Manuale Utente

Mondo Tridimensionale - Bellini Genuzio - Geometria Computazionale 2013


 

Indice:
1. Introduzione.
2. Costruzione degli occhiali.
3. Due rapidi esempi d'uso.
4. Descrizione completa dell'interfaccia grafica.
5. Appendice.

 

 

1 INTRODUZIONE

 

L'applicazione è stata sviluppata per fornire all'utente un immagine stereoscopica 3D  di un mondo virtuale tramite l'applicazione della geometria proiettiva. Poichè l'applicazione sia friubile a pieno è necessario costruire gli occhiali 3D descritti in seguito nel manuale. Il progetto è stato sviluppato in Java, non sono stati utilizzate librerie e/o pacchetti esterni per volere degli autori. 

 

 


2 COSTRUZIONE DEGLI OCCHIALI

 

Materiale necessari:

Istruzioni:

  1. Scaricare il .pdf sottostante e stamparlo.

  2. ritagliare il contorno degli occhiali lungo le linee nere (compresi i buchi per le lenti) e attaccare i bordi con lo scotch.

  3. Ritagliare un rettangolo di acetato rosso in modo che sia un poco più grande del buco per la lente. Eseguire la stessa operazione con il ciano.

  4. Attaccare con lo scotch le due lenti appena create nei due buchi in modo che, inforcando gli occhiali, la lente di sinistra si rossa e quella di destra ciano.

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3 DUE RAPIDI ESEMPI D'USO

 

In questo paragrafo inseriamo due rapidi esempi d'uso correlati da tutorial video.  Il primo riguarda la modifca di una Patch mentre il second prevede l'inserimento di un solido.

Modifica di una Superficie di Bezier
  1. Avviare l'applicazione.
  2. Cliccare sul  tasto "Modifica Patch".
  3. Selezionare all'interno del primo pannello il punti che si vogliono modificare.
  4. Premere il tasto Conferma.
  5. Selezionare la direzione dello spostamento dei punti  tramite il box "Direzione modifiche".
  6. Spostare tramite il trascinamento i  punti selezionati fino alla posizione desisderata.
  7. Premere il testo "Conferma".
Inserimento di un solido
  1. Avviare l'applicazione.
  2. Selezionare "Solidi" nel box "Patch/Solidi"
  3. Selezionare il solido che si vuole inserire.
  4. Inserire le coordinate del vertice della base più vicino al centro del mondo e l'altezza (clicca qui per sapere i valori di default dei solidi).
  5. Premere il tasto "Conferma".

 


4 DESCRIZIONE COMPLETA DELL'INTERFACCIA GRAFICA

 

 L'interfaccia grafica è composta da 5 pannelli. I 4 pannelli principali sono contenuti in un'unica finestra mentre la vista stereografica è posizionata in un'altra finestra.

  1. La vista del mondo 3D.
  2. Il pannello dei comandi.
  3. La vista dell'occhio1.
  4. La vista dell'occhio2.
  5. La visualizzazione strereografica.
Di seguito verranno presi in esame i singoli pannelli.

4.1 LA VISTA DEL MONDO 3D.
In questo frame è possibile visualizzare il mondo 3D ed interagire con esso tramite il mouse e il pannello dei comandi. L'impostazione di default prevede la visualizzazione di una patch di Bezier piana partendo da un punto di vista predefinito. In quanto strettamente collegata al pannello dei comandi si rimandano le spiegazioni nel paragrafo seguente.


4.2 PANNELLO DEI COMANDI.

Con questo pannello è possibile interagire e modificare le impostazioni di visualizzazione sia dei frame che contengono la vista del mondo 3D, sia quelli che visualizzano la vista degli occhi. I comandi si possono dividere in tre "Macro-Aree": una di comandi per la vista del mondo 3D, una per la modifica della posizione degli occhi e l'ultima per la modifica delle patch o l'inserimento dei solidi. Di seguito verrà riportata la spiegazione di tutti i tasti presenti nel pannello con delle immagini che ne rappresentano gli effetti sulle viste.


4.2.1 Tasto "Reset"

Il tasto reset una volta premuto reinizializza l'applicazione.

4.2.2 Menù "Comandi vista"

Tramite questo menù è possibile selezionare azione che si compie tenendo premuto il tasto del mouse all'interno del mondo 3D:

  1. Rotazione, comando "ruota" (Impostazione di default). Si effettua una rotazione intorno al centro del mondo3D
  2. Ingrandimento, comando "zoom". Spostando il mouse in alto aumenta lo zoom, spostandolo verso il basso diminuisce.
  3. Traslazione, comando "pan". Spostando il mouse è possibile traslare in centro del mondo all'interno del frame

4.2.3 Tasto "Centra"

Questo tasto serve per reimpostare il centro del mondo nel suo punto di default a seguito di una traslazione.

4.2.4 Tasto "Aggiorna vista Stereo"

Questo tasto permette di aggiornare la visualizzazione nella finestra della visuale stereoscopica. Non è stato possibile mettere un aggiornamento automatico in quanto la complessità computazionale per calcolare l'immagine stereoscopica influiva negativamente sull'interazione con l'applicazione.

4.2.5 Menù "Seleziona vista"

Tramite il menù successivo è possibile impostare una delle viste predefinite:

  1. default, prevede che il punto di vista venga posto nel suo di default
  2. laterale, sposta il punto di vista in modo da ottenere una vista laterale dei solidi/superfici.
  3. frontale, mostra la vista frontale.
  4. superiore, mostra la vista superiore.
Di seguito è viene mostrato come cambia la vista del mondo in base alle diverse selezioni.

Esempio di vista di default Esempio di vista laterale Esempio di vista frontale Esempio di vista superiore


4.2.6 Menù "Patch/Solidi"

Questo menù permette la scelta degli oggetti da visualizzare:

  1. Patch (impostazione di default)
  2. Solidi
Questa scelta farà cambiare i comandi presenti nel pannello.

4.2.7 Opzione "Mostra i raggi dei punti di vista"

Spuntando questo box è possbile visualizzare nella vista del mondo 3D i raggi che individuano le direzioni dei due punti di vista, togliendo la spunta i raggi non verrano mostrati (impostazione di default).

4.2.8 Opzione "Visualizza solido pieno"

Spuntando questo box è possibile visualizzare il solido pieno anzichè "wireframe"(impostazione di default). Questa impostazione cambierà anche la visualizzazione nei frame dei diversi punti di vista.
N.B. Questo tasto viene disabilitato quando si stanno visualizzando superfici di Bezier in quanto non avrebbe effetti.

4.2.9 ScrollBar "Comando Angolo Theta"

Questa scrollbar viene utilizzata per far ruotare i due occhi intorno all'asse z. Questa, come le seguenti, modificherà le viste degli occhi e nel caso fosse stata selezionata l'opzione "Mostra i raggi dei punti di vista" allora sarà possibile vedere il movimento dei raggi nella vista del mondo 3D. L'impostazione di default prevede che il valore theta sia uguale a quello di default per la vista del mondo 3D.

4.2.10 ScrollBar "Comando Angolo Phi"

Questa scrollbar viene utilizzata per far ruotare i due occhi intorno all'asse y. L'impostazione di default prevede che il valore Phi sia uguale a quello di default per la vista del mondo 3D.

4.2.11 ScrollBar "Comando Distanza Occhi"

Questa scrollbar viene utilizzata per far variare la distanza tra gli occhi e il centro del mondo lungo la direzione impostata tramite l'angolo theta e phi. L'impostazione di default prevede che il valore della distanza sia uguale a quello di default per la vista del mondo 3D.



4.2.12 Modalità "Patch" e modalità "Solidi"


Quest'ultima parte del pannello dei comandi risulta variabile. Infatti si entra in due modalità differenti denominate "Modalità Patch" e "Modalità Solidi" che richiamano la scelta fatta nel menù "Patch/Solidi" .

Esempio della modalita "Patch" 2.12.* Esempio della modalita "Solidi" 2.13.*


4.2.12.1 Modalità "Patch": Tasto "Modifica Patch"

Premendo questo bottone si ha la possibilità di modificare i punti del reticolo della Patch presente nel mondo. Una volta premuto verranno visualizzati i punti modificabili tramite l'interazione con la vista del mondo. In seguito questo tasto viene disabilitato fino alla fine delle modifiche.

Come vengono visualizzati i punti modificabili Come vengono visualizzati i punti selezionati per le modifiche

4.2.12.2 Modalità "Patch": Area di testo "Messaggi Modifiche"

In questa area di testo verranno indicati i passi da seguire per modificare le patch. L'elenco completo dei messaggi verrà trattato in seguito.

4.2.12.3 Modalità "Patch": Tasto "Conferma"

Questo tasto serve per confermare le modifiche effettuate sulla patch.In base al passo di modifica conferma i punti che vengono selezionati o ne conferma lo spostamento.

4.2.12.4 Modalità "Patch": Tasto "Annulla"

Questo tasto serve per annullare le modifiche/selezione punti effettuate sulla patch.

4.2.12.5 Modalità "Patch": Menù "Direzione Modifiche"

Questo tasto serve decidere l'asse di spostamento dei punti precedentemente selezionati. Una volta selezionato l'asse, un drag del punto sulla vista del mondo 3D effettuerà lo spostamento. Affinchè questa come le altre modifiche abbiano effetto è necessario premere il tasto conferma.
N.B. Il comando diventa disponibile una volta confermata la selezione dei punti da modificare. Durante lo spostamento dei punti non è possibile cambiare la vista del mondo 3D tramite il mouse.

4.2.13.1 Modalità "Solidi": Menù "Piramide/Cubo"

Questo menù permette la scelta del solido da inserire. I solidi possibibili sono il cubo e la piramide. La piramide è a base quadrata è possibile decidere l'altezza della piramide. non è possibile modificare la lunghezza dei lati della base che è impostata di default a 2. Per il cubo è possibile impostare la lunghezza del lato.

4.2.13.2 Modalità "Solidi": Aree di testo "Inserimento valori"

Questa parte del pannello serve per inserire le coordinate del vertice della base più vicino al centro del mondo e l'altezza dei solidi. Il box altezza definisce l'altezza per la piramide e la lunghezza del lato del cubo. I valori inseribili sono dei valori reali. L'area di testo sottostante fornisce delle informazioni sulla validità dei dati inseriti. N.B. Affinchè le modifiche abbiano effetto è necessario premere il tasto conferma.

Esempio di messeggio nel caso di punti validi Esempio di messeggio nel caso di punti non validi Esempio di messeggio nel caso inserimento di un solido
con base che si sovrappone ad una già esitente

4.2.13.3 Modalità "Solidi": Tasto "Conferma"

Questo tasto serve per inserire un solido nel mondo3D. Nel caso i valori inseriti non fossero validi verranno visualizzati i messaggi di errore visualizzati sopra.

4.2.13.4 Modalità "Solidi": Tasto "Annulla"

Questo tasto serve cancellare tutti i solidi precedentemente inseriti nel mondo 3D.

 

4.3 LA VISTA DELL'OCCHIO 1

In questo pannello viene mostrata la proiezione del mondo creato nella visualizzazione 3D, questa volta avente come centro di prospettiva il punto corrispondente all'occhio sinistro. L'interazione col pannello è possibile solo tramite le scrollBar e il tasto mostra solido pieno. 

 

4.4 LA VISTA DELL'OCCHIO 2

Nell'ultimo pannello dell'applicazione principale viene mostrata l'altra proiezione del mondo creato nella visualizzazione 3D, questa volta avente come centro di prospettiva il punto corrispondente all'occhio destro. 

 

4.5 LA VISUALIZZAZIONE STEREOGRAFICA

L'altra finestra dell'applicazione contiene solo la visualizzazione stereografica del mondo creato nella visualizzazione 3D. L'immagine contenuta è la la combinazione stereografica delle immagini visibili dai due occhi (presenti nei relativi pannelli). Il pattern di colori utilizzato per la visione stereografica è il pattern rosso-ciano e per godere della tridimensionalità dell'immagine è necessario indossare gli occhiali stereografici.
L'immagine contenuta in questo riquadro viene ridisegnata ogni volta che si clicca sul pulsante "Aggiorna vista Stereo". Per poter fornire un maggior senso di tridimensionalità nei solidi, essi sono sempre visualizzati in modalità wireframe. La scelta di un'altra finestra per quest'ultima vista è stata fatta per rendere più fruibile l'immagine stereografica.

 


5 Appendice

 In questo capitolo verranno indicati i valori dei default

Parametro Valore
Comandi Vista Ruota
Seleziona Vista Default
Theta (radianti) 0.5235987755982988
Phi (radianti) 1.2566370614359172
Rho  85.0
XPunto di Vista 70.00932380143821
YPunto di Vista 40.41990194254402
ZPunto di Vista 26.266444521870532
Patch/Solidi Patch
Mostra i raggi dei punti di vista False
Visualizza solido pieno False
Solido da inserire Piramide
XPunto del Solido 0
YPunto del Solido 0
ZPunto del Solido 0
Larghezza della base della piramide 2
Altezza della piramide 2
Lunghezza del lato del cubo 2
Dimensione Cubo di Visione 8x8x8