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Implementação de um Ambiente para Modelagem de Objetos 3D com uso
de Sweeping
Ednilson JoséALUNO
Prof. Dalton Solano dos ReisORIENTADOR
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• Introdução• Fundamentação Teórica
• Ambientes 3D• OpenGl• Sweeping
• Desenvolvimento• Especificação e Implementação
• Considerações Finais• Conclusão e Extensões
ROTEIRO
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Estudo e implementação de um protótipo de software para modelagem de objetos 3D com uso desweeping e visualização de trajetória e rotação
Objetivos específicos:• Estudo sobre modelagem de objetos 3D, utilizando a técnica sweeping• Estudo de ambiente de Câmara Sintética• Implementação do protótipo de software para geração de objetos 3D
Introdução - Objetivos
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Fundamentação Teórica - Ambientes 3D
Câmera Sintética
• Conceito
• Universo
• Plano de Projeção
• Projeção (3D/2D)
• Objetivos
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Câmera Sintética – Plano de Projeção
Fundamentação Teórica -Ambientes 3D
Porção do universo selecionada para visualização.
Plano de projeção.
Centro de projeção.
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Fundamentação Teórica -OpenGl
• O que é (Open Graphics Library)
• Quando surgiu
• Vantagens:
• Padrão de Indústria (aberto)
• Estabilidade (+ 7 anos)
• Escalabilidade
• Facilidade de Uso (Código, Drivers)
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Aplicações:
Fundamentação Teórica –OpenGl
• Aplicações Windows
• Animação 3D, modelagem e renderização
• Kits de ferramentas e bibliotecas
• Jogos
• VRML
• Utilitários
• Analise de dados e mapas
• Aplicações LINUX e Mac
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Fundamentação Teórica –OpenGl
Funções Gráficas
• Buffer de Acumulação
• Mistura Alfa
• Anti-Aliasing
• Bufferização Dobrada
• Modo Imediato
• Primitivas e Primitivas Raster
• Mapeamento de Textura
• Tamponamento Z
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Fundamentação Teórica – Modelagem 3D
Representação por Fronteira
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Fundamentação Teórica – Modelagem 3D
Geometria Sólido-Construtiva
Adição
+
Cilindro 1 Cilindro 2
Prim.Prim.
Cilindro 2
Cilindro 1
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Fundamentação Teórica – Modelagem 3D
Instanciação de Primitivas
x
yx[1] := 5; y[1] := 5;x[2] := 5; y[2] := 9;x[3] := 9; y[3] := 9;x[4] := 9; y[4] := 5;x[5] := 5; y[5] := 5;Polyline(5, x, y);
x[1] := 4; y[1] := 8;x[2] := 7; y[2] := 11;x[3] := 10; y[3] := 8;Polyline(3, x, y);
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• O que é
• Utilização
• Tipos• Translacional• Rotacional• Helicoidal
Fundamentação Teórica – Modelagem 3D
Sweeping
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• Trajetória Reta
Fund. Teórica –Sweeping Translacional
Trajetória
Perfil
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Fund. Teórica –Sweeping Translacional
• Poliedro Gerado (prisma)
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•Trajetória Rotacional
Fund. Teórica –Sweeping Rotacional
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Fund. Teórica –Sweeping Rotacional
αααα -> ânguloX’:= (X * Cos αααα)-(Y * Sen αααα)Y’:= (Y * Cos αααα)+(X * Sen αααα)
• Rotação em torno do eixo Z
(x’,y’)
(x,y)αααα
x
y
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Fund. Teórica –Sweeping Rotacional
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• Duas Técnicas
Fund. Teórica –Sweeping Helicoidal
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Desenvolvimento - Recursos
• Ambiente• Borland Delphi Versão 5.0
• Biblioteca Grafíca OpenGl• SignSoft Visit Components 2.0
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Desenvolvimento - Recursos
•SignSoft Visit Components 2.0
VisPerspectiveCamera VisView
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Desenvolvimento - Especificação
•Diagrama de Contexto
•DFD
•Diagrama Hierárquico Funcional
• Prototipação• Refinamento
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Desenvolvimento – Especificação - DC
Protótipo de Geração de
Objetos Com Uso de
Sweeping
Usuário
Projeções
Parâmetros
Figuras
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Desenvolvimento – Especificação - DHF
Protótipo de Modelagem de Objetos com Uso deSweeping
Arquivo
Abrir Figura
Abrir Parâmetros
Salvar Figura
Salvar Parâmetros
GerarSweeping
Translacional
Rotacional
Helicoidal
Visualização
Zoom
Translação
Rotação
Ajustar
Visualizar
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•Arquivos
• PSW (Parâmetros do Sweeping)
• SWP (Sweeping)
Desenvolvimento
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[Translacional]Deslocacao X=2Deslocacao Y=2Deslocacao Z=2Numero Perfis=4
[Rotacional]
Eixo Rotação=1Numero Perfis=30Angulo Rotacao=360
[Helicoidal]
Deslocacao X=0Deslocacao Y=1Deslocacao Z=0Eixo Rotacao=1Numero Perfis=30Angulo Rotacao=360
Desenvolvimento - Arquivo PSW
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Desenvolvimento – Arquivo SWP
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Desenvolvimento -Sistema de Coordenadas
• Mão Direita
Y(+)
(-)
X
Z
(+)
(+)
(-)
(-)
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Desenvolvimento -Sweeping Translacional
• Armazenamento (duas estruturas)
• Parâmetros
• Geração dos Perfis
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Desenvolvimento -Sweeping Translacional
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Desenvolvimento -Sweeping Rotacional
• Armazenamento (duas estruturas)
• Parâmetros
• Geração dos Perfis
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Desenvolvimento -Sweeping Rotacional
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Desenvolvimento -Sweeping Helicoidal
• Armazenamento (duas estruturas)
• Parâmetros
• Geração dos Perfis
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Desenvolvimento -Sweeping Helicoidal
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• Três Técnicas Geradas
• Ambiente de Desenvolvimento
• Objetos Confusos
Conclusão
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Limitações• Curva não suaves (facetada)
• Rotação apenas em torno dos eixos
Extensões• Spline para trajetória
• Rotação em torno de um ponto qualquer
• Preenchimento de superfície (textura)
• Visualização de mais ângulos (+ janelas)
Considerações Finais