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Proyecto de la asignatura Visualización y Entornos Virtuales

En la práctica se van a trabajar especialmente los siguientes temas:

• Geometría básica
• Transformaciones geométricas
• Grafo de la escena
• Cámara
• Avatar y colisiones
• Luces y materiales

1. Geometría básica

• Implementar las siguientes funciones incluidas en el fichero Math/line.cc:

          void Line::setFromAtoB(const Vector3 & A, const Vector3 & B);
          Vector3 Line::at(float u) const;
          float Line::paramDistance(const Vector3 & P) const;
          float Line::distance(const Vector3 & P) const;

• Implementar las siguientes funciones incluidas en el fichero Math/intersect.cc:

          int BSpherePlaneIntersect(const BSphere *bs, Plane *pl);
          int BBoxBBoxIntersect(const BBox *bba, const BBox *bbb );
          int BBoxPlaneIntersect(const BBox *theBBox, Plane *thePlane);

Nota: Para visualizar los resultados de este apartado se utilizará el programa Math/test.

2. Transformaciones geométricas

• Implementar las siguientes funciones incluidas en el fichero Math/trfm3D.cc:

          Vector3 Trfm3D::transformPoint(const Vector3 & P) const;
          Vector3 Trfm3D::transformVector(const Vector3 & V) const;
          void Trfm3D::setRotAxis(const Vector3 & V, const Vector3 & P, float angle );

Nota: Para visualizar los resultados de este apartado se utilizará el programa browser_gobj y se realizará una modificación en elshaderShader/dummy.vert

3. Grafo de la escena

Inicialmente se puede considerar que la transformación parcial de cada nodo gestionará la localización LOCAL (m_placement). Esto es, la posición y la orientación de un nodo viene dado por sus progenitores.

No obstante, finalmente, se debe gestionar la transformación que localiza un nodo en el mundo directamente (m_placementWC). Esta última transformación actúa como una memoria caché y se utiliza para aligerar el cálculo computacional de la aplicación. Mediante ello, no se tienen que componer las transformaciones del nodo en cada frame. Eso sí, si se mueve un nodo, se debe actualizar su transformación mplacementWC y también la de sus hijos.

Si se considera que la transformación parcial de cada nodo es LOCAL, simplemente se pueden implementar las siguientes funciones en el fichero SceneGraph/node.cc:

void Node::addChild(Node *theChild);
void Node::draw();

Por el contrario, si se considera que las transformaciones son GLOBALES, se deben implementar las siguientes funciones en el fichero SceneGraph/node.cc:

void Node::addChild(Node *theChild);
void Node::propagateBBRoot();
void Node::updateBB();
void Node::updateWC():
void Node::updateGS();
void Node::draw();

Nota: Para visualizar los resultados de este apartado se utilizará el programa browser.

4. Cámara

• Implementar las siguientes funciones incluidas en el fichero Camera/camera.cc:

          void PerspectiveCamera::updateProjection();
          void Camera::updateFrame();

5. Avatar y colisiones

• Implementar la siguiente función incluida en el fichero Camera/avatar.cc y comprobar que el avatar no se choca con los objetos de la escena.

          bool Avatar::advance(float step);

• Por ello, se va a implementar la siguiente función incluida en el fichero Scene/node.cc:

          const Node *Node::checkCollision(const BSphere *bsph) const;

6. Luces y materiales

• Implementar la siguiente función incluida en el fichero Shading/light.cc:

          void Light::placeScene();

• Además, se debe añadir el código correspondiente a las siguientes luces en los ficheros:

  • Shaders/pervertex.vert
  • Shaders/pervertex.frag

para las siguientes luces:

• Una luz posicional (con atenuación de la luz).
• Dos luces direccionales.
• Una luz del tipo spotlight (sin atenuación de la luz) en la escena que se moverá con la cámara.

Autor: Xabier Lahuerta Vázquez