3D Event Generator

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Resumo
Serve o presente post, de proposta de projecto a desenvolver no âmbito do Mestrado em Multimédia leccionado na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, pelo proponente João Carlos Carvalho Aires de Sousa.
Este post está estruturado em cinco pontos.
No primeiro ponto apresenta-se a contextualização do projecto, bem como uma breve análise do estado da arte. Expõe-se ainda as motivações e a relevância do projecto proposto.
No segundo ponto expõem-se os objectivos gerais e específicos a atingir com o desenvolvimento deste projecto.

O terceiro ponto referem-se as ferramentas, linguagens de programação bem como tecnologias a utilizar para a concretização dos objectivos propostos
No quarto ponto definem-se as características e funcionalidades do sistema a desenvolver no âmbito deste Mestrado.
No quinto e ultimo ponto apresentam-se as referências bibliográficas utilizadas na redacção do presente post.

1 Introdução

1.1 Situação do projecto no seu contexto
Os grandes avanços nas tecnologias de informação mais concretamente na área da computação gráfica provocaram mudanças profundas em diferentes áreas do conhecimento humano.
Para além das áreas científicas, as actividades culturais e artísticas beneficiaram e evoluíram em consequência do aperfeiçoamento de sistemas de processamento gráfico quer bidimensional quer tridimensional.
Neste contexto o cinema e a televisão, com o uso cada vez mais generalizado deste tipo de tecnologias, permitiu a criação de produções altamente inovadoras e realistas na área dos feitos visuais. A indústria do entretenimento electrónico é sem duvida um dos grandes exemplos desta revolução tecnológica, os produtos criados quer para computadores pessoais quer para consolas de jogos são cada vez mais realistas do ponto de vista gráfico e fornecem ao utilizador uma experiência de entretenimento extremamente atractiva e aliciante.
É Importante salientar as alterações e o impacto que estas tecnologias de informação tiveram na área da museologia e na forma como vemos os museus, permitindo uma democratização no acesso e discussão dos seus conteúdos.
Estas instituições podem assim disponibilizar, organizar com maior eficácia e de uma forma enriquecedora os elementos constituintes das suas colecções.


1.1
Breve analise do estado da arte
Surgiram e aperfeiçoaram-se nos últimos anos, um grande número de aplicações destinadas ao desenvolvimento e autoria de conteúdos e aplicações tridimensionais. Destacam-se neste contexto os produtos da Autodesk, 3D Studio Max e Maya, sendo este último o líder incontestável de mercado. Largamente utilizado pela indústria audiovisual, fornece ao utilizador um conjunto inovador e versátil de ferramentas de modelação, animação e texturização. Este software fornece também dois importantes motores de rendering um vectorial de baixa resolução para aplicações web, e o MentalRay, motor avançado de rendering, que não sendo tão avançado como o estado da arte dos motores de rendering, o Renderman, permite resultados muito satisfatórios e de elevada qualidade.
Destacam-se ainda algumas ferramentas auxiliares ás anteriores para a criação de aplicações tridimensionais para a world wide web são elas o Adobe Flash (ou Shockwave) e o Apple QuickTime VR. Verifica-se no entanto que estas ferramentas não permitem rendering em tempo real de elevado grau de realismos, uma vez que usam gráficos vectoriais com pouco detalhe, ou simplesmente compõem um conjunto de fotografias, dando assim uma “ilusão” tridimensional foto realista.
Destaca-se no campo da aplicação destas tecnologias o trabalho desenvolvido pela ARCO (Augmented Representation of Cultural Objects), um projecto de investigação fundado pela União Europeia, cujo objectivo é o de desenvolver tecnologia para a criação de exposições virtuais em 3D para a web.

1.3 Motivação
Constata-se assim uma crescente vontade de diversas áreas nomeadamente na arquitectura, museologia, teatro, dança, entre outras, em disponibilizar e apresentar conteúdos referentes aos seus sectores, num contexto de realidade virtual, sejam estes foto realistas ou não, sejam eles interactivos ou meramente contemplativos.
Como importante referência temos o caso da representação de elementos museológicos. Em diversas situações, quer por restrições espaciais, fragilidade, ou mau estado de conservação dos artefactos, estes não podem ser expostos ao público. Surge assim uma necessidade de uma representação digital foto realista dos artefactos sujeitos a estas restrições, permitindo assim a sua disponibilização.
A maioria das aplicações destinadas à produção destes conteúdos, que existem no mercado, é específica para uma determinada área ou muitas vezes inexistente para as outras.

1.4 Relevância

 

Torna-se assim relevante desenvolver uma aplicação, que de uma forma fácil permita gerar os mais diversificados eventos desde, exposições virtuais (interactivas ou não), animações interactivas, de carácter lúdico, educacional ou até comercial. Tudo isto num ambiente tridimensional, e com a possibilidade de serem disponibilizados a uma vasta audiência, numa dinâmica on-line (via web) ou off-line.
Para tal, basta possuir os diversos elementos (cenários, objectos, personagens e elementos de iluminação), armazenados num repositório, que servirão de matéria-prima para que o utilizador possa produzir o conteúdo final.

2 Objectivos

2.1 Objectivo Geral
Desenvolver no âmbito do curso de Mestrado em Multimédia um sistema capaz de produzir eventos virtuais em 3D a partir de uma base de dados de objectos (animados ou não), espaços (cenários) e elementos de iluminação, todos eles tridimensionais. De uma forma fácil, um utilizador poderá conjugar todos estes elementos de forma a produzir o evento virtual pretendido.

 

Estes eventos poderão ser interactivos ou não.

 

Desenvolver um motor que permitirá uma interacção com o evento produzido bem como a sua renderização em tempo real. Este motor será desenvolvido tendo em conta que o evento virtual produzido se adeqúe a uma eficiente utilização através da web, conjugando fluidez de interacção com uma visualização foto realista.

2.2 Objectivos específicos
Testar e validar o sistema a desenvolver. Para o efeito serão modeladas, com as texturas adequadas e posteriormente animadas, um conjunto de peças pertencentes ao museu da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, bem como, alguns espaços pertencentes à referida instituição, com o objectivo de criar uma exposição virtual e interactiva disponível na web.

 

3 Linguagens e Ferramentas para Implementação

3.1 Linguagens de programação (possíveis)

· C++

· OpenGL

· Mel (Maya embedded language)

· PHP

· XML(3D XML)

· XHTML

· SQL

3.2 Ferramentas para Implementação

Adobe Photoshop, Autodesk Maya 8.5, Pixalogic Zbrush – para a modelação, texturização e animação dos elementos tridimensionais.
Virtools – suporte para a criação do motor de interacção e renderização em tempo real do projecto a implementar.
Microsoft Visio – edição de diagramas, de auxilio ao processo de engenharia de software do project
SGBD Oracle
– gestão e implementação da base de dados.

4 Características & Funcionalidades

4.1 Características
Sistema capaz de gerar eventos virtuais em 3D, usando elementos localizados num repositório (base de dados).

De utilização intuitiva para quem terá a cargo a criação do evento virtual (utilização de dinâmica “drag and drop” para a construção e integração dos elementos tridimensionais)

4.2 Funcionalidades
Permitir rendering em tempo real, para um melhor aproveitamento dos recursos computacionais, permitindo fluidez de interacção e visualização foto realista no contexto de publicação na web.

Permitir a publicação do evento gerado, quer na web quer num contexto off line (cd ou dvd).

5 Referências Bibliográficas

Eric Miller, Paul Thuriot, Jeff Unay, Hyper-Realistic Creature Creation, Alias , 2006

John Kundert-Gibbs, Eric Kunzendorf, Dariush Derakhshani, Mick Larkins, Erik Keller, Boaz Livny, Mark E.A. de Sousa, Mastering MAYA 7, Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana, 2006.

Krzysztof Walczak and Wojciech Cellary, Martin White, Virtual Museum Exhibitions, 2006

Medina Susana , Museu Virtual, 2007.

http://www.arco-web.org/Virtual/technology.php

http://www.virtools.com/

João Carlos Carvalho Aires de Sousa

 

 

 

 

 

 

 

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