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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJACENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS DA TERRA E DO MAR

CURSO DE CINCIA DA COMPUTAO

INTEGRAO DE TECNOLOGIAS PARA A CONSTRUO DEAMBIENTES VIRTUAIS COM VRML

rea de Realidade Virtual

por

Theodoro Dianin Oliveira

Adriana Gomes Alves, M.Eng.Orientadora

Ewerton Eyre de Morais Alonso, M.Sc.Co-orientador

Itaja (SC), agosto de 2005

http://www.pdfdesk.com

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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJACENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS DA TERRA E DO MAR

CURSO DE CINCIA DA COMPUTAO

INTEGRAO DE TECNOLOGIAS PARA A CONSTRUO DEAMBIENTES VIRTUAIS COM VRML

rea de Realidade Virtual

por

Theodoro Dianin Oliveira

Relatrio apresentado Banca Examinadora doTrabalho de Concluso do Curso de Cincia daComputao para anlise e aprovao.Orientadora: Adriana Gomes Alves, M.Eng.

Itaja (SC), agosto de 2005


SUMRIO

LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................... ivLISTA DE FIGURAS.............................................................................. vLISTA DE TABELAS ............................................................................ viRESUMO................................................................................................ viiABSTRACT ..........................................................................................viii1. INTRODUO ................................................................................... 11.1. OBJETIVOS..................................................................................................... 21.1.1. Objetivo Geral................................................................................................ 21.1.2. Objetivos Especficos ..................................................................................... 21.2. METODOLOGIA ............................................................................................ 31.3. ESTRUTURA DO TRABALHO ..................................................................... 42. FUNDAMENTAO TERICA ...................................................... 52.1. REALIDADE VIRTUAL................................................................................. 52.1.1. Definio de Realidade Virtual ..................................................................... 52.2. SOFTWARE SEMELHANTES ...................................................................... 72.2.1. Determinao da acelerao gravitacional via WEB usando VRML eJava/EAI 82.2.2. Urbanismo e Espaos Virtuais ...................................................................... 82.2.3. Representao de Agentes Autnomos em VRML 97.................................. 92.2.4. Aspectos de Comunicao e de Funcionalidade de um Ambiente VirtualColaborativo para Aplicaes Educacionais .......................................................... 92.2.5. Juiz Virtual Um Sistema para Anlise de Lances de Futebol................... 92.2.6. Uso da Linguagem Natural para Interao em Ambientes TridimensionaisEducacionais para Engenharia Eltrica ............................................................... 102.2.7. DIVILab Laboratrio Virtual de Fisica .................................................. 102.2.8. Resumo/Concluso dos software semelhantes............................................. 112.3. TECNOLOGIAS PARA REALIDADE VIRTUAL ..................................... 152.4. TECNOLOGIAS SELECIONADAS PARA CONSTRUO DOPROTTIPO ......................................................................................................... 152.4.1. TECNOLOGIAS DE REALIDADE VIRTUAL ........................................ 162.4.2. OUTRAS TECNOLOGIAS ........................................................................ 172.4.3. PROTTIPOS PARA VALIDAO DAS TECNOLOGIASSELECIONADAS.................................................................................................. 183. PROJETO.......................................................................................... 233.1. MODELAGEM CONCEITUAL DO PROTTIPO.................................... 233.1.1. Requisitos funcionais.................................................................................... 243.1.2. Requisitos no funcionais............................................................................. 25


iii

3.2.1. Modelagem geomtrica do ambiente sinttico............................................ 253.2.2. Animaes de elementos 3D......................................................................... 283.2.3. Construo do prottipo .............................................................................. 283.3. EXECUO DO PROTTIPO .................................................................... 333.4. DIAGRAMA DE CASOS DE USO................................................................ 343.5. DIAGRAMA DE CLASSES........................................................................... 354. DIFICULDADES ENCONTRADAS ............................................... 375. TRABALHOS FUTUROS................................................................ 386. CONCLUSES.................................................................................. 39REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................. 41GLOSSRIO.......................................................................................... 45APNDICE A - descrio dos casos de uso........................................ 47APNDICE B - diagramas de Seqncia ........................................... 51APNDICE C - Histrico da Realidade Virtual................................ 57APNDICE D - TECNOLOGIAS PARA REALIDADE VIRTUAL60APNDICE E - alguns elementos 3D criados .................................... 71APNDICE F - Como assinar um applet Java .................................. 75ANEXO I OUTRAS TECNOLOGIAS PARA REALIDADEVIRTUAL............................................................................................... 76ANEXO II resumo publicado no cricte 2004..................................... 77ANEXO III Artigo cientfico 2005 ..................................................... 78anexo iV hierarquia das classes java/eai............................................. 79anexo v pacote vrml ............................................................................ 80anexo vi pacote vrml.field................................................................... 81anexo vii pacote vrml.node................................................................. 89


LISTA DE ABREVIATURAS

API (Application Programming Interface) Interface de Programao deAplicativos.

ASP (Active Server Pages Pginas de Servidor Ativadas). Programao porscripts no servidor, que pode ser utilizado para criar pginas dinmicas,interativas e de alta performance. As pginas ASP e os scripts rodam noservidor e no no cliente. O servidor transforma os scripts em HTML,fazendo com que um browser qualquer seja capaz de acessar um site que usaASP.

CAD (Computer Aided Design ou desenho tcnico assistido por computador).CAVE Cave Automatic Virtual Environment.EAI External Authoring Interface.HMD Head Mounted Display.HTML Paginas WEB so arquivos com a extenso HTML - A abreviao significa

Hyper Text Markup Language. um padro para formatar texto ehyperlinks e que ainda pode ser enriquecida com imagens e outroselementos, em sntese um mecanismo de criar paginas na WEB.

NASA National Aeronautics and Space Administration.OWAP Oracle Web Application Server.PC Personal Computer.PL/ SQL Procedure Language/Structured Query Language.RV Realidade Virtual.SAI Script Authoring Interface.TCC Trabalho de Concluso de Curso.UNIVALI Universidade do Vale do Itaja.URL (Uniform Resource Locator ou Universal Resource Locator) Localizador

Uniforme de Recursos, a forma utilizada para endereamento de recursos,ou servios da Internet.

VRML Virtual Reality Modeling Language.WoW Windows on World Systems.WWW World Wide WebXML (Extensible Markup Language) uma meta linguagem que abrange e

interage com uma serie de tecnologias correlatas ou afins, e que possui umpotencial muito grande n,o sentido de propiciar uma maior integrao dainformao de forma simples e barata.

3D Tridimensional.


LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Cdigo VRML para exibir dois cubos.............................................................................16Figura 2. Prottipo em VRML.......................................................................................................19Figura 3. Kiwi Bar: (a) foto; (b) modelo 3D feito no 3DS Max exportado para o formato VRML..20Figura 4. Interior de uma casa modelada no 3DS Max ...................................................................20Figura 5. Prottipo feito em JavaScript, HTML e VRML ..............................................................21Figura 6. Prottipo feito no ArcView e 3DS Max ..........................................................................22Figura 7. Prtotipo em VRML, Java, EAI, SAI e HTML ...............................................................22Figura 8. Requisitos funcionais......................................................................................................24Figura 9. Requisitos no funcionais ...............................................................................................25Figura 10. (a) mapa cartogrfico; (b) mesa digitalizadora; (c) malha 3D gerada pelo ArcView ......26Figura 11. (a) textura de bambu; (b) textura de areia; (c) textura de palha ......................................27Figura 12. Malha 3D do terreno da praia Brava de Itaja ................................................................28Figura 13. Tela do prottipo ..........................................................................................................29Figura 14. Cdigo para criao de ns ...........................................................................................31Figura 15. Eventos de entrada e sada ............................................................................................31Figura 16. Cdigo para manipular a escala ....................................................................................31Figura 17. (a) cdigo VRML do n Sound; (b) representao do n Sound....................................33Figura 18. Configurao do path e classpath..................................................................................34Figura 19. Diagrama de casos de uso .............................................................................................34Figura 20. Diagrama de classes......................................................................................................36


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Software semelhantes.....................................................................................................12Tabela 2. Tecnologias para RV......................................................................................................69


RESUMO

DIANIN OLIVEIRA, Theodoro. Integrao de Tecnologias para a Construo de AmbientesVirtuais 3D no Imersivos com VRML. Itaja, 2004. 64 f. Trabalho de Concluso de Curso(Graduao em Cincia da Computao)Centro de Cincias Tecnolgicas da Terra e do Mar,Universidade do Vale do Itaja, Itaja, 2004.

A finalidade deste projeto de concluso de curso foi a pesquisa, seleo e integrao de tecnologiascom o objetivo de superar as limitaes existentes na VRML (Virtual Reality Modeling Language)durante a implementao de sistemas com ambientes 3D (tridimensional) em realidade virtual noimersiva, acrescentando maior interatividade entre usurio e computador. A validao destaintegrao se deu atravs da construo de um prottipo de um mundo virtual baseado na metforade uma praia localizada no litoral norte catarinense, chamada praia Brava de Itaja. Foi realizadauma pesquisa sobre software e tecnologias existentes para Realidade Virtual (RV) possibilitando,desta maneira, determinar as tecnologias que foram utilizadas no desenvolvimento deste projeto.Dentre muitas tecnologias existentes para RV foram estudadas neste projeto: VRML (VirtualReality Modeling Language), Java 3D, EAI (External Authoring Interface), SAI (Script AuthoringInterface), OpenGL, WTK (WorldToolKit), WorldUp Modeler, World2World, eXtensible 3D(X3D), REND386, AVRIL, Virtual Reality Studio, Cyberspace Development Kit, VREAM,Walkthrough, VR Juggler, 3DwebMaster, EON Studio, VRML Cartridge, 3DS Max, TrueSpace,Blender, AutoCad, AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D Analyst, Cortona (browser 3D),VRMLPad . As tecnologias selecionadas para construo do prottipo, entre as tecnologias para RVcitadas acima foram: VRML, EAI, SAI, 3DS Max, AutoCad, AutoCad Map, ArcView, SpatialAnalyst, 3D Analyst, Cortona (browser 3D), VRMLPad. Outras tecnologias que tambm foramusadas na integrao e implementao do prottipo, mas no so exclusivamente direcionadas paraRV foram: Java, JavaScript, Corel PhotoPaint, Corel Draw, HTML (Hyper Text MarkupLanguage). Todas as tecnologias selecionadas e utilizadas para construo do prottipo foramavaliadas e suas integraes em conjunto com o VRML foram possveis de se realizarevidenciando, desta maneira, um conjunto de ferramentas eficazes no desenvolvimento deaplicaes com interface em RV.

Palavras-chave: Realidade Virtual 1. Integrao de Tecnologias 2. Interao e InterfaceHomem/Mquina 3. Modelagem Geomtrica 4.


ABSTRACT

The aim of this project of course conclusion was research, selection and integration of technologieswith the objective of overcoming the existent limitations in Virtual Reality Modeling Language(VRML) during the implementation of systems with three-dimensional (3D) environments in realityvirtual non immersed, increasing larger interaction between user and computer. The validation ofthis integration was through the construction of a prototype of a virtual world based on themetaphor of a beach located on the Santa Catarina (north coast), called Brava beach Itajatown. A research was accomplished about software and existent technologies for Virtual Reality(VR), in this way turning possible to determine the technologies that were used in the developmentof this project. Among a lot of existent technologies for VR were studied in this project: VirtualReality Modeling Language (VRML), Java 3D, External Authoring Interface (EAI), ScriptAuthoring Interface (SAI), OpenGL, WorldToolKit (WTK), WorldUp Modeler, World2World,eXtensible 3D (X3D), REND386, AVRIL, Virtual Reality Studio, Cyberspace Development Kit,VREAM, Walkthrough, VR Juggler, 3DwebMaster, EON Studio, VRML Cartridge, 3DS Max,TrueSpace, Blender, AutoCad, AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D Analyst, Cortona(browser 3D), VRMLPad. The technologies selected for construction of the prototype, among thetechnologies for VR mentioned above were: VRML, EAI, SAI, 3DS Max, AutoCad, AutoCad Map,ArcView, Spatial Analyst, 3D Analyst, Cortona (browser 3D), VRMLPad. Other technologies thatwere also used in the integration and implementation of the prototype, but they are not exclusivelyaddressed for VR, they were: Java, JavaScript, Corel PhotoPaint, Corel Draw and Hyper TextMarkup Language (HTML). All the selected technologies and used for construction of the prototypewere evaluated and their integrations combined with VRML were possible of taking place,evidencing of this way a set of powerful tools in the development of applications with interface inVR.

Keyword: Virtual Reality 1. Integration of Technologies 2. Interaction and Interface Man/Computer3. Geometric Modelling 4.


1. INTRODUO

Aplicaes com interfaces capazes de proporcionar uma melhor interatividade entre homem-

mquina so uma constante busca no desenvolvimento de software. Neste contexto, encontram-se

atualmente as tecnologias e tcnicas ligadas Realidade Virtual (RV), as quais mudaram os

mtodos tradicionais de interface entre homem-mquina devido ao seu alto grau de interatividade e

imerso. A RV possibilita aos usurios a oportunidade de realizar experimentos que so perigosos

(desarmamento de explosivos, representar o desmatamento para urbanizao) ou at mesmo

impossveis (viagem pelo interior do corpo humano, representar animais extintos) de serem

realizadas no mundo real, tornando-se uma ferramenta extremamente vlida para a motivao e

entretenimento, acrescentando um fator facilitador para o processo de interao. A interao na RV

est ligada capacidade do computador detectar as entradas do usurio e modificar

instantaneamente um mundo virtual em respostas s aes efetuadas sobre ele (capacidade reativa).

A RV engloba um conjunto de tcnicas e ferramentas grficas tridimensionais (3D) que

permite aos usurios interagirem com um ambiente gerado por computador, em tempo real, com

pequena ou nenhuma conscincia de que est usando uma interface homem-computador (LESTON

1996 apud NETTO, 2002).

No ano de 1994 foi concebida a linguagem VRML (Virtual Reality Modeling Language) que

nasceu da necessidade de uma linguagem capaz de representar ambientes 3D interativos na internet.

Entretanto, a VRML no oferece comandos para laos condicionais, operadores, nem recursos mais

sofisticados para implementao de algoritmos e ambientes 3D baseados em RV mais complexos,

que confiram maior interatividade entre usurio e computador. Para superar tal limitao, a VRML

permite conectar o mundo virtual a programas externos atravs de um script. Este programa externo

pode ser escrito em qualquer linguagem suportada pelo Browser.

A modelagem geomtrica de mundos virtuais de fundamental importncia num sistema de

RV, pois define as caractersticas dos objetos como a forma, aparncia, comportamento,

iluminao, restries, texturas etc. atravs da modelagem geomtrica que se torna vivel a

representatividade do mundo real, fazendo com que o mundo virtual se torne o mais prximo

possvel do mundo real. Pelo motivo do VRML ser programado em modo texto, fica extremamente

difcil a criao de mundos virtuais mais significativos, devido complexidade grfica de objetos

3D mais detalhados; a complexidade do ambiente virtual; a quantidade de objetos pertencentes ao


2

ambiente; ao posicionamento correto dos elementos no mundo virtual. Para evitar tal empecilho e

tornar mais realista a modelagem geomtrica, foi necessria que a modelagem geomtrica fosse

desenvolvida em software especficos para esta finalidade.

Dentro desta perspectiva, foram realizadas a pesquisa e seleo de tecnologias usadas em

projetos de Realidade Virtual no imersiva para integr-las durante a implementao do prottipo

de um mundo virtual baseado na metfora de uma praia situada no litoral norte catarinense (Praia

Brava de Itaja), superando desta maneira as limitaes existentes na VRML e viabilizando a

Realidade Virtual na interao e interface homem/mquina. As tecnologias para RV selecionadas e

que foram usadas neste prottipo incluem: VRML (Virtual Reality Modeling Language), as APIs

EAI (External Authoring Interface) e SAI (Script Authoring Interface), 3DS Max, AutoCad,

AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D analyst, Cortona e VRMLPad. Outras tecnologias que

tambm foram usadas, mas no so direcionadas para RV so as seguintes: Java, JavaScript, Corel

PhotoPaint, Corel Draw e HTML (Hyper Text Markup Language).

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. Objetivo Geral

O objetivo geral deste projeto de concluso de curso foi a pesquisa, seleo e integrao de

tecnologias com o objetivo de superar as limitaes existentes na VRML durante a implementao

de sistemas com ambientes 3D em realidade virtual no imersiva, acrescentando maior

interatividade entre usurio e computador. A validao desta integrao se realizou atravs da

construo de um prottipo de um mundo virtual baseado na metfora de uma praia do Brasil

localizada no litoral norte catarinense, chamada praia Brava de Itaja.

1.1.2. Objetivos Especficos Pesquisa e anlise de software semelhantes ao proposto neste trabalho;

Pesquisa e anlise de tecnologias usadas na construo de sistemas em RV com a

finalidade de integrao para ampliao das funcionalidades do VRML;

Seleo de tecnologias para a integrao e construo de um prottipo para

validao;

Levantamento dos requisitos funcionais e no funcionais do projeto;


3

Especificao dos requisitos (modelagem conceitual do prottipo);

Elaborao do projeto do prottipo (projeto de implementao);

Integrao do VRML com as tecnologias selecionadas;

Construo do prottipo conforme especificado nas etapas anteriores;

Modelagem geomtrica do ambiente sinttico;

Definio do comportamento dos objetos 3D do mundo virtual;

Reaes no mundo virtual de acordo com aes do usurio;

Reproduo em cdigo VRML do mundo virtual;

Potencialidade e dificuldades na integrao das tecnologias adotadas; e

Teste e validao da funcionalidade do prottipo.

1.2. METODOLOGIA

A metodologia para encontrar tecnologias que so usadas em RV e software que as utilizam

iniciou-se atravs da pesquisa em anais de congressos e simpsios sobre RV e na internet, com a

finalidade de encontrar em artigos cientficos informaes sobre aspectos de tecnologia e

metodologia de desenvolvimento em software que fazem uso da RV no imersiva e suas

tecnologias. Tambm foram pesquisados livros, apostilas e outros materiais que tratam sobre o

desenvolvimento de aplicaes em RV com o objetivo de estudar sua implementao. Logo aps foi

feita a anlise dos materiais obtidos e testes iniciais, definindo as tecnologias mais apropriadas que

foram adotadas no desenvolvimento, realizando a integrao com VRML na implementao do

prottipo.

Atravs dos estudos realizados foram definidos os requisitos funcionais e no funcionais do

prottipo de forma a definir o escopo do desenvolvimento do projeto.

A prxima etapa da metodologia foi especificar os requisitos definidos atravs da

modelagem dos casos de uso e demais diagramas necessrios compreenso do projeto

desenvolvido.


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Para finalizar, foram realizadas algumas implementaes simples para fazer pequenos

experimentos iniciais com a integrao das tecnologias adotadas, para em seguida construir o

prottipo da praia Brava de Itaja com as tecnologias selecionadas.

1.3. ESTRUTURA DO TRABALHO

Este trabalho aborda tecnologias de RV com o objetivo de superar as limitaes existentes

na VRML durante a implementao de sistemas com interface em RV. Aps a seleo das

tecnologias que foram usadas no trabalho, a validao e integrao das tecnologias se realizou

atravs da construo de um prottipo de um mundo virtual baseado na metfora de uma praia.

A estrutura do trabalho esta dividida em: histrico e definio de RV; software semelhantes

ao trabalho; tecnologias para RV; tecnologias selecionadas na construo do prottipo;

implementao de prottipos para validao das tecnologias selecionadas; modelagem geomtrica;

construo do prottipo, ao final, apresentado os requisitos do sistema, diagrama de casos de uso,

diagrama de classes e diagramas de seqncia.


2. FUNDAMENTAO TERICA

A fundamentao terica deste projeto est baseada no estudo sobre Realidade Virtual (RV);

anlise de software semelhantes ao projeto; tecnologias existentes para RV e escolha das

tecnologias que foram utilizadas durante a implementao do prottipo que foi desenvolvido neste

projeto.

2.1. REALIDADE VIRTUAL

2.1.1. Definio de Realidade Virtual

Aplicaes com interfaces capazes de proporcionar uma melhor interatividade entre

homem/mquina, so uma constante busca no desenvolvimento de software. Neste contexto,

encontram-se atualmente as tecnologias e tcnicas ligadas RV, as quais mudaram os mtodos

tradicionais de interface entre homem/mquina devido ao seu alto grau de interatividade e imerso.

A RV possibilita aos usurios a oportunidade de realizar experimentos que so perigosos ou at

mesmo impossveis de serem realizadas no mundo real, tornando-se uma ferramenta extremamente

vlida para a motivao e entretenimento, acrescentando um fator facilitador para o processo de

interao. A interao est ligada capacidade do computador detectar as entradas do usurio e

modificar instantaneamente um mundo virtual em respostas s aes efetuadas sobre ele

(capacidade reativa).

Cohen (2001) define Realidade Virtual como:

Um ambiente sinttico tridimensional gerado por computador em tempo real, altamenteinterativo, pois o conhecimento intuitivo do usurio sobre o mundo fsico pode sertransferido para manipular o mundo virtual, sendo a principal motivao para uso daRealidade Virtual. A Realidade Virtual atua analisando os movimentos do usurio egerando sensaes.

Conforme alguns autores (ALVES, 1999 & COHEN, 2001) os sistemas de RV se

classificam em:

Windows on World Systems (WoW): sistemas de janelas exibidas em um monitor

para visualizar o mundo virtual e interagir utilizando o mouse, o teclado ou at

mesmo um joystick. Um exemplo de aplicao so os jogos de vdeo-games;


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Vdeo mapping ou mapeamento por vdeo: utilizado uma imagem de vdeo com a

silhueta do usurio e uma imagem gerada por computador, ambos so visualizados

no monitor que mostra a imagem de seu corpo com o ambiente virtual. Um exemplo

uma aplicao que utiliza a silhueta de soldados para serem treinados em um

ambiente virtual que simule um combate em uma guerra;

Sistemas imersivos: nestes sistemas usado algum dispositivo especial (hardware)

para visualizao do mundo virtual, geralmente um visor. Tambm pode ser usado

sistemas de projeo especial denominados de CAVE, nestes sistemas o usurio

sente-se efetivamente dentro do ambiente virtual. Um exemplo de aplicao o

treinamento de atiradores de elite para operaes em caso de seqestro;

Sistemas de telepresena: utiliza mecanismos de teleoperao que consiste em um

usurio, uma interface homem/mquina, um rob e um ambiente remoto. Exemplos

so combate a incndios, desarmamento de explosivos e telecirurgias; e

Sistemas de realidade aumentada: uma combinao da viso do ambiente real com

o ambiente virtual. Utiliza um visor semitransparente, de forma que a viso do

ambiente real possa ser sobreposta com a informao do ambiente virtual. Exemplos

de aplicaes so cirurgias e sistema de exibio em caas.

Entretanto, no existe um critrio claro de classificao dos sistemas de RV, mas de uma

maneira em geral podem ser classificados em sistemas imersivos (utilizam hardware especficos

para RV, como HMD, CAVE entre outros) e no imersivos (utilizam somente o microcomputador),

sendo que este ltimo deve tambm proporcionar um certo grau de imerso.

Esta indefinio quanto classificao dos sistemas de RV se justifica pelo seguinte motivo:

Os sistemas de Realidade Virtual diferem entre si de acordo com os nveis de imerso e deinteratividade proporcionado ao participante (NETTO, 2002).

Um ambiente de RV deve proporcionar a interao com um mundo virtual, permitindo que o

mesmo reaja de acordo com as aes do usurio no ambiente. Sistemas que utilizam este paradigma

estimulam o usurio a ser um aprendiz mais ativo, medida que o mundo virtual requer dele a

necessidade de tomar decises, encorajando-o a uma participao ativa em vez da passiva.


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A RV engloba um conjunto de tcnicas e ferramentas grficas 3D que permite aos usurios

interagirem com um ambiente gerado por computador, em tempo real, com pequena ou nenhuma

conscincia de que est usando uma interface homem/computador. (LESTON 1996 apud NETTO,

2002).

A Realidade Virtual atende s reas de: arquitetura, esportes, venda e marketing, e-comerce,

entretenimento, militar, turismo, robtica, engenharia, medicina, treinamento, educao,

visualizao cientifica, prototipao, simulao, visualizao, entre outras e a diversos setores da

indstria.

Continuamente, surgem novas aplicaes nas mais variadas reas do conhecimento e de

maneira bastante diversificada em funo da demanda e da capacidade criativa das pessoas. Em

muitos casos, a RV vem revolucionando a forma de interao das pessoas com sistemas

computacionais, principalmente em sistemas mais complexos.

Finalmente, o Apndice C apresenta um breve histrico da RV.

2.2. SOFTWARE SEMELHANTES

Na pesquisa desenvolvida sobre software que utilizam RV, ficou evidente a gama existente

de aplicaes que se beneficiam das vantagens que a RV proporciona, como a possibilidade de

testar experimentos que so perigosos ou at mesmo impossveis de serem realizados. Outros

fatores marcantes so a diminuio de custos principalmente se tratando da repetio do

experimento, do treinamento possvel de se realizar e tambm do conhecimento natural do ser

humano sobre o mundo real que pode ser usado na interao homem/mquina durante a

interatividade com o mundo virtual.

A quantidade e diversificao de software desenvolvidos para as mais diversas reas

existentes esto em ascendncia na RV. Alguns exemplos so software para as reas de arquitetura,

venda e marketing, e-comerce, entretenimento, militar, turismo, engenharia, publicidade, medicina,

topografia, treinamento, educao, robtica, visualizao cientfica, prototipao, simulao,

visualizao, entre outras e a diversos setores da indstria. Continuamente, surgem novas

aplicaes nas mais variadas reas do conhecimento e de maneira bastante diversificada em funo

da demanda e da capacidade criativa das pessoas.


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A seguir sero apresentados alguns software semelhantes a este projeto, relacionados ao uso

da aplicao de tecnologias de RV. Lembrando que a pesquisa foi feita sobre software que utilizam

Realidade Virtual No Imersiva, portanto no faz parte deste trabalho pesquisar e relacionar

tcnicas, software, tecnologias, hardware ou outros tpicos que cientificam a Realidade Virtual

Imersiva.

2.2.1. Determinao da acelerao gravitacional via WEB usando VRML eJava/EAI

Caractersticas: Foi desenvolvido usando VRML para modelar, e a linguagem Java para

mudar a posio dos sensores e medir a acelerao gravitacional. A interface entre o mundo virtual

e o applet foi concebida usando a EAI (External Authoring Interface).

Objetivos: Apresentar um ambiente virtual para ser usado no ensino assncrono (descrever o

comportamento fsico do clculo da gravidade), utilizando vdeo digital, VRML e applet Java.

Vantagens: A dinmica utilizada para descrever o comportamento fsico do clculo da fora

g (gravidade) possibilitou o desenvolvimento de esquemas mentais de autonomia e organizao do

aluno para aprender a aprender; observa-se que a atividade assncrona do ambiente de

aprendizagem disponibilizado pela Web contabiliza ingredientes problematizadores, no sentido de

que o aspecto ldico das ferramentas motiva o aluno para o envolvimento com o assunto em

questo e desta forma metaboliza a informao em conhecimento. A comparao entre a parte real

disponibilizada via vdeo e a parte do mundo virtual em VRML contribui para o entendimento de

conceitos e tcnicas, por meio da Web. Do ponto de vista da navegabilidade do ambiente virtual se

destaca a evoluo no designer das ferramentas em relao a antigos ambientes provocadores de

auxilio ao ensino de Fsica (FREIRE, 2002).

2.2.2. Urbanismo e Espaos Virtuais

Caractersticas: Foi desenvolvido usando VRML, Java e EAI. um modelo virtual 3D do

centro histrico de uma cidade. Este modelo pode ser manipulado, sob o ponto de vista urbanstico,

mediante a alterao e remoo dos diferentes elementos que o compem, assim como pode

beneficiar com a integrao de novos elementos.

Objetivos: Criar um ambiente virtual de um espao urbano especfico; Permitir a

manipulao do espao exterior, mediante a alterao e remoo dos diferentes elementos que


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compem esse espao, bem como a integrao de novos elementos; Permitir que os resultados dessa

manipulao sejam enviados, como sugesto, via internet, para a Autarquia que fornece este

servio, para poder ser avaliado o seu impacto urbanstico.

Vantagens: Desta forma, torna-se possvel a comunicao, rpida e eficiente, de eventuais

sugestes ou propostas de interveno que o cidado pretenda realizar no meio urbano (MIRANDA

et all, 2000).

2.2.3. Representao de Agentes Autnomos em VRML 97

Caractersticas: Foi desenvolvido usando VRML, Java e EAI. O modelo de representao

externa utiliza o VRML apenas como meio de visualizao, ficando o comportamento dos agentes

definidos externamente num mdulo Java.

Objetivos: Modelos para a representao em VRML de populaes heterogneas de agentes

interativos. Estes modelos permitem estender o conceito de interao aos objetos da cena atravs da

adio de comportamento autnomo e reativo.

Vantagens: Modelo de representao de agentes que permite a sua gesto simples e flexvel,

e que suporta mecanismos eficientes de interao no s entre o avatar e os agentes, mas tambm

entre os diversos agentes (PEREIRA, 2000).

2.2.4. Aspectos de Comunicao e de Funcionalidade de um AmbienteVirtual Colaborativo para Aplicaes Educacionais

Caractersticas: Foi desenvolvido usando VRML, Java e EAI. Desenvolvido para suportar

aplicaes educacionais envolvendo aprendizado colaborativo.

Objetivos: um sistema multi-usurio distribudo que opera na internet e pretende melhorar

e facilitar o aprendizado, de acordo com os conceitos do construtivismo.

Vantagens: Aplicaes educacionais podem ser melhoradas extensivamente com o uso de

ambientes virtuais colaborativos, principalmente se estes so acessveis pela internet

(KAWAMOTO, 2002).

2.2.5. Juiz Virtual Um Sistema para Anlise de Lances de Futebol


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Caractersticas: Foi desenvolvido usando VRML, Java, EAI e OpenGL. Os recursos

proporcionados incluem medies e construo de cenas tridimensionais, baseados em uma

calibrao automtica da cmera.

Objetivos: um sistema para fornecer informaes relativas a cenas de jogos de futebol.

Vantagens: Ao contrario da maior parte dos sistemas utilizados em emissoras, inteiramente

baseado no contedo das imagens, no exigindo qualquer equipamento especial (SZENBERG et all,

2002).

2.2.6. Uso da Linguagem Natural para Interao em AmbientesTridimensionais Educacionais para Engenharia Eltrica

Caractersticas: Simular circuitos eltricos de maneira local ou remota, fazendo uso das

seguintes linguagens e ferramentas: VRML, EAI, Java, Spice (Simulation Program with Integrated

Circuit Emphasis) e PROLOG. O ambiente virtual consiste de um protoboard virtual para a

visualizao do circuito montado.

Objetivos: Apresentar um prottipo que faz uso de processamento de linguagem natural para

melhorar a interao em uma aplicao de realidade virtual educacional de engenharia

eltrica.Vantagens: Proporciona aos alunos de engenharia um modo mais simples e natural para

interagir com o ambiente tridimensional na realizao de experincias de eletrnica (SOUZA,

2003).

2.2.7. DIVILab Laboratrio Virtual de Fisica

Caractersticas: Uso de agentes pedaggicos no ensino distncia, com o objetivo de obter

vantagens, que apenas sistemas informatizados e a internet, proporcionam. constitudo por uma

sala 3D que representa um laboratrio de fsica, aparelhos para realizao de experincias e um

agente pedaggico, todo modelado em VRML e Java 3D.

Objetivos: Motivar o aluno na aprendizagem da realizao das experincias fsicas e nos

seus componentes tericos.

Vantagens: Ensino de fsica com o apoio de um agente pedaggico, que funciona como um

professor, tendo a funo de ajudar e tirar dvidas acerca das experincias (CAMPOS et all, 2004).


11

2.2.8. Resumo/Concluso dos software semelhantes

A Tabela 1 apresenta um resumo dos software avaliados. Dada a grande quantidade de

softwares disponveis e em funo do tempo necessrio para a concluso deste projeto, alguns deles

foram avaliados somente do ponto de vista das tecnologias adotadas com o objetivo de apoiar a

deciso quanto s ferramentas a serem usadas neste projeto. Portanto, alguns software encontrados

na Tabela 1 no esto inclusos no item 2.2, no sendo detalhadas suas caractersticas, objetivos e

vantagens como os demais software listados acima. Estes software sero apresentados somente na

Tabela 1 e as colunas referentes metfora e observaes no contero informaes para estes

software avaliados. A Tabela 1 possui cinco colunas: o nome do software, uso da RV, metfora

usada, e observaes importantes a respeito do software.


Realidade Virtual Metfora Tecnologias ObservaesSIM Comportamento fsico

do clculo dagravidade.

VRML/Java/EAI. Motiva o aluno para o envolvimento com o assunto emquesto e desta forma metaboliza a informao emconhecimento.

SIM Criar um ambientevirtual de um espaourbano especfico.

VRML/Java/EAI/CosmoWorlds.

Comunicao, rpida e eficiente, de eventuais sugestesou propostas de interveno que o cidado pretendarealizar no meio urbano.

SIM Modelos para arepresentao emVRML de populaesheterogneas deagentes interativos.

VRML/Java/EAI. Representao de agentes que permite a sua gestosimples e flexvel, e que suporta mecanismos eficientesde interao no s entre o avatar e os agentes mastambm entre os diversos agentes.

SIM Sistema multi-usuriodistribudo que operana internet e pretendemelhorar e facilitar oaprendizado, deacordo com osconceitos doconstrutivismo.

VRML/Java/EAI. Aplicaes educacionais podem ser melhoradasextensivamente com o uso de ambientes virtuaiscolaborativos, principalmente se estes so acessveispela internet.

SIM um sistema parafornecer informaesrelativas a cenas dejogos de futebol.

VRML/Java/EAI/OpenGL.

inteiramente baseado no contedo das imagens, noexigindo qualquer equipamento especial.

SIM Apresentar umprottipo que faz usode processamento delinguagem naturalpara melhorar ainterao em umaaplicao de realidade

VRML/Java/EAI/Spice/PROLOG.

Proporciona aos alunos de engenharia um modo maissimples e natural para interagir com o ambientetridimensional na realizao de experincias deeletrnica.


13

virtual educacional deengenharia eltrica.

SIM Motivar o aluno naaprendizagem darealizao dasexperincias fsicas enos seus componentestericos.

VRML/Java3D/XML

Ensino de fsica com o apoio de um agente pedaggico,que funciona como um professor, tendo a funo deajudar e tirar dvidas acerca das experincias.

SIM No avaliado. VRML/Java/EAI. No avaliado.

SIM No avaliado. WorldToolKit/VisualC++/ferramentas demodelagem:WorldUP, 3DSMax.

No avaliado.

SIM No avaliado. VRML/ASP/VBScript

No avaliado.

SIM No avaliado. VRML, PL/ SQL,OWAP, VRMLCartridge, Java.

No avaliado.

SIM No avaliado. VRML/Java/EAI/PhotoShop/CosmoWorld paramodelagem dosavatares nohumanides/Metacreations Poser

No avaliado.


14

para modelagem dosavatareshumanides/ 3DSMax paraanimaes.

SIM No avaliado. OpenGL/VRML/C++/ X-Arm.

No avaliado.

SIM No avaliado. VRML/ Java/EAIJavaScript.

No avaliado.


2.3. TECNOLOGIAS PARA REALIDADE VIRTUAL

Em funo da grande quantidade de tecnologias encontradas e da complexidade para

assimilao de tais tecnologias durante a implementao de prottipos para validao, permitindo

analisar adequadamente as tecnologias, optou-se em dar uma breve descrio e analisar algumas

que foram selecionadas com pequenos experimentos de implementao e integrao para em

seguida realizar a construo do prottipo.

Assim como a grande quantidade de software existentes desenvolvidos com a tecnologia da

RV, existem muitas ferramentas, tecnologias, tcnicas e outros recursos para desenvolvedores de

aplicaes em RV. No Apndice D, esto relacionadas algumas tecnologias e recursos que se

aplicam em RV no imersiva, embora algumas tecnologias so aplicveis tambm para RV

imersiva. oportuno salientar que freqentemente so desenvolvidas novas tecnologias para

auxiliarem no desenvolvimento de aplicaes em RV. Primeiramente, apresentada uma breve

descrio das tecnologias, posteriormente so apresentadas as tecnologias em forma de Tabela para

uma melhor avaliao.

2.4. TECNOLOGIAS SELECIONADAS PARA CONSTRUO DOPROTTIPO

O motivo que resultou em selecionar as tecnologias usadas neste projeto foi a qualidade e

quantidade de documentos existentes para estudar sua implantao e tambm em funo da

finalidade da utilizao das tecnologias no desenvolvimento do projeto, assim como a no

disponibilidade de algumas ferramentas que facilitariam o desenvolvimento.

As tecnologias de RV selecionadas para a construo do prottipo so: VRML, as APIs

EAI e SAI, 3DS Max, AutoCad, AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D analyst, Cortona

(Browser 3D) e VRMLPad. Outras tecnologias que tambm foram usadas, mas no so direcionadas

exclusivamente para RV, incluem: Java, JavaScript, Corel PhotoPaint, Corel Draw e HTML.

Todas as tecnologias selecionadas so possveis de serem integradas com VRML. Entre as

tecnologias citadas, foram usadas na modelagem geomtrica as seguintes: 3DS Max, AutoCad,

AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D analyst, Corel PhotoPaint e Corel Draw. A

necessidade em realizar a modelagem geomtrica mais realista possvel foi determinante na escolha

das tecnologias adotadas.


16

2.4.1. TECNOLOGIAS DE REALIDADE VIRTUAL

2.4.1.1. VRML

A linguagem VRML capaz de representar ambientes 3D interativos na internet e possui

diversos recursos que facilitam o desenvolvimento de aplicaes com interface em RV (primitivas

geomtricas, luzes, udio, pontos de vista, animao, sensores, interpoladores, interao, som, fog,

lod e backgrounds). Possui uma tima quantidade e qualidade de documentos que facilitam o

desenvolvimento. A VRML independente de plataforma; multi-usurio; permite visualizao,

navegao e interao em tempo real; permite integrar texto, som e vdeo a ambientes 3D; e possui

capacidade de recorrer a linguagens de programao externa. Entretanto a VRML possui algumas

limitaes: programado em modo texto dificultando a modelagem geomtrica, no oferece

operadores, comandos para laos condicionais nem recursos mais sofisticados para implementao

de algoritmos e ambientes 3D baseados em RV mais complexos. Conhecimentos bsicos sobre a

VRML podem ser encontradas em (CASTIER, 1997).

A Figura 1 apresenta um cdigo escrito em VRML: a primeira linha com o smbolo #

obrigatria e identifica um arquivo VRML, todas as demais linhas iniciadas por # so

comentrios. O resultado do cdigo exibe dois cubos de cor vermelha.

#VRML V2.0 utf8

########################################################definicao do cubo#######################################################DEF CUBO Group{ children[

Transform{ translation -7 0 0 rotation 1 0 0 0.5 children[Shape{

appearance Appearance{ material Material{diffuseColor 1 0 0 #cor difusa#emissiveColor 0 0 0, #cor emissiva#ambientIntensity 0.1, #intensidade do ambiente#shininess 0.1, #brilho#transparency 0.1, #transparencia#specularColor 0 0 0.1 #cor especular

}}geometry Box {size 1 1 1}

}]}

]}

#clone cuboTransform{ translation 0 3 2 rotation 0 0 0 0.5 children USE CUBO }

Figura 1. Cdigo VRML para exibir dois cubos

2.4.1.2. Script Authoring Interface (SAI) e External Authoring Interface (EAI)

Essas duas APIs foram utilizadas para permitir que o mundo virtual escrito em VRML, seja

capaz de integrar-se com a linguagem de programao Java. O VRML responsvel por mostrar a


17

cena 3D ao usurio, enquanto o Java manipula todos os eventos e mensagens no mundo virtual,

modificando as caractersticas deste mundo virtual de acordo com as interaes do usurio.

2.4.1.3. 3DS Max

uma das ferramentas de modelagem/animao 3D mais populares, foi usado para a etapa

da modelagem geomtrica e animaes, durante a construo do prottipo. Possui diversos recursos

que facilitaram esta etapa da modelagem, alm de permitir exportar e importar arquivos no formato

do VRML ou do AutoCad.

2.4.1.4. AutoCad

Foi utilizado para os desenhos dos edifcios e para fazer a diviso das vrias reas do terreno

a ser modelado (Praia Brava), permitindo fazer o mapeamento e a renderizao das reas separadas.

2.4.1.5. AutoCad Map

Foi til para poder desenhar sobre as fotos areas georreferenciadas, de forma a trabalhar

com as coordenadas e as escalas corretas. Foi necessrio para permitir que seja possvel desenhar

sobre as fotos, para assim dividir as reas (praia, restinga e mata) e para colocar as construes nos

lugares corretos.

2.4.1.6. ArcView/Spatial Analyst/3D Analyst

O ArcView foi utilizado com as extenses Spatial Analyst e 3D Analyst, possibilitando gerar

o modelo 3D do terreno. O ArcView permite salvar seus modelos para diversos formatos de

arquivos, inclusive o formato VRML e AutoCad.

2.4.1.7. Cortona (Browser 3D)

usado para que os browsers da internet (Internet Explorer, Netscape Navigator e Mozilla)

reconheam os arquivos VRML, permitindo aos usurios visualizarem e interagirem com modelos

3D baseados em RV atravs da Web. distribudo gratuitamente.

2.4.2. OUTRAS TECNOLOGIAS

2.4.2.1. Java


18

uma linguagem de programao orientada a objetos desenvolvida em 1995 pela Sun

Microsystem, possui extrema portabilidade do cdigo produzido, possui mecanismos de segurana e

oferece facilidade de integrao a outros ambientes, destacando-se a internet. Algumas

caractersticas importantes: orientada a objetos, independente de plataforma, no possui ponteiros,

boa performance, segurana e permite multithreading (JANDL, 1999).

2.4.2.2. JavaScript

JavaScript no deve ser confundida com a linguagem Java. Java permite a criao de

aplicaes independentes. JavaScript uma linguagem que se aloja dentro de um programa

HTML, no possvel executar um programa escrito em JavaScript sem um browser. uma

linguagem interpretada, ou seja seu cdigo fonte sempre traduzido para uma linguagem que o

computador reconhea na hora em que for executado. uma linguagem orientada a objetos e

permite a criao de pginas HTML dinmicas (RAMALHO, 2000).

2.4.2.3. Corel PhotoPaint

um software voltado para o processamento digital de imagens (edio de imagens),

portanto, no tecnologia para RV, mas usado neste projeto para o tratamento das texturas

necessrias na etapa da modelagem geomtrica.

2.4.2.4. Corel Draw

um software usado para desenhos bidimensionais (2D). Foi usado para a criao das

texturas usadas no modelo 3D.

2.4.2.5. Hyper Text Markup Language (HTML)

A HTML uma linguagem de marcao destinada a produzir pginas na internet. Esta

linguagem possui tags (marcas ou rtulos) colocadas entre um bloco de texto ou de um grfico que

definem como o mesmo aparecer. necessrio um navegador para visualizar a pagina HTML

(MORRIS, 1997).

2.4.3. PROTTIPOS PARA VALIDAO DAS TECNOLOGIASSELECIONADAS


19

Inicialmente foram escritos programas na linguagem VRML usando somente um editor de

texto comum (sem ferramenta para modelagem, ou outra tecnologia), para explorar suas

potencialidades e limitaes na construo de ambientes virtuais. O resultado foi um mundo virtual

interessante, ficando evidente a simplicidade da VRML na descrio de tais mundos, pois possui

recursos como primitivas geomtricas, luzes, udio, pontos de vista, diversos sensores e

interpoladores. Tais recursos facilitaram o desenvolvimento deste prottipo, mas tambm ficaram

ntidas algumas de suas limitaes em especial a dificuldade encontrada durante a modelagem

geomtrica.

A Figura 2 uma imagem deste prottipo construdo em VRML sem uso de ferramentas

para modelagem geomtrica.

Figura 2. Prottipo em VRML

Aps os prottipos em VRML desenvolvidos usando somente um editor de texto comum,

foram construdos outros prottipos, mas agora utilizando ferramentas para modelagem geomtrica.

A Figura 3 (a) uma foto do Kiwi Bar, construo localizada na Praia Brava de Itaja. A

Figura 3 (b) o resultado da modelagem geomtrica feita no 3DS Max desta mesma construo,

mas sem o auxilio de nenhuma outra ferramenta e sem as medidas originais da construo, foram

usandos somente a informao visual da foto e o Corel PhotoPaint para editar as texturas


20

necessrias. Este prottipo foi exportado do 3DS Max para o formato VRML e depois foi alterado

seu cdigo para acrescentar outras funcionalidades.

(a) (b)

Figura 3. Kiwi Bar: (a) foto; (b) modelo 3D feito no 3DS Max exportado para o formato VRML

A Figura 4 a imagem do interior de uma casa modelada inteiramente no 3DS Max.

Figura 4. Interior de uma casa modelada no 3DS Max

A Figura 5 um prottipo feito em JavaScript (para criar uma funo que adiciona objetos

3D), HTML (para visualizar o prottipo em uma pgina Web, identificar o Browser 3D) e VRML

(formato do arquivo com o objeto 3D). Este prottipo contm uma janela com o Cortona (Browser


21

3D), logo abaixo da janela tem uma fileira de objetos (cenrio, cadeira, cubo, esfera, cone e um

cilindro) e um boto para adicionar o objeto selecionado dentro do mundo virtual.

Figura 5. Prottipo feito em JavaScript, HTML e VRML

A Figura 6 um prottipo feito no ArcView para gerar o relevo 3D da regio de Bombas e

Bombinhas (localizado no litoral catarinense). Tambm foi usado o 3DS Max para a modelagem e

criao de um filme com animao da subida da mar.


22

Figura 6. Prottipo feito no ArcView e 3DS Max

A Figura 7 o prottipo construdo usando: Script Authoring Interface (SAI), External

Authoring Interface (EAI), VRML, Java e HTML

Figura 7. Prtotipo em VRML, Java, EAI, SAI e HTML


3. PROJETO

O primeiro passo para validar a integrao das tecnologias selecionadas na construo de

ambientes virtuais com VRML foi a definio da metfora a ser usada no desenvolvimento do

prottipo. Sendo assim, optou-se pela construo de um prottipo de software baseado na metfora

de uma praia localizada no litoral norte catarinense, chamada praia Brava de Itaja.

Para a construo do prottipo foi realizada uma modelagem conceitual cujo objetivo foi

definir as funcionalidades ideais de uma ferramenta que permitisse a interao dinmica com a praia

em RV. Este software deve permitir, entre outros itens, a navegao no mundo virtual conforme o

avatar escolhido pelo usurio: avatar humano (caminhar, correr), avatar siri (caminhar mais lento,

viso mais baixa) avatar avio ou pssaro (voar).

O software deve permitir representar a urbanizao atravs da construo de prdios, casas,

bares, ruas, caladas, etc. Assim como a incluso, excluso e alterao de vrios elementos 3D no

cenrio, seleo e manipulao das propriedades dos objetos 3D como: alterar a posio do objeto

no cenrio virtual, cor do objeto, entre outros.

A interface do mundo virtual deve analisar os movimentos do usurio a fim de gerar

sensaes de um ambiente real. Deve ser possvel escutar os sons pertinentes ao ambiente real

(fsico) no ambiente virtual como barulho de carros, aparelhos de sons, animais, etc., de uma

maneira que se aproxime da realidade (ex: quanto mais prximo o usurio estiver de um

determinado elemento 3D, como um aparelho de som, mais alto o som para a percepo do

usurio), os sons podem ser acionados por uma ao do usurio ou podero ser contnuos, como

vento ou ondas do mar. Animaes 3D de objetos tambm esto presentes no prottipo.

As prximas sees descrevem este projeto, apresentando a modelagem do prottipo

proposto bem como as funcionalidades implementadas com o intuito de validar a integrao de

tecnologias para construo de ambientes virtuais em VRML, objeto deste trabalho.

3.1. MODELAGEM CONCEITUAL DO PROTTIPO

Na modelagem conceitual do sistema foram utilizadas tcnicas de engenharia de software,

atravs da definio de requisitos funcionais e no funcionais do prottipo bem como a utilizao

de diagramas da UML para elucidao dos casos de uso, e na modelagem conceitual do sistema foi


24

identificado os seguintes requisitos funcionais e no funcionais, os quais constituem-se numa viso

para criao de um software para interao com interface em VR.

3.1.1. Requisitos funcionais

Figura 8. Requisitos funcionais


25

3.1.2. Requisitos no funcionais

Figura 9. Requisitos no funcionais

3.2. DESENVOLVIMENTO DO PROTOTIPO

3.2.1. Modelagem geomtrica do ambiente sinttico

Com a metfora definida, foi necessrio construir a malha 3D do terreno para representar a

regio da praia, com a finalidade de que o terreno modelado fosse semelhante ao terreno da praia

Brava de Itaja. Um mapa Cartogrfico com as informaes sobre a regio foi cedido pela Prefeitura

Municipal de Itaja e com a utilizao de uma mesa digitalizadora disponvel no Laboratrio de

Computao Aplicada do CTTMar foi gerado o modelo 3D do terreno da praia, atravs do software

ArcView, que possibilitou construir a malha 3D do terreno. O software ArcView foi indispensvel


26

para realizao desta etapa e se integrou facilmente com a VRML, pois permitiu exportar o modelo

para o formato VRML, validando desta maneira a integrao entre estas duas tecnologias.

A Figura 10 (a) apresenta a imagem de um mapa cartogrfico qualquer (UNICAMP, 2005).

A Figura 10 (b) apresenta a imagem de uma mesa digitalizadora (CRANEUM, 2005). A Figura 10

(c) apresenta a imagem do modelo gerado no ArcView.

(a) (b) (c)

Figura 10. (a) mapa cartogrfico; (b) mesa digitalizadora; (c) malha 3D gerada pelo ArcView

O software AutoCad e a extenso AutoCad Map foram usados a seguir para desenhar sobre

uma foto area georreferenciada da praia, permitindo trabalhar com as coordenadas e as escalas

corretas, dividir as vrias reas do terreno da praia Brava (praia, restinga, rua, calada e mata).

Foi utilizada uma mquina fotogrfica digital para obter imagens das construes e das

vegetaes presentes na praia, auxiliando na modelagem geomtrica com informaes visuais sobre

a respectiva fachada da construo e tambm para conseguir as texturas usadas na modelagem

geomtrica. O software Corel PhotoPaint foi utilizado para o tratamento das texturas usadas na

modelagem geomtrica, totalizando 102 arquivos de texturas no formato JPEG para serem usadas

na modelagem geomtrica. Como exemplos so apresentadas a seguir algumas texturas utilizadas

no modelo. A Figura 11 (a) a imagem da textura de bambu, a Figura 11 (b) a imagem da textura

de areia, a Figura 11 (c) a imagem da textura de palha.


27

(a) (b) (c)

Figura 11. (a) textura de bambu; (b) textura de areia; (c) textura de palha

A seguir foi utilizado o software 3DSMax para a modelagem geomtrica das construes

existentes na praia: Kiwi Bar, Galeras Bar, Lagoas, Fort da Brava, casa ao lado do Fort, posto de

salva-vidas abandonado, Warung Beach Club e outras geometrias como ponte, cadeira, etc. O

Apndice E apresenta alguns elementos 3D modelados. O 3DSMax tambm foi usado para importar

a malha 3D do terreno (arquivo VRML) gerado pelo ArcView e assim aplicar textura na malha. O

3DSMax foi usado tambm para importar os arquivos do AutoCad para aplicao de texturas e

posteriormente serem exportados para o formato VRML, validando desta maneira a integrao das

tecnologias selecionadas para ampliar a limitao existente na VRML durante a modelagem

geomtrica. Foram criados arquivos VRML individuais para cada elemento 3D disponvel, num

total de 18 arquivos VRML.

A Figura 12 o resultado obtido com as tecnologias selecionadas para a modelagem

geomtrica da malha 3D do terreno da praia Brava de Itaja. O trabalho de modelagem geomtrica

realizada no presente projeto tambm contribuiu para a realizao do trabalho de (SILVA, 2004).


28

Figura 12. Malha 3D do terreno da praia Brava de Itaja

3.2.2. Animaes de elementos 3D

Aps a modelagem geomtrica e ainda utilizando o 3DSMax, foram feitas animaes de

elementos 3D para em seguida serem exportados para o formato da VRML. Esta funcionalidade

atende ao requisito funcional REF 09 previsto na modelagem conceitual.

3.2.3. Construo do prottipo

O prottipo composto por uma pagina HTML dividida em duas partes: Browser 3D e

applet Java. A Figura 13 apresenta a tela do prottipo.


29

Figura 13. Tela do prottipo

O Browser 3D carregado com um arquivo VRML denominado raiz. Este arquivo

composto apenas pelo cabealho, por um n Viewpoint, por um n Group que est vazio e pela

malha 3D do terreno:

- O cabealho composto pela instruo #VRML V2.0 utf8 que obrigatria, pois sua

omisso impossibilita o plug-in do navegador de ler o arquivo VRML.

- O n Viewpoint descreve a posio, a orientao e o campo de viso para a observao de

uma cena pelo usurio.

- O n Group o n de agrupamento bsico e usado para agrupar ns e criar hierarquias.

Em um arquivo VRML o grupo como um todo pode ser nomeado com um DEF e reinstanciado

com USE evitando a repetio de cdigo no arquivo. necessrio que o n esteja nomeado com

DEF para permitir que o mesmo tenha acesso pelo arquivo Java.

O applet Java foi desenvolvido usando como base um trabalho/algoritmo Open Source

desenvolvido na Universidade de Genebra em uma unidade acadmica ativa no campo da


30

tecnologia educacional chamada TECFA por Kenneth B. Russell e Sylvere Martin (TECFA, 2005).

O applet contm: botes para incluir e excluir elementos 3D no mundo virtual; barras de rolagem

para manipulao das propriedades dos elementos no mundo virtual; uma rea de texto para indicar

ao usurio as aes realizadas com os elementos; e um boto para gerar o cdigo VRML da cena

atual. O cdigo Open Source foi alterado para permitir a excluso dos elementos 3D, permitir a

incluso de diversos elementos 3D, permitir identificar os ns dos elementos 3D para gerao do

cdigo VRML em uma rea de texto individual, permitir um maior alcance na movimentao do

elemento 3D. As classes Java/EAI que so distribudas em quatro pacotes, permitiram a integrao

do mundo VRML com o applet Java.

3.2.3.1. Incluso e excluso de elementos3D

O arquivo VRML raiz tem um n Group com o nome DEF ROOT dessa forma o applet

busca este n atravs do mtodo getNode() disponvel na EAI. Para ser includo um novo

elemento, o applet cria novos ns que descrevem o elemento 3D dentro do n ROOT. Para ser

excludo um elemento 3D, o applet remove os ns que pertencem ao elemento 3D. necessrio

selecionar o elemento 3D para excluir ou alterar suas propriedades. A Figura 14 apresenta o cdigo

para criao de ns. Estas funcionalidades atendem aos requisitos funcionais REF 02 e REF 03

previstos na modelagem conceitual.

...

...

...root = browser.getNode("ROOT");.........nodeTransformArray = browser.createVrmlFromString("Transform {}");Node nodeShapeArray[] = browser.createVrmlFromString("Shape {}");Node nodeMaterialArray[] = browser.createVrmlFromString("Material {}");Node nodeAppearanceArray[] = browser.createVrmlFromString("Appearance {}");Node nodeTouchSensorArray[] = browser.createVrmlFromString("TouchSensor {}");Node nodeInlineArray[] = browser.createVrmlFromString("Inline {}");Node nodeGeometryArray[] = null;.........EventInSFNode eventinsfnode = (EventInSFNode)nodeShapeArray[0].getEventIn("appearance");eventinsfnode.setValue(nodeAppearanceArray[0]);

eventinsfnode = (EventInSFNode)nodeAppearanceArray[0].getEventIn("material");eventinsfnode.setValue(nodeMaterial);

EventInMFString eventinmfstring = (EventInMFString)nodeInlineArray[0].getEventIn("url");eventinmfstring.setValue(stringUrlArray);

eventinsfnode = (EventInSFNode)nodeShapeArray[0].getEventIn("geometry");eventinsfnode.setValue(nodeGeometryArray[0]);

EventInMFNode eventin_addChildren = (EventInMFNode)nodeTransform.getEventIn("addChildren");eventin_addChildren.setValue(nodeShapeArray);eventin_addChildren.setValue(nodeTouchSensorArray);


31

eventin_addChildren.setValue(nodeInlineArray);.........EventInMFNode eventin_addChildren = (EventInMFNode)root.getEventIn("addChildren");Eventin_addChildren.setValue(tinyclunpObjAtual.nodeTransformArray);

Figura 14. Cdigo para criao de ns

3.2.3.2. Seleo de elementos

Para cada elemento 3D includo adicionado um n TouchSensor com o campo touchTime.

O n TouchSensor monitora ns de geometria que pertencem ao seu grupo e gera eventos quando o

cursor aponta para uma geometria por ele monitorada. Existe um evento de sada para este n,

sendo possvel ler seus valores posteriormente quando clicado. Esta funcionalidade necessria

para a excluso e alterao de elementos 3D.

3.2.3.3. Alterao das propriedades dos elementos 3D

Para cada uma das propriedades possveis de serem alteradas no elemento 3D (rotao,

escala, translao e cor) existe um evento de entrada e sada que recebe seu respectivo campo do n

que o contm. A Figura 15 apresenta a lista dos eventos de entrada e sada.

set_rotation = (EventInSFRotation)nodeTransform.getEventIn("rotation");set_scale = (EventInSFVec3f)nodeTransform.getEventIn("scale");set_translation = (EventInSFVec3f)nodeTransform.getEventIn("translation");set_diffuseColor = (EventInSFColor)nodeMaterial.getEventIn("diffuseColor");

rotation_changed = (EventOutSFRotation)nodeTransform.getEventOut("rotation");scale_changed = (EventOutSFVec3f)nodeTransform.getEventOut("scale");translation_changed = (EventOutSFVec3f)nodeTransform.getEventOut("translation");diffuseColor_changed = (EventOutSFColor)nodeMaterial.getEventOut("diffuseColor");touchTime_changed = (EventOutSFTime)nodeTouchSensorArray[0].getEventOut("touchTime");

Figura 15. Eventos de entrada e sada

Atravs das barras de rolagem so manipuladas as propriedades dos elementos 3D que

recebem os eventos de entrada. A Figura 16 apresenta o cdigo para manipular a escala.

if(obj == SBarscalex || obj == SBarscaley || obj == SBarscalez) {float af1[] = new float[3];// Center about origin //0.1 at 9.9///(Scrollbar.HORIZONTAL, 10, 1, 1, 100) //original //modificadoaf1[0] = (float)SBarscalex.getValue() / 10F; // 10/10=1,0 //11/10=1.1af1[1] = (float)SBarscaley.getValue() / 10F;af1[2] = (float)SBarscalez.getValue() / 10F;tinyclunpObjAtual.set_scale.setValue(af1);

}

Figura 16. Cdigo para manipular a escala

Estas funcionalidades atendem ao requisito funcional REF 04 do modelo conceitual.


32

3.2.3.4. Gerao do cdigo VRML

A gerao do cdigo VRML referente cena atual realizada com um click no boto gera

cdigo, que apresenta o cdigo em uma rea de texto. Atravs do mtodo getType() disponvel

na EAI possvel identificar o tipo do n e assim gerar a string referente ao n.

Por motivos de segurana padro os applets Java no poderem acessar localmente o disco

e gravarem arquivos na memria. Para criar um applet que possua este acesso necessrio assinar o

applet (CAFEH, 2005). Entretanto, no foi possvel executar um applet Java assinado que utiliza a

EAI. Isso se deu porque necessrio compilar o applet que utiliza a EAI com o parmetro -target

para gerar o arquivo .class com o formato de classes utilizado da verso 1.1 do Java, que a

nica verso que reconhece as classes da EAI. No entanto, as assinaturas de applets foram muito

aperfeioadas na verso 1.2 do Java (GUJ, 2005). Impossibilitando desta maneira ao applet Java

que utiliza as classes da EAI gravar o arquivo VRML em disco. Para maiores detalhes de como

assinar um applet Java consulte o Apndice F.

Devido a impossibilidade encontrada para salvar o arquivo VRML, no foi possvel a

implementao dos requisitos REF 07 e REF 08, conforme previsto no modelo conceitual. Fica

registrado at o momento da escrita deste trabalho, que um applet Java no se integra totalmente

com a VRML, e que talvez a soluo para resolver este problema seja a adoo de alguma outra

tecnologia no abordada na implementao do prottipo. Esta ltima hiptese necessita de um

maior aprofundamento e pesquisa.

No entanto a gerao do cdigo VRML est funcionando, isto pode ser testado copiando

manualmente o cdigo gerado e gravando-o num arquivo com extenso wrl para em seguida abri-

lo num Browser 3D.

3.2.3.5. Abrir cenrio existente

Como padro os applets Java no poderem acessar localmente o disco e assim poderem ler

arquivos na memria, conforme descrito no item anterior, no foi possvel a implementao do

requisito funcional REF 07. Entretanto, com a gerao do cdigo VRML funcionando e aps copiar

manualmente o cdigo gerado e gravando-o num arquivo com extenso wrl, possvel abri-lo

num Browser 3D.

3.2.3.6. Navegao na praia virtual


33

O prprio Browser 3D permite que o usurio navegue no ambiente virtual, caminhando,

sobrevoando, correndo, avatar com luz acima da cabea para iluminar sua navegao, entre outros

recursos. Esta funcionalidade do Browser 3D atende o requisito funcional REF 05.

3.2.3.7. Sensaes relativas ao ambiente real

Som um recurso que a VRML fornece para dar mais realismo a cena. Usando o n

Sound que especifica o volume e parmetros espaciais do som, como localizao da fonte sonora

e poder de alcance, foi ento modelado um aparelho de som (o volume do som aumenta, a medida

que o usurio se aproxima do aparelho) que atende ao requisito funcional REF 06.

O alcance do som especificado por dois elipsides. O som tem um volume constante

dentro do elipside mais interno. No elipside mais externo, o som vai diminuindo de volume. A

Figura 17 (a) apresenta o cdigo referente ao n Sound do aparelho de som, a Figura 17 (b)

permite uma melhor compreenso do funcionamento do n Sound (CASTIER, 1997).

Sound{source DEF MUSIC AudioClip{

description "music"url "som1.wav"

}minFront 10maxFront 100minBack .4maxBack 10

}

(a) (b)

Figura 17. (a) cdigo VRML do n Sound; (b) representao do n Sound

Fonte: (CASTIER, 1997).

3.3. EXECUO DO PROTTIPO

Aps instalar necessrio configurar o JSDK da Microsoft da seguinte maneira: no menu

ferramentas, opes da internet, configuraes avanadas e habilitar o Java da Microsoft.

Em seguida necessrio instalar o CortonaSDK e configurar o path do Java e CLASPATH

do Java e Java/EAI. A Figura 18 apresenta a configurao do path e classpath.


34

SET PATH=c:\j2sdk1.4.2_08\bin;c:\j2sdk1.4.2_08\jre\bin;SET CLASSPATH=c:\j2sdk1.4.2_08\lib;SET CLASSPATH=C:\ARQUIV~1\ARQUIV~1\PARALL~1\CORTONA\classes.zip;SET CLASSPATH=C:\ARQUIV~1\ARQUIV~1\PARALL~1\CORTONA\corteai.zip;

Figura 18. Configurao do path e classpath

3.4. DIAGRAMA DE CASOS DE USO

De acordo com os requisitos funcionais descritos anteriormente, foi construdo o diagrama

dos casos de uso que descrevem o tipo de interao do usurio com o sistema.

Figura 19. Diagrama de casos de uso


35

3.5. DIAGRAMA DE CLASSES

A modelagem do software est dividida nas seguintes classes:

Imvel, transporte, animal, objeto, calamento, vegetao, mar e avatar que so

instncias da classe elemento 3D;

MundoVirtual e biblioteca que so agregados de elemento 3D;

Restinga, coqueiro e rvore que so instncias da classe vegetao;

Calada e rua que so instncias da classe calamento;

Guarda-sol, mesa, ponte, poste de luz, cadeira, quiosque, bituca de cigarro e lata de

alumnio que so instncias da classe objeto;

Cachorro, ave, pessoa que so instncias da classe animal;

Carro, nibus, bicicleta, moto e caminho que so instncias da classe transporte;

Posto de salva-vidas, bar, edifcio e casa que so instncias da classe imvel;

Nmero de andares que est associado classe edifcio; e

Trajetria que est associado s classes transporte e animal.


36

Figura 20. Diagrama de classes


4. DIFICULDADES ENCONTRADAS

Desde o inicio do desenvolvimento do projeto foram encontradas diversas dificuldades. As

mais importantes so relacionadas a seguir:

- Executar qualquer exemplo de applet que utiliza as classes da EAI. A soluo foi instalar o

Java da Microsoft, configurar as variveis de ambiente PATH e CLASSPATH do Java, instalar

o SDK do Cortona que possui os arquivos classes.zip e corteai.zip, configurar a

CLASSPATH da EAI (classes.zip e corteai.zip), habilitar o Java da Microsoft (atravs do

menu ferramentas opes da internet, configuraes avanadas);

- Compilar um exemplo de applet Java que utiliza alguma das classes EAI. A soluo foi

compilar o arquivo Java com o parmetro -target;

- Dificuldades na utilizao das classes EAI, sendo que a soluo foi procurar por

documentos para melhor compreenso;

- Compreenso do cdigo open source utilizado. A soluo foi estudar os materiais

encontrados sobre desenvolvimento de aplicaes em Java, VRML, EAI, entre outros;

- Compilar o cdigo open source utilizado. A soluo encontrada foi corrigir os erros

encontrados durante a compilao do cdigo;

- Modificar o cdigo open source para incluir as funcionalidades previstas na modelagem

conceitual. A soluo foi estudar sobre desenvolvimento utilizando as tecnologias selecionadas e as

rotinas mais importantes do cdigo open source;

- Fazer com que um applet Java qualquer que no utiliza as classes da EAI, possa salvar

arquivos em disco. Entretanto, por motivos de segurana um applet no tem acesso ao disco local.

A soluo foi assinar o applet para autorizar o acesso em disco; e

- Fazer com que o applet Java do prottipo (utiliza as classes da EAI), possa salvar arquivos

VRML em disco. A soluo no foi encontrada, o applet foi compilado com -target para respeitar

o formato de classes da verso 1.1 suportada pela EAI e em seguida foi assinado sem problemas,

entretanto este applet no foi possvel de ser executado. Pressupe-se que seja pelo motivo do

parmetro -target no momento da compilao.


38

5. TRABALHOS FUTUROS

- A necessidade de clicar no elemento 3D para seleo e assim efetuar sua excluso ou

alterao trar problemas para o usurio no futuro, pois para a seleo de um elemento com

dimenses pequenas, ou para seleo de um elemento no esttico (animado), com certeza

dificultar a ao do usurio, principalmente se o elemento 3D for pequeno e animado. Talvez a

soluo para resolver este problema seja a implementao de novas funes que permitam ao

usurio selecionar o elemento 3D atravs de uma lista com os elementos inclusos;

- Realizar a modelagem geomtrica dos objetos restantes estimados na modelagem

conceitual, pois a complexidade, a quantidade de objetos estimados inicialmente e o prazo para

concluso deste trabalho inviabilizaram a modelagem geomtrica dos mesmos;

- Otimizar o cdigo VRML fazendo toda a modelagem geomtrica novamente, melhorar a

performace considerando que objetos em movimento e objetos afastados da viso do observador

no precisam de muitos detalhes. Aconselho a utilizao do n de agrupamento LOD (Level Of

Detail) da VRML que permite criar um grupo de representaes que descrevem diferentes verses

de um mesmo objeto. O n LOD especifica vrios nveis de detalhe e o Browser 3D exibe a

verso apropriada do objeto de acordo com a distncia entre o objeto e o observador, os ns filhos

de LOD devem ser listados em ordem crescente de nveis de detalhes ento os ns filhos com

menores nveis de detalhes devem ter geometria simples e pouca textura;

- Investigao de soluo para o problema de salvar o mundo virtual (cenrio) criado pelo

usurio, sendo que neste momento uma hiptese a adoo de alguma outra tecnologia no

abordada na implementao do prottipo;

- Utilizar o prottipo para implementar um ambiente virtual multi-usurio, permitindo um

grupo de usurios interagirem entre si e com o mundo virtual compartilhado atravs de redes de

computadores; e

- Estudar e pesquisar a tecnologia de Realidade Virtual Imersiva, para assim implementar

utilizando o prottipo construdo, um sistema de Realidade Virtual Imersiva j que a VRML d

suporte aos principais hardware desenvolvidos para esta tecnologia.


39

6. CONCLUSES

Este trabalho teve como objetivo a seleo e integrao de tecnologias com o objetivo de

superar as limitaes do VRML para a implementao de sistemas de RV no imersiva,

acrescentando maior interatividade entre o usurio e o computador.

No intuito de alcanar este objetivo, optou-se pela construo de um prottipo de software

atravs do qual se buscou integrar diversas tecnologias, necessrias a implementao de

funcionalidades definidas por uma modelagem baseada em um processo de engenharia de software.

A modelagem conceitual de um sistema interativo para RV no imersiva foi baseada no paradigma

de orientao a objeto, atravs da UML. Com a modelagem conceitual foram detalhadas todas as

funes e objetos desejados para um sistema que permitisse a construo e interao de uma praia

virtual pelo prprio usurio.

Nesta anlise de funcionalidades, bem como na pesquisa de tecnologias para construo de

software em RV no imersiva, foi feito um extenso levantamento de software, como demonstrado

na reviso bibliogrfica. Estes software delinearam uma tendncia do uso de algumas tecnologias,

porm a pesquisa no se limitou a estas, sendo expandida para diversas tecnologias aplicadas a RV.

A implementao do prottipo baseou-se nas tecnologias selecionadas, a saber: VRML,

EAI, SAI, 3DS Max, AutoCad, AutoCad Map, ArcView, Spatial Analyst, 3D Analyst, Cortona

(Browser 3D), Java, JavaScript, Corel PhotoPaint, Corel Draw e HTML, conforme definido nos

requisitos no funcionais do projeto. O motivo que resultou em selecionar as tecnologias usadas

neste projeto foi a qualidade e quantidade de documentos existentes para estudar sua implantao e

tambm em funo da finalidade da utilizao das tecnologias no desenvolvimento do projeto.

O trabalho de pesquisa conduziu ao algoritmo desenvolvido por Russel e Martin (TECFA,

2005), o qual permitiu uma melhor compreenso de muitas funcionalidades permitidas na

integrao entre VRML e Java. Este algoritmo foi estudado, modificado e ampliado de forma a

atender aos requisitos do prottipo desenvolvido neste trabalho.

Dentre as funcionalidades previstas pela modelagem conceitual, a gravao de um mundo

virtual (cenrio) criado pelo usurio e sua correspondente visualizao posterior, no pode ser

efetivada devido a incompatibilidade entre um applet assinado e um applet que faz uso das classes

EAI. Por motivos de segurana padro os applets Java no poderem acessar localmente o disco e


40

gravarem arquivos na memria. Para criar um applet que possua este acesso necessrio assinar o

applet (CAFEH, 2005), entretanto no foi possvel executar um applet Java assinado que utiliza a

EAI. Isso se deu porque necessrio compilar o applet que utiliza a EAI com o parmetro -target

para gerar o arquivo .class com o formato de classes utilizado da verso 1.1 do Java, que a

nica verso que reconhece as classes da EAI, no entanto as assinaturas de applets foram muito

aperfeioadas na verso 1.2 do Java (GUJ, 2005). Impossibilitando desta maneira ao applet Java

que utiliza as classes da EAI gravar o arquivo VRML em disco. Sugere-se como trabalho futuro

uma investigao de soluo para este problema, sendo que neste momento uma hiptese a adoo

de alguma outra tecnologia no abordada na implementao do prottipo. Esta ltima hiptese

necessita de um maior aprofundamento e pesquisa

Na modelagem geomtrica foram implementados diversos objetos previstos no modelo

conceitual. Porm, por uma questo de prazo no foi possvel modelar todos os elementos 3D

estimados inicialmente mas isto no prejudicou a validao do prottipo, dado que a funcionalidade

dos mesmos se repete. Fica como proposta de trabalho futuro a realizao da modelagem destes

objetos.

Desta forma conclui-se at o momento da escrita deste trabalho que apesar do resultado

alcanado na integrao das tecnologias selecionadas com a VRML, as classes da EAI esto

defasadas devido a necessidade do parmetro -target para compilar o applet Java e assim gerar o

arquivo .class respeitando o formato de classes utilizado na verso 1.1 do Java, que a nica

verso suportada pelas classes da EAI.


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GLOSSRIO

Ambientewalk-through

Possibilitar ao usurio caminhar atravs do mundo virtual

Applets So pequenos aplicativos Java que podem ser executados pela JavaVirtual Machine (JVM) de navegadores (browsers). Estes aplicativos soescritos na linguagem Java e compilados em bytecode, formatoreconhecido pela JVM de qualquer sistema operacional. Applets sopequenos programas escritos em Java, e chamados de dentro de umapagina HTML. Essa linguagem de programao foi desenvolvidaespecialmente para programas a serem utilizados em redes.

Avatar uma representao, humanide ou no, do usurio no mundo virtual.

Browser 3D Plug-in que habilita os navegadores (browsers) da internet a visualizaremarquivos VRML

Bytecodes So como uma linguagem de mquina destinada a uma nica plataforma.

Conhecimento tcito Conhecimento humano que no conpartilhado, oposto doconhecimento explicito.

Construtivismo Uma teoria sobre a forma como construdo o pensamento no serhumano, como ele aprende.

CosmoWorlds Software de modelagem 3D

culosestereoscpicos

Permitem visualizar as projees em trs dimenses. Possibilitamimerso parcial do usurio, que pode ter a sensao plena datridimensionalidade do ambiente virtual.

Grafos de cena (Scene graph) Os grafos de cena so uma coleo de ns, mas tambm, emais importante, definem uma ordem para estes ns. a representaohierrquica de todos os objetos que compem um mundo virtual, composto de ns que contm a forma e a descrio de objetos.

Java uma linguagem orientada a objetos desenvolvida pela empresa SunMicrosystems uma linguagem parecida com a C++ e constituda de talforma a possibilitar que seus programas, depois de compilados, possamrodar em qualquer plataforma.

Mapa Cartogrfico Os mapas cartogrficos nos mostram a elevao do terreno, com essemapa podemos identificar morros, vales, lugares altos ou baixos. O quecaracteriza um mapa cartogrfico a presena de curvas de nvel epontos cotados.

Metacreations Poser Software de modelagem 3D.


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Metfora Tropo em que a significao natural duma palavra substituda por outracom que tem relao de semelhana.

Nodes Um n (ou node em ingls) a construo fundamental de um arquivoVRML. So os blocos bsicos de construo do mundo VRML. O nomeou tipo do n indica o objeto que ele descreve (shapes, lights, sounds,groups, sensors, entre outros).

Open Source um termo genrico que referencia a software que no requerpagamento de licena para poder us-lo e acompanhado do cdigofonte.

Plug-in So pequenos programas que s rodam se instalados dentro do programapara o qual foi criado e atribui novas funes a esse programa, ouotimiza funes j existentes.

PowerGlove um tipo de luva de dados, que so dispositivos que, atravs desensores, detectam e medem as flexes e abdues dos dedos.

PROLOG Linguagem de programao direcionada para Inteligncia Artificial

Rendering/Renderizao/Renderizar

Estes nomes se referem transformao de um arquivo tridimensionalem um arquivo de imagem que pode ser visto na tela de qualquercomputador, impresso, ou gravado em vdeo. Cria-se um ambientetridimensional, e o render gera a imagem realista, com sombras, luzes ereflexos para que possa ser visualizada.

Scripts So seqncias gravadas de comandos para que depois possam serreproduzidos apenas rodando o script. Scripts so rotinas programadaspara automatizar funes conhecidas ou criar novas funes.

Spice Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis. Simulador decircuitos eltricos, que calcula as informaes desejadas pelo usurio deacordo com o circuito montado.

X-Arm Linguagem que tem por objetivo facilitar a programao de diversosmovimentos necessrio para o brao robtico.


APNDICE A - DESCRIO DOS CASOS DE USO

UC 01 - Cria mundo virtual novoType: public UseCaseStatus: Proposed. Version 1.0. Phase 1.0.Package: Modelo de use caseDetails:

universidade do vale do itajaÍ centro de ciÊncias ...siaibib01.univali.br/pdf/theodoro...

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