REPÚBLICA DE ANGOLA

MINISTERIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO MÉDIO TÉCNICO SÃO BENEDITO

MODELAÇÃO 3D DO IMTSB

Integrantes do grupo: Álvaro Roques Soares nº:4 Aldalberto Belmiro nº:3 Esperança Domingos Gaspar nº:10 Simão da Silva Gaspar nº:19

Luanda

2013

ISTITUTO MÉDIO TECNICO SÃO BENEDITO

IMTSB

CURSO DE INFORMÁTICA

MODELAGEÇAÕ 3D DO ITMSB

Prof. Jelson Santos

Luanda

28/8/13

ISTITUTO MÉDIO TECNICO SÃO BENEDITO

IMTSB

CURSO DE INFORMÁTICA

MODELAGEM VIRTUAL DO ITMSB

AGRADECIMENTO

Primeiramente agradecemos a Deus pai todo-poderoso que no deus a vida, saúde, coragem e muita força de vontade para poder seguir em frente com este projeto, e aos nossos pais obrigada por tudo que nos tem feito, vai também os nossos agradecimentos para os nossos professores que também foram, e serão bastante útil para nós, pois sabemos que são 3 anos de ensino, e com eles aprendemos coisas boas sobre a informática e não só, são para nós bons professores, conselheiros e aos nossos amigos e colegas agradecemos pelo apoio, pela vossa amizade,respeito,por Deus e por todos vai os nossos sinceros agradecimentos.

RESUMO

INDICE

1. Introdução……………………………………………………………………

…01

2. Fundamentação

teórica………………………………………………………14

3. Revisão da

literatura………………………………………………………….68

4. Aspeto

metodológico……………………………………………………….81

5. Resultados

esperados………………………………………………………90

6. Referências

bibliográficas…………………………………………………91

7. Anexos………………………………………………………………………..9

9

INTRODUÇÃO

Vrml uma linguagem de modelação de realidade virtual, usada para criar

mundo de 3 dimensões, trata-se de um formato de um arquivo objeto 3d,usando-se

formas pré-definidas e especificando formas, partir desta linguagem, pode-se atribuir

cor,luz,formas e muito mais, esta linguagem é independente de plataforma que

permite a criação de ambientes virtuais por onde se pode navegar e visualizar

objetos por ângulos diferentes.

É uma linguagem de uso muito frequente da descrição de mundos e ambientes

de para realidade virtual através de uma rede de computadores de velocidade

relativamente como o anterior.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GERAIS

Modelagem 3d do IMTSB.

Objetivos específicos

Levar avante o nome da mesma.

Dar conhecer a muitos sobre a linguagem de realidade virtual

Mostrar os serviços disponíveis.

Tornar mais prático e ficais o funcionamento da Instituição.

Permitir a visualização da instituição em 3d.

Permitir uma ligação mais próxima entre estudantes.

Permitir partilhar informações e conhecimento.

METODOLOGIA

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

VRML: é a abreviação para Virtual Reality Modeling Language ou Linguagem

para Modelagem em Realidade Virtual. Seu objetivo é a descrição de objetos e

mundos Tridimensionais interativos através da World Wide Web na internet. Esta

linguagem éIndente de plataforma e permite a criação de ambiente virtuais por onde se pode passear, Visualizar objetos e interagir com eles.

Esta linguagem foi apresentada pela primeira vez em 1994 durante a

conferência sobre WWW com o propósito de atingir os objetivos acima sem necessitar de uma rede de alta Velocidades para dar suportem as atividades. Nesta ocasião ela foi apresentada como um Subconjunto de um formato de arquivos ASCII do software Open Inventor da Silicon Gráficas.

Esta versão, conhecida como VRML 1.0, trabalha principalmente com a

geometria 3D dos objetos que são elaborados em polígonos e primitivos como cones, esferas, cilindros e esferas. Ela suporta ainda algumas transformações com estes objetos e permite o ajuste da complexidade dos objetos dependendo da distância do observador do ambiente.

A versão atual da linguagem, denominada de Moving Worlds VRML 2.0 agrega Todas as definições existentes na versão anterior e amplia as possibilidades de

representação e interação neste mundo e com outros mundos virtuais. Nelas os objetos podem mover-se e reagir a eventos originários do usuário ou de alguma outra forma de controlo. Além disto, esta versão permite o uso de objetos multimídia nos ambientes, assim é possível integrar sons e filmes nas cenas.

Conforme [Kir97] as características do VRML 2.0 podem ser agrupadas em

quatro áreas principais: melhoria dos mundos estáticos, interação, animação e comportamento baseado em scripts, além da prototipação de novos objetos.

A linguagem VRML não é reconhecida de forma padronizada pelos navegadores da HTML como o Netscape e o Internet Explorer. Desta forma, é necessário configurar o navegador para que ele compreenda o conteúdo do arquivo que está recebendo.

Para isto é necessário um navegador VRML que deverá, tipicamente, ser

adicionado ao navegador HTML na forma de plug-in. Plug-in nada mais são do que programas que trabalham de forma associada ao navegador HTML para que este entenda arquivos de tipos diferenciados. Sugere-se que antes de continuar na leitura deste tutorial, o leitor adquira um navegador VRML (estão disponíveis na internet de forma gratuita) para poder avaliar os exemplos propostos. Todos eles forma escritos e testados utilizando o software Cosmo Player 2.1 e o navegador HTML Netscape 4.7.

Realidade Virtual: é uma tecnologia de interface avançada entre um usuário

e um sistema computacional. O objetivo desta tecnologia é recriar ao máximo a sensação de realidade para um individo,levando-o a adotar essa interação, como uma de suas realidades temporais. Para isso essa interação é realizada em tempo

real com uso de técnicas e de equipamentos computacionais que ajudem na ampliação do sentimento de presença do usuário.

1.2 Sistema de Coordenadas A linguagem VRML utiliza o sistema de coordenadas cartesiano para a

Representação espacial, ou seja, um sistema baseado em 3 eixos de deslocamento vetorial. Veja a figura 1.1 para a descrição desta representação. Figura 1.1 – Sistema de coordenadas cartesianas ainda sobre esta questão, existem duas convenções que são relevantes na definição Do mundo virtual e na sua possibilidade de conexão com outros mundos. A primeira delas é que é adotado a regra da mão direita para definição dos eixos do sistema e seu sentido de crescimento. Nesta regra, toma-se a mão direita e aponta-se os dedos polegares, indicador e médio de forma que fiquem com 90 graus entre si, aproximadamente (veja a figura 1.2). Nesta disposição, o dedo polegar representa o eixo X, o indicador o eixo Y e o dedo médio, o eixo Z, crescendo no sentido que os dedos apontam. Além disso, a definição original do mundo virtual, utilizada em casos default, coloca o observador da cena no sentido do eixo +Z.

A segunda convenção adotada, não pela linguagem mas pelos seus usuários, é o uso Da unidade de medidas metros para o sistema de coordenadas. A razão desta convenção é permitir facilmente a integração de mundos virtuais escritos por usuários diferentes sem que ocorram problemas de proporção nas figuras.

1.3 Arquivo VRML

Os mundos virtuais são descritos através de um arquivo texto com extensão. Wrl que pode ser criado com qualquer editor de programas fontes. É importante notar que não pode ser utilizado um editor de textos comum, como o Word, e sim um editor de programas fontes, como o Notepad do Windows. Nesta seção vamos discutir alguns aspetos básicos e introdutórios a respeito do conteúdo destes arquivos. Para tanto será utilizado o arquivo do exemplo 1.1.

#VRML V2.0 utf8 # Primeiro exemplo Group { Children [ # Desenha o cilindro da base Shape { Appearance DEF Azul Appearance { Material Material { DiffuseColor 0.0 0.0 1.0 } } Geometry Cylinder { Height 2.0 Radius 2.0 } }, # Desenha o cone da cobertura Transform { Translation 0.0 2.0 0.0 Children Shape { Appearance USE Azul Geometry Cone { Hit 2.0 BottomRadius 2.5

}

Cabeçalho VRML

O cabeçalho está presente em todos os arquivos VRML e é obrigatório. Seu formato É: #VRML V2.0 utf8 onde: Vrml indica que o arquivo que segue é a descrição de um ambiente virtual;

V2.0 ÿ identifica a versão ou especificação 2.0 da linguagem VRML; Utf8 ÿ identifica um arquivo que utiliza o conjunto de caracteres UTF-8; Para a descrição de um arquivo fonte utilizando a versão 1.0 da linguagem

VRML, também há um cabeçalho, com o mesmo sentido na composição das suas partes, mas descrito diferentemente: #VRML V1.0 ascii.

Comentários

Após o cabeçalho do arquivo VRML, toda e qualquer sequência de caracteres

que Iniciar ou contiver o caracter #, é tratada como comentário e é ignorada pelo navegador. Por exemplo: # Desenha o cilindro da base.

Nodos: O arquivo VRML é formado por nodos (nodes) que descrevem as figuras

contidas nele e as suas propriedades no mundo virtual. O nodo é a estrutura sintática básica de composição deste tipo de arquivo e, tipicamente, contém:

- O tipo de nodo (obrigatório); - Um par de chaves (obrigatório); - Um conjunto de campos e seus atributos (opcional); Exemplo: Cylinder { Height 2.0 Radius 2.0 } Neste exemplo, Cylinder é o tipo do nodo e height e radius dois campos com

seus valores que especificam a altura e diâmetro do cilindro a ser desenhado.

a) Tipo de valores Existe um conjunto pré-definido de tipos de dados ou valores que são aceitos

como atributo dos campos de um nodo. É importante ressaltar que a não presença de um destes campos no nodo implica no uso de um valor default, mas sempre dentro das especificações da linguagem. A tabela a seguir apresenta os tipos de dados possíveis na linguagem VRML. Nesta tabela os tipos obedecem a uma padronização de nomenclatura, iniciando-se sempre com SF ou MF:

- SF: Single value types – indica um único valor para o tipo a ser utilizado no dado; - MF: Multiple value types – indica o uso de múltiplos valores para o dado deste tipo;

Tipo de Valor Descrição

SFBool Descreve um valor booleano: verdadeiro (TRUE) ou

Falso (FALSE)

SFColor MFColor

Grupo de três valores reais descrevendo as

Componente vermelho (red), verde (green) e azul

(blue) do modelo de cores RGB

SFFloat MFFloat

Descreve valores reais ou de ponto flutuante

SFImage Uma lista de valores descrevendo as cores de uma

Imagem digital

SFInt32 MFInt32

Valores inteiros de 32 bits

SFNode MFNode

Identifica um dado do tipo node VRML (nodo)

SFRotation MFRotation

Descreve um grupo de quatro valores reais onde os

Três primeiros identificam um eixo o sistema de representação e o último um ângulo medido em radianos. Estes valores definem uma transformação geométrica de rotação.

SFString MFString

Descreve uma lista de caracteres, que devem estar obrigatoriamente entre aspas, caracterizando uma string.

SFTime Descreve um valor real para a medida absoluta de

tempo, em segundos, contados a partir da 00:00hs do

dia 01/01/1970.

SFVec2f MFVec2f

Dois valores reais descrevendo um ponto ou vetor

Bidimensional no plano cartesiano

SFVec3f MFVec3f

Três valores reais descrevendo um ponto ou vetor

Tridimensional no espaço cartesiano

Os tipos de dados descritos acima irão aparecer na descrição formal dos campos dos Nodos que a linguagem VRML comporta a serem vistos mais tarde. Por exemplo, a descrição formal do campo height do nodo Cylinder é: height 2.0 # SFFloat. Esta descrição indica que o campo height tem um calor default de 2.0 e este dado é do tipo SFFloat, portanto, admitindo somente valores reais na sua descrição.

b) Nomes de nodos

Todos os nodos no ambiente virtual podem ser nominados. Os nomes podem ser compostos de qualquer sequência de letras, números e underscore. Os nomes compostos diferenciam letras maiúsculas e minúsculas (case sensitives) e não podem iniciar com um número. A definição de um nome para um nodo VRML tem a função de identifica lo para novo uso posterior. Para fazer este uso, o nodo deve ser definido previamente com a seguinte definição:

DEF nome_do_nodo tipo_do_nodo {...} Exemplo: DEF Meu_Cilindro Cylinder { Height 2.0 Radius 2.0 } Após a definição do nodo ele pode ser utilizado sempre que se fizer

necessário. Para esta utilização, o nome definido ao nodo deve aparecer precedida pela palavra-chave USE:

USE nome_do_nodo Exemplo: Geometry USE Meu_Cilindro

c) Nomes de nodos

Todos os nodos no ambiente virtual podem ser nominados. Os nomes podem

ser Compostas de qualquer sequência de letras, números e underscore. Os nomes

compostos diferenciam letras maiúsculas e minúsculas (case sensitives) e não podem iniciar com um Número. A definição de um nome para um nodo VRML tem a função de identificá-lo para novo uso posterior. Para fazer este uso, o nodo deve ser definido previamente com a seguinte definição:

DEF nome_do_nodo tipo_do_nodo {...} Exemplo: DEF Meu_Cilindro Cylinder { Height 2.0 Radius 2.0 }

Após a definição do nodo ele pode ser utilizado sempre que se fizer necessário. Para esta utilização, o nome definido ao nodo deve aparecer precedida pela palavra-chave USE:

USE nome_do_nodo Exemplo: Geometry USE Meu_Cilindro

1.4 Descrevendo Figuras A construção do ambiente virtual é realizada com figuras (shapes) descritas

pelos Nodos e por seus atributos. Desta maneira, a figura VRML tem uma forma ou

geometria (geometry) que define a sua estrutura tridimensional. Além disto, esta figura tem sua aparência baseada no material com o qual é feita (material) e na textura da sua superfície (texture). Assim, geometry e appearance são os campos do nodo Shape:

Exemplo: Shape { Appearance DEF Azul Appearance {# Campo da aparência material Material { # da figura DiffuseColor 0.0 0.0 1.0 } } Geometry Cylinder {# Definição da sua Height 2.0 # forma 3D Radius 2.0 } } A linguagem VRML suporta vários tipos de primitivos geométricos para as

figuras De forma pré-definida, como caixas, cilindros, cones e esferas. Além disto

existem várias Figuras geométricas avançadas como figuras de extrusão e grids de elevação.

Com base nestes tipos, a linguagem VRML permite que as figuras sejam agrupadas

E reagrupadas sempre que necessário para formar figuras mais complexas. O agrupamento

Das figuras se dá através do nodo Group. O nodo que agrupa outras figuras e nodos é chamado de pai (parent) e as figuras que fazem parte de um grupo são chamadas de filhos (children). Neste contexto, nãohá limite para o número de filhos existentes em um grupo.

1.5 Eventos e Rotas A linguagem VRML permite a criação de mundos dinâmicos. Para fazer isto, os Arquivos VRML devem prever “instruções” para a construção do mundo. Estas

instruções descrevem como conectar nodos para atuação conjunta ou condicionada. Por exemplo, abrir uma porta quando o rato clica em um certo objeto ou acender uma lâmpada nas mesmas condições. Estes eventos são mecanismos de troca de mensagens entre os objetos e envolvem:

- Um par de nodos para atuar conjuntamente; - Uma rota de comunicação entre os dois nodos envolvidos; Uma vez a rota tendo sido definida entre os dois nodos, o primeiro deles pode Enviar mensagens ao segundo. Estas mensagens, chamada de event (evento) contém valores que forçarão o

nodo preceptor a reagir. Existe inclusive a possibilidade de agrupar vários nodos criando um circuito de comunicação.

Cada tipo de nodo apresenta acionadores (jacks) de entrada e saída com os quais as mensagens atuam. Por exemplo, o nodo que cria uma luz (lâmpada) tem um acionador de entrada que pode ligá-la ou desligá-la (no/off). Acionando-o, através do envio de uma mensagem, é possível ligar e desligar esta luz a distância.

É importante salientar que nodos podem ter vários acionadores para interação entre

Nodos do circuito. Por outro lado, estes acionadores são de entrada (input) e saída (output).

Os acionadores de entrada são chamados de eventIn e ou acionadores de

saída são Chamados de eventOut. Também é importante notar que estes acionadores

tem um tipo de dado definido para receber ou enviar através dele. Neste contexto, o circuito necessita descrever uma rota (route) de um

acionador EventOut de um dado nodo para um acionador eventIn de outro nodo. O

circuito Permanecerá inativo até que um evento seja enviado entre os nodos. A reação

do segundo Nodo depende: - Do tipo de nodo que está recebendo o evento; - Do acionador de entrada que foi ativado; - Do valor contido no evento; - Da atividade do nodo no momento do recebimento da mensagem;