S2/C2 - Realitatea virtuala - Departament Teatru

S2/C2 – Realitatea virtuala – Departament teatru

Realitatea virtuala este un procedeu de reprezentare a spatiului inconjurator folosind tehnici de programare si reprezentare a obiectelor create artificial. Lumea virtuala presupune rezolvarea urmatoarelor probleme:
crearea unui spatiu virtual avand trei dimensiuni (lungime, latime, adancime)
crearea unor planuri de vizualizare (fata, lateral, sus, jos, vedere perspectiva etc.)
crearea unor obiecte care vor fi plasate sau deplasate in acest spatiu .Obiectele au la baza forme elementare (con, dreptunghi, sfera, patrat etc.) . Combinarea acestor elemente permit obtinerea unei forme complexe
crearea unor suprafete care imbraca aobiectele create :tesaturi, materiale rigide (lemn, piatra sticla), cu diferite grade de rugozitate
stabilirea unor reguli de deplasare a obiectelor in spatiu virtual, prin crearea unor planuri de detaliu
stabilirea efectelor de lumina si umbra care actioneaza asupra obiectelor

Tehnica de realizare a acestor elemente foloseste limbajul de programare XML (VRML) care pleaca de la notiunea de nod. Fiecare obiect poate fi construit daca se cunosc date despre varfurile obiectului, numite noduri de retea. In aceste noduri se intalnesc o serie de linii virtuale care descriu obiectul. Exista mai multe tipuri de noduri:
noduri care descriu obiectul geometric
noduri care specifica proprietatile obiectului (suprafata, umbra, structura materialului etc.)
noduri de manipulare a spatiului: rotire, scalare, translatie
noduri de vizualizare obiect: vizualizare din fata, perspectiva, lateral
noduri de iluminare obiecte : lumina solara, ambientala, reflector etc

Pentru realizarea unui cadrul virtual se concep scene de desfasurare in care se desfasoara numai anumite evenimente. Evenimentele determina lansarea unei anumite scene (aparitia sau ascunderea unui obiect, deplasarea obiectului etc.
Avand in vedere complexitatea procesului de realizare s-au conceput programe specializate pentru diferite tipuri de probleme:
programe specializate pentru arhitectura (Arhicad)
progarme specializate pentru animatie (Maya)
programe specializate pentru modelare matematica (Matcad)
programe specializate pentru simulatoare de zbor
programe specializate pentru operatii in medicina

Principalele elemente care permit construirea unui mediu virtual sunt:
tehnici de reprezentare a obiectelor in trei dimensiuni (3DMax)
tehnici de creare a spatiului virtual (camera, camp, cladire, scena)
tehnici de deplasare a obiectelor in spatiu virtual
tehnici de reactie in timp real, a obiectelor in mediu virtual
tehnici de simulare a comportamentului unui obiect in spatiu virtual (simularea unor legi fizice (obiectul nu trece prin zid)
Exista biblioteci specializate pentru descrierea obiectelor prin noduri. Un exemplu este biblioteca grafica 3D OpenGL (www.opengl.org)
Functiile programului pot fi apelate de limbaje de programare, C++, Java, Ada.
Un obiect grafic elementar numit primitiva este descris de un grup de varfuri (noduri). Varful defineste extremitatea unei linii si are asociate un set de date: coordonate (x,y,z), culoare, textura etc. Un nod are urmatoarele caracteristici:
nume de identificare
mod de diferentiere de alt nod de acelasi tip
set de evenimente care pot fi receptionate de nod sau care pot fi transmise de nod
set de modele de reactie a nodului la evenimentele din jur pe care le receptioneaza