambientes reais ou em ambientes inexistentes, gerados
especificamente para o projeto.
• Reunião e Preparação de Imagens, Texto e Som. Para apoio à criação dos ambientes
virtuais, as imagens devem ser preparadas e convertidas para formato adequado, usando um
software como Adobe PhotoShop [1]. Em mundos criados em VRML [10], os formatos mais
utilizados são JPEG e GIF. Também são preparadas matérias em forma de textos, em
formato HTML, sons em formato WAVE e vídeos em formato AVI, com intuito de fornecer
recursos multimídia aos mundos gerados.
• Modelagem Geométrica. É a construção geométrica efetiva das cenas, buscando criar
modelos dos mundos idealizados, com incorporação de interação e recursos multimídia.
• Validação dos Ambientes. Após a modelagem, são feitos os testes de navegação e correção
pelo usuário, com verificação de fatores como navegabilidade, interação e imersão, visando
identificar se os objetivos de construção da cena foram alcançados.
A Figura 9 esquematiza o processo de desenvolvimento das cenas.
3.2 Construção dos Objetos
O processo de modelagem dos objetos envolveu as seguintes etapas:
• Levantamento de Dados. Baseado nos temas definidos, foram pesquisados dados sobre
objetos e possíveis componentes que possam ser agregados aos mundos.
• Reunião e Preparação de Imagem, Som e Texto. No desenvolvimento de objetos, há
necessidade de se acrescentar certo grau de realismo. Por necessidade de simplificação ou
diminuição de polígonos dos objetos, são usadas texturas que podem ser obtidas por meio de
scanner, máquina fotográfica digital ou criação de texturas sintéticas. Existem equipamentos
sofisticados, como scanners 3d, que permitem a captura da forma geométrica e textura
simultaneamente [9]. As imagens foram preparadas em um software como Adobe
Photoshop. Também são preparados textos em formato HTML e sons em formato WAVE,
para acrescentar informações sobre os objetos e oferecer maior interatividade ao usuário.
• Modelagem Geométrica. É a construção geométrica efetiva dos objetos, buscando criar
modelos baseados nos objetos reais, incorporando interação e recursos multimídia a estes.
• Validação dos Objetos. Após a modelagem, são feitos os testes de navegação e visualização
dos objetos, objetivando verificar a similaridade do mesmo com os objetos reais. As
discrepâncias que porventura forem detectadas são corrigidas e a modelagem é submetidas
novamente a validação.
8. A Figura 10 ilustra o processo de desenvolvimento dos objetos.
Definição dos Temas
Levantamento
de Dados
Levantamento de Dados
Reunião e Preparação de
Definição das Cenas
Imagens, Texto e Som
Reunião e Preparação de
Imagens, Texto e Som Modelagem Geométrica
Modelagem Geométrica
Validação dos Objetos
Validação dos Ambientes
Figura 9. Processo de Desenvolvimento Figura 10. Processo de Desenvolvimento
das Cenas dos Objetos
3.3 Construção dos Avatares
O processo de modelagem dos avatares seguiu as etapas destacadas a seguir.
• Levantamento de Dados. Com base nos temas definidos, foram pesquisados dados para
criação de avatares que possuam características relacionadas aos temas definidos, o que
contribui para aumentar a sensação de imersão do usuário ao tema tratado.
• Reunião e Preparação de Imagens. Foram criadas texturas sintéticas, usando o software
Adobe PhotoShop, para implementação de certas características físicas dos avatares, visando
a simplificação das imagens (por exemplo, através de diminuição de polígonos) e a obtenção
de maior atratividade aos avatares modelados.
• Modelagem Geométrica. É a construção geométrica dos avatares, buscando criar avatares
característicos dos mundos modelados. Com exceção dos avatares humanóides, todos os
avatares foram modelados por meio do software Cosmo Worlds [2]. Os avatares humanóides
foram modelados utilizando o software Metacreations Poser 4 [9].
• Validação dos Avatares. Após a modelagem, são feitos os testes de navegação e
visualização dos avatares, verificando características como aparência, identificação com o
tema e grau de atratividade do mesmo.
A Figura 11 apresenta o processo de desenvolvimento dos avatares.
3.4 Construção das Animações
O processo de criação das animações incluiu as etapas descritas a seguir.
• Levantamento de Dados. A partir dos temas definidos, foram pesquisados dados para
criação de animações que simulassem certos comportamentos reais. Para a construção das
animações sobre os golpes e movimentos da capoeira, foi essencial a experiência de um dos
projetistas como capoeirista.
9. • Definição das Animações. Nesta etapa, foram definidas a animações que deveriam ser
criadas, com base em movimentos comumente executados durante a capoeiragem.
• Modelagem das Poses. Foram criadas, inicialmente, animações no software Metacreations
Poser, através do qual as animações são criadas quadro a quadro, definindo-se passo a passo
os movimentos a serem executados. Os arquivos são gravados em formato PZ3 . A partir
disso, foram exportadas as animações quadro a quadro, gerados em arquivos separados para
o formato 3DS. Assim, se a animação contiver 30 quadros, são criadas 30 poses para cada
fase da animação.
• Criação das Animações. A partir dos arquivos exportados em formato 3DS, foi utilizado o
software 3D Studio R3[11], para junção das poses em um único arquivo. Para isso foi
empregada a técnica de morf, que é, simplificadamente, uma técnica de translação dos
vértices da malha do objeto [8]. Após a geração da animação, esta foi exportada em um único
arquivo no formato WRL.
• Otimização das Animações. Foram realizadas otimizações no arquivo gerado pelo 3D
Studio R3, como a diminuição da quantidade de quadros gerados para animação.
• Validação das Animações. Após a modelagem, são feitos os testes de navegação e
visualização das animações, verificando-se o realismo dos comportamentos representados.
Caso existam discrepâncias no tocante à reprodução correta das animações, estas são
corrigidas e novamente submetidas à validação.
A Figura 12 ilustra o processo de desenvolvimento das animações.
Levantamento de Dados Levantamento
de Dados
Definição das Animações
Reunião e Preparação de
Modelagem das Poses Imagens, Texto e Som
Montagem das Animações
Modelagem Geométrica
Otimização das Animações
Validação dos Objetos
Validação das Animações
Figura 11. Processo de Desenvolvimento das Figura 12. Processo de Desenvolvimento
Animações dos Objetos
4. Otimização da Modelagem dos Mundos Virtuais
Durante o processo de modelagem dos mundos, foram utilizados artifícios e técnicas de
otimização, que são destacados a seguir.
10. a) Uso de Primitivas de Alto Nível. A utilização de primitivas de alto nível como boxes, cilindros,
esferas, cones, grids, texts permitem que a aplicação de realidade virtual use algoritmos mais
otimizados para renderização, colisão e intersecção, melhorando o desempenho da aplicação [3].
Faces de figuras geométricas que não ficam visíveis podem ser apagadas, evitando assim
renderização desnecessária. Deve-se também instanciar objetos e não realizar cópias destes. Essas
técnicas são ilustradas na Figura 13.
Transform {
children Shape {
appearance DEF aparencia Appearance { # Definindo nó aparencia
material Material {
diffuseColor 1 0.85 0
}
.
Transform {
children Shape {
appearance USE aparencia # Instanciando nó aparencia
geometry Cylinder {
radius 0.8
bottom FALSE # eliminando faces que permanecem ocultas
}
Figura 13. Instanciação de Objetos e Eliminação de Faces dos Objetos
b) Mapeamento de Texturas. O mapeamento de texturas aumenta significativamente o realismo
das cenas, diminui o número de polígonos, aumenta o número de quadros por segundo e melhora a
performance. Durante a definição das texturas, é necessário observar o tamanho do arquivo e da
textura, bem como sua resolução. As texturas utilizadas na modelagem possuem resolução de 72
pixels por polegada.
c) Som. A qualidade do som influi no realismo da cena. Em ambientes virtuais colaborativos para a
Internet, arquivos excessivamente grandes degradam a performance do ambiente. Nesses casos, é
interessante diminuir a qualidade dos arquivos utilizando-se, por exemplo, som mono, realizando
amostragens simples e sem repetição de sons e utilizando múltiplos loops escondendo sua
repetição. O formato utilizado no projeto foi PCM 11.025 Hz, 8 bits, mono.
A figura 14 ilustra um exemplo de otimização da qualidade do som.
Sound {
source AudioClip {
url "som/SaoBentoPequeno.wav"
loop TRUE
startTime 0
}
Figura 14. Otimização da Qualidade do Som
d) Materiais e Luzes. A definição correta das características dos materiais é de suma importância
para embutir maior realismo no modelo representado. A quantidade e tipo de luzes utilizadas
também são importantes. No projeto o tipo luz mais utilizado foi Point Light. Entretanto, diferenças
entre navegadores podem fornecer resultados diferentes ou insatisfatórios, no tocante à iluminação
11. das cenas e renderização dos materiais. Durante os testes de implementação e navegação, utilizou-
se o navegador CosmoPlayer 2.1.1.
e) Uso de Portais. Em ambientes complexos, torna-se difícil representar todo o universo em uma
única cena. Sendo assim, é interessante dividir o ambiente em mundos menores e usar artifícios
para transportar, sem interrupção, o usuário de um mundo para outro. Esses artifícios são chamados
portais [3]. No tema da história dos computadores, foram construídos cinco mundos, um mundo
inicial, como ponto de partida e outros quatro representando fases da história dos computadores,
todos eles interligados por portais.
A Figura 15 contém a estrutura básica do nó que implementa o portal de transporte entre
mundos, escrita em VRML. Essa estrutura foi especialmente criada para permitir captura do evento
do toque do mouse e direcionar o usuário para o endereço contido no campo Mundo. A Figura 16
ilustra a estrutura de funcionamento dos portais.
PROTO Portal [ eventIn SFBool Ativa
eventOut SFBool Toque
exposedField MFString Mundo [ ]
field MFString Textura [ ]
field SFVec3f Posicao 0 0 0
field SFRotation Rotacao 0 0 1 0]
{
Transform { children [
DEF TS TouchSensor { enabled TRUE
isActive IS Toque }
Transform {
.
.
texture ImageTexture {
repeatS TRUE
repeatT TRUE
url IS Textura
.
.
translation IS Posicao
rotation IS Rotacao
}
}
Figura 15. Estrutura Básica do Nó Portal em VRML
PORTAL
Sensor de Toque Opção 1
EAI MUNDO
Opção 2 JAVA VIRTUAL
.
Opção n
Figura 16. Funcionamento dos Portais
12. 5. Conclusão
Este artigo apresentou os aspectos de desenvolvimento da biblioteca gráfica criada para o
Projeto Museu Virtual, discorrendo sobre temas abordados, os componentes constantes da
biblioteca e o processo de desenvolvimento seguido ao se desenvolver cada tipo de componente. A
construção das cenas, objetos, avatares e animações foi descrita, visando contribuir para a
especificação e implementação de projetos similares. Foram apresentadas também as técnicas e
soluções utilizadas na otimização da modelagem e animação dos componentes da biblioteca
gráfica, destacando-se a relevância da abordagem seguida para a geração de ambientes e aplicações
de realidade virtual. Acredita-se que a experiência relatada seja de utilidade para projetistas
envolvidos na criação ambientes virtuais colaborativos.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao Programa ProTem-CC - Fase IV do CNPq, pelo apoio financeiro
concedido ao desenvolvimento do Projeto Museu Virtual.
Referências
[1] Adobe PhotoShopTM. http://www.adobe.com/products/photoshop/
[2] CosmoSoftware. http://www.cai.com/cosmo/
[3] CoVEn Project. Guidelines for Building CVE Aplications.
http://www.cs.ucl.ac.uk/research/vr/Coven/
[4] Capoeira Brasil - Instrumentos Musicais
www.softline.com.br/capoeira/instrumentos.htm.
[5] Kirner, T.G., Martins, V.F. A Model of Software Development Process for Virtual
Environments: Definition and a Case Study. Proceedings of the 2nd IEEE International
Symposium on Application-Specific Systems and Software Engineering and Technology –
ASSET’99, Richardson, TX, USA, March 1999, p. 155-161.
[6] Kirner, T.G., Kirner, C., Kawamoto, A.L.S., Cantão, J., Pinto, A., Wazlawick, R.S.
Development of a Collaborative Virtual Environment for Educational Applications.
Proceedings of the ACM/SIGRAPH Web3D 2001 Symposium, Paderborn, Germany,
February, 2001, p. 61-68.
[7] Metacreations Poser 4TM. http://www.metacreations.com/products/index.html
[8] Polevoi, R. Interactive Web Graphics with Shout3D. Sybex, 2000.
[9] Seidel, Hans-Peter et.al. A Framework for the Acquisition, Processing, Transmission, and
Interactive Display of High Quality 3D Models on the Web. Web3D 2001 Tutorial, Paderborn,
Germany, February 2001.
[10] VRML - The Virtual Reality Modeling Language. International Standard ISO/IED 14772-
1:1997. http://www.web3d.org/Specifications/VRML97/
[11] 3D StudioTM R3. http://www2.discreet.com/
[12] R. S. Wazlawick, L. C. Fagundes, and T. G. Kirner. Museu Virtual: Ferramenta de
Autoria para Criação de Museus em Realidade Virtual para apoio à
Aprendizagem Colaborativa via Internet. ProTeM Project, CPNq, Brazil, 1999.