Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

1. Università degli Studi di Milano Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Dipartimento di Informatica e Comunicazione Corso di Laurea in Comunicazione Digitale Problematiche di messa in scena di mondi virtuali Laureanda Ambra Aurora Sacchi Matricola 634912 Relatore Prof. Daniele Marini Correlatore Dott. Massimiliano Piscozzi a.a. 2005-2006

2. Contesto Sperimentazione di applicazioni di Realtà Virtuale nelle grandi industrie di processo per migliorare la sicurezza del personale. Realizzare uno scenario virtuale visualizzabile su uno schermo stereoscopico di un Teatro Virtuale. esempio: simulare l’attività di manutenzione di un operaio su una conduttura di un impianto industriale. Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

3. Natura del problema Uno scenario di Realtà Virtuale navigabile interattivamente in tempo reale deve sottostare a certi vincoli per poter essere gestito in modo efficace dal motore grafico. • - il modello è geometricamente complesso • deriva da diverse conversioni tra software grafici • (Microstation  VRML  3D Studio Max  Maya) • presenta errori ed ha una resa visiva bassa Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

4. Pianificazione del lavoro Mayaambiente utilizzato come framework • Obiettivi: • fornire dati aggiuntivi utili all’interazione in real time; • dare la possibilità di anteprima di visualizzazione del L.O.D. del modello; • semplificare la geometria; • elevare la qualità della resa visiva. Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

5. Fase 1. Correzione del modello Il modello dell’impianto chimico(concesso dal laboratorio del VRMM Park di Torino) è l’esempio di un possibile scenario complesso. • migliorare l’organizzazione della scena • eliminare la geometria superflua • rimodellare varie componenti: • - condutture composte da più elementi anziché uno unico; • - rappresentare a diversi livelli di dettaglio il modello di un certo oggetto Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

6. Rimodellazione a diversi livelli di dettaglio Modello geometrico eccessivamente complesso esempio: valvola 5500 facce e 7100 vertici! Dare una rappresentazione diversa all’oggetto. Rimodellato in 3 versioni di diverso L.O.D.: alto, medio e basso. Hight Medium Low 1 faccia, 4 vertici da usare come sprite 1291 facce, 1426 vertici 86 facce, 123 vertici Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

7. Fase 2. Aggiunta di semantica Cos’è un metadato?"dato circa un (altro) dato“ Esempi di metadati possono essere: - la temperatura di una sostanza in una conduttura; - il voltaggio della corrente nella centrale elettrica; - il tipo di sostanza chimica contenuta in un silos. I metadati servono per associare un significato all’oggetto Maya consente di associare informazioni aggiuntive agli oggetti mediante gli Extra Attribute Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

8. Automatizzare l’esportazione Nuovo menu a discesa “Virthualis - Objx” ha tre funzioni: 1) la creazione del layout generico; 2) l’importazione del file xml generato; 3) l’esportazione del file objx. File prodotti in output: Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

9. Metadati – Caricamento degli script .mel Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

10. Metadati – Generazione del menu integrato Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

11. Metadati – Funzioni del menu Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

12. Metadati – Extra Attribute Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

13. Metadati – Generazione dei file Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

14. Fase 3. Resa visiva realistica • Tecniche di shading: • materiali • texture • bump mapping Modello di partenza Modello ottimizzato Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

15.  Scena padre impianto chimico.mb  Scene figlie valvola_a_sfera.mb valvola_manuale_H.mb valvola_manuale_L.mb valvola_manuale_M.mb Fase 4. Anteprima di visualizzazione Sistema di reference Maya referenzia (legge)il modello che è stato scelto dall’utenteper la visualizzazione corrente desiderata File reference: organizzazione gerarchica ad albero delle scene Proxy reference: le scene complesse vengono sostituite con versioni semplificate Il modello complesso valvola_manuale_H è usato come file reference I modelli semplificati valvola_manuale_M e valvola_manuale_L sono usati come proxy reference Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

16. Sistema di reference • presenza di oggetti ripetitivi nella scena (istanze) • scelta del livello di dettaglio (L.O.D.) Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

17. Soluzione trovata Esportazione con suddivisione delle informazioni per singole componenti Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

18. Sviluppi futuri Ampliare il contenuto dei file xml (nuovi tag e attributi) Impostare la scena nelle varie condizioni metereologiche (sole, pioggia, nebbia, neve) e per la visione notturna Soluzioni specifiche di elaborazione per necessità particolari di motori grafici che devono rappresentare altri modelli complessi Problematiche di messa in scena di mondi virtuali

19. Grazie Problematiche di messa in scena di mondi virtuali