minicurso sobre x3d

Natal, 24 a 27 de maio de 2010XII Symposium on Virtual and Augmented Reality

Descrevendo cenas em X3D Descrevendo cenas em X3D para Integração de Aplicações para Integração de Aplicações

e Suporte Multiplataformae Suporte Multiplataforma

Eduardo L. Falcão

Liliane S. Machado

Thaíse K. L. CostaUniversidade Federal da

Paraíba

XII Symposium on Virtual and Augmented Reality

Parte I – • Conceitos, embasamento teórico,

introdução aos nós X3D

Parte II – • Introdução de interatividade aos AVs,

tópicos específicos em X3D

Descrevendo cenas em X3D Descrevendo cenas em X3D para Integração de Aplicações para Integração de Aplicações

e Suporte Multiplataformae Suporte Multiplataforma

Surgimento de AVs 3D na Surgimento de AVs 3D na WebWeb

• Nascimento do VRML • Virtual Reality Modeling Language (1994) • VRML 1.0 – criação de mundos estáticos• VRML 97 (VRML 2.0) – criação de mundos

dinâmicos

• Surgimento do X3D• Evolução do VRML 2.0• Principais avanços: introdução do XML,

reestruturação da especificação, …

X3D – eXtensible 3DX3D – eXtensible 3D• As perguntas mais frequentes:

AmbienteVirtual.x3d

…<Scene>

…<Box/><Cylinder/><PointLight/>…

</Scene>

Browsers X3D

O X3D é uma linguagem de programação?É preciso

compilar o

arquivo X3D?

É um programa?

É uma API?

Aplicações Desenvolvidas Aplicações Desenvolvidas com o X3Dcom o X3D

http://www.de.ufpb.br/~labteve/portugues/projetos/campus.html http://www.web3d.org/x3d/content/examples/Basic/Medical/MedicalMetadataViewer.x3d

http://x3dgraphics.com/examples/X3dForWebAuthors/KelpForestExhibit/KelpForestMain.x3d http://www.latec.ufrj.br/dinosvirtuais/catalogo/exposicaofull.html

http://x3d-earth.nps.edu/*

EspecificaçõesEspecificações• O que são as especificações?• Processo de modificação

EspecificaçõesEspecificações

Grafo de CenaGrafo de Cena• Grafo de Cena: contém todas as

informações (nós e campos) do AV, estruturadas de maneira hierárquica.

• Importante: • Boa localização espacial do grafo de cena• Alta segmentação dos sub-objetos do AV

Facilitam a construção do AV e a otimização da renderização.

Nós Intermediários

Nós Folhas

Térreo 1º andar

Recepção

Corredor (Dir.)

Corredor (Esq.)

2º andar

Aptos.01 - 25

Aptos.26 - 50

Corredor (Dir.) - 1

Corredor (Esq.) - 1

Corredor (Dir.) - 1

Corredor (Esq.) - 1

Aptos.101- 125

Aptos.126 - 150

Aptos.201 - 225

Aptos.226 - 250

Cadeira 1

Cama 26

Cadeira 26

Cama 101

Cadeira 101

TV 101

Cama 126

Cadeira 126

TV 126

……

Cama 1

Nó RaizHotel

Cada arquivo é composto por um conjunto de elementos (nós) que possuem hierarquia

HierarquiaHierarquia

• Programas que interpretam o arquivo X3D para a renderização do AV

• Podem se apresentar como plugins, como aplicações independentes e applets e para celular.

Browsers X3DBrowsers X3D

• Octaga plugin, aplicaçao local• Xj3D Java WebStart, Applet, Jar,

aplicação local• Instant Player aplicação local• BS Contact plugin, aparelhos móveis,

aplicação local• Cortona plugin, aplicação local,

apresentaçoes de PowerPoint, celular• Outros: H3DViewer, FreeWRL, OpenVRML,

SwirlX3D, Vivaty

Browsers X3DBrowsers X3D

XMLXML• eXtensibilidade• Arquitetura:

• extensível e modular, permitindo vários níveis de suporte às funcionalidades X3D

• Facilitam a construção dos browsers e downloads mais rápidos dos browsers• especificações segmentadas em vários níveis

• Definição de perfis e componentes no cabeçalho

XMLXML• Testes de validação• Facilita a construção de AVs

• Colaborativos• Ex.: AVs que adicionam objetos 3D em

tempo-real

Formatos de CodificaçãoFormatos de Codificação• .wrl• .x3dv• .x3d• .x3db: 50% de redução

• Construção de AVs X3D para fixação dos novos conceitos

• Ferramentas utilizadas:• Blender• X3D Edit

Exemplos PráticosExemplos Práticos

BlenderBlender• Free e Open Source• Exportador X3D• Modelagem • Facilita a construção de modelos

complexos• Agiliza a contrução de qualquer AV

X3D EditX3D Edit

• DEF/USE• Vantagens:

• Economizar espaço em memória• Diminuir tamanho do arquivo X3D• Maior eficiência na renderização

• “USE” aponta para o mesmo espaço de memória do “DEF”

Exemplo Prático 1: DEF/USEExemplo Prático 1: DEF/USE

Exemplo Prático 2: Eventos Exemplo Prático 2: Eventos e Rotase Rotas

• Permite animação dos AV através do mecanismo de Rotas fornecido pelo X3D

• Não é necessário script• Ex.: ProximitySensor

• inputOnly: permite apenas receber (valores) eventos;

• outputOnly: permite apenas enviar (valores) eventos;

• inputOutput: permite receber e enviar (valores) eventos;

• initializeOnly: tal campo não pode receber nem enviar (valores) eventos, o valor deste campo pode apenas ser inicializado.

ProximitySensor DEF=“Sensor”Campos: SFBool [out]: isActive = false Rota

PointLight DEF=“Lamp”Campos: SFBool [in,out]: on = false

ESTADO1

ESTADO2

ProximitySensor DEF=“Sensor”Campos: SFBool [out]: isActive = true

PointLight DEF=“Lamp”Campos: SFBool [in,out]: on = true

Sensor capta a presença do usuário e lança um evento.

Alarme é acionado.

Exemplo Prático 2: Eventos e RotasExemplo Prático 2: Eventos e Rotas

Exemplo Prático 2: Eventos Exemplo Prático 2: Eventos e Rotase Rotas

Eventos com SAIEventos com SAI

ScriptScript• Possibilita fazer processamento em X3D que

envolva decisão lógica e gerência de estado• É ativado pelo recebimento de um evento• O evento ativa o campo URL

Aplicação ExternaAplicação Externa• Importante:

• instalar as bibliotecas do Xj3D • colocar no classpath do projeto

Aplicação ExternaAplicação Externa

ScriptJava.classScriptJava.class

Tópicos Específicos em X3DTópicos Específicos em X3D

Expansão de Expansão de FuncionalidadesFuncionalidades

• Protótipos• customizar novos nós a partir de outros nós X3D e/ou outros

protótipos

• Desenvolvedor pode• construir, declarar e instanciar nós que melhor se adequem a

necessidade do seu ambiente

Declarar -> Instanciar

• O que é estereoscopia?

• Métodos de visualização

EstereoscopiaEstereoscopia Paralaxe Negativa

Paralaxe Zero(ZPS)

Paralaxe Positiva

[Raposo, Szenberg, Gattas e Celes 2004]

• Alguns browsers dão suporte a estereoscopia:• Bs Contact Stereo (plugin no navegador)• Instant Player (suporta acesso da cena através de

• Pode-se gerar AVs estereoscópicos de qualquer arquivo X3D

AVs estereoscópicosAVs estereoscópicos

• Instant Player

AVs estereoscópicosAVs estereoscópicoshttp://www.instantreality.org/tutorial/passive-stereo/

• BS Contact Stereo• Ajuste da estereoscopia por menu, em tempo real

AVs estereoscópicosAVs estereoscópicos

AVs em dispositivos móveisAVs em dispositivos móveis

> BS Contact Mobile

> InstantMini

> X3DMini

> X3Dl

>Flexibilidade (tempo e localização)Capacidade de gerenciar ou modificar configurações de dispositivos sem a necessidade da presença física;

>Colaboração Comuncação entre usuários e com o mesmo

objetivo.

Conexão entre Virtual<->Real Conexão entre Virtual<->Real e Colaboraçãoe Colaboração

>Banco de Dados > Armazenamento de informações sobre os dispositivos;

>Sistema Embarcado > Comunicação do ambiente real com o virtual.

Serviço/Informação

• Ambientes Virtuais como suporte a diversos tipos de informações

ConsideraçõesConsiderações

Divirtam-se com X3D!Divirtam-se com X3D!

Obrigado!Obrigado!

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liliane@di.ufpb.br

thaise@ccae.ufpb.br

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