Tesis F r_ Que para ob$ener elgrado de rtilaesiro en Ciencias, Area Computación Presenta ” Ing. Rub& Zepeda Garctía d ”I1 *u ” J Asesor M.C Rodolfo Gallardo Rosales S Coquimatlan, Col. Abril-2000 Facultad de Ingenieria Mecónicay Eléctrica - ______-_______ EXPEDIENTE 273 NUM. 97-0320 C. RUREN ZEPEDA GARCIA COLON # 273 CIUDAD GUZMAN, JAL. Informo a usted que ha sido aprobado como tema de titulación para obtener el grado de MAESTRO EN CIENCIAS AREA: COMPUTACION. El solicitado por usted bajo el título: ” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ” Desarrollado bajo los siguientes puntos: I II III IV V VI VII .- INTRODUCCION .-ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTIJAL/VRML .- DISEÑO DEL SITE .- DESARROLLO DEL SITE .- IMPLEMENTACION DEL SITE .- ESTADO DEL ARTE .- CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS .- ANEXOS BIBLIOGRAFIA Al mismo tiempo informo a usted que ha sido designado como asesor de titulación al C. M.C. RODOLFO GALLARDO ROSALES. En cada uno de los ejemplares de titulación que presente para examen, deberá aparecer en primer término copia del presente oficio. \/ JA*TRABAJA 6 de Abril de 2000 c.c.p. EXPEDIENTE AGFC/merv* K m 9 Carretera Colima-CoquitnatlRn, A P . 299 l Colma, Mexico . TctIéfono 01 (333) 3 01 30 Exp.No.: 0033 Fecha: 04-09-99 Acta No.: 10 C. RUBEN ZEPEDA GARCIA Domicilio: COLON # 24.5-l Localidad: CD. GUZMAN, JAL. Telefono: (0134 I) 2-53-82 En cumplimiento al artículo: 13 y 14 del reglamento de titulacion, al artículo 40, Inciso A del reglamento de estudios de Posgrado vigente y al artfculo: 46 de las normas complementarias al reglamento de Posgrado, correspondientes al Posgrado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Informamos a usted que ha sido autorizado por este Consejo Tecnico del Posgrado su tema de Tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias Area: Computación titulado: ” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME “. para ser desarrollado bajo los siguientes puntos: 1 II 111 IV V VI VII la C. .- INTRODUCCION ,- ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUAL/VRML .- DISEÑO DEL SITE .- DESARROLLO DEL SITE .- IMPLEMENTACION DEL SITE .- ESTADO DEL ARTE ,- CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS .- ANEXOS BIBLIOGRAFIA Así mismo hacemos de su conocimiento que de cual se enmarca su proyecto ha sido M . C . R O D O L F O GALLARDO R O SAL E S acuerdo con la línea de investigación en autorizado como asesor de tesis el A partir de la fecha de aprobación tendrá como plazo un afío para presentar su examen de grado, en caso contrario tendra usted derecho a una prorroga Bnica de seis meses so pena de perder el registro de su proyecto. Una vez concluidos los tramites de revisión de su documento de tesis e integrado su expediente de titulación deberá recoger el oficio que acompaflará a el visto bueno de su asesor de tesis, los cuales encabezaran cada uno de los ejemplares de su tesis. Atentamente Posgrado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y la Universidad de H. CONSEJO TECNICO DEL POSGRADO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA PRESENTE. Por ZEPEDA medio de este conducto informo que el C. RUBEN GARCIA terminó su período de revisión de tesis: ” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ‘* Cuyo contenido es el siguiente : 1 II III IV .- INTRODUCCION .- ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUAL/VRML .- DISEÑO DEL SITE V .- IMPLEMENTACION DEL SITE .- ESTADO DEL ARTE .-CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS .- ANEXOS VI VII .- DESARROLLO DEL SITE BIBLIOGRAFIA El cual cumple con los requisitos necesarios para su aprobación, por lo cual lo autorizo para su impresión. ATENTAMENTE c.c.p. EXPEDIENTE RGR/merv* CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME INDICE Introducción Realidad Virtual Descripción del proyecto 0 bjetivos del proyecto Metas Metodología de desarrollo Recursos Resultados esperados Antecedentes de Realidad VirtuaINRML 9 Definiciones 10 VRML 11 Características 12 Editores VRML 13 Ventajas e inconvenientes de los editores de VRML 14 Tipos de editores de VRML 14 Editores de VRML personales 15 Editores de VRML profesionales 16 Programas auxiliares para el VRML 16 Historia de la Realidad Virtual 17 Disefio del SITE Consideraciones de diseño Desarrollo del SITE Archivos 24 24 33 34 CREACION DE UN SITEZ VIRTUAL PARA LA FIME 35 Código fuente Implementación del SITE 67 68 Texturas Elementos básicos 69 73 Estado del arte Areas de aplicación científica 73 Química y bioquímica 74 Astronomía 74 Aeronáutica 75 Electrónica 75 Ingeniería Aplicaciones eléctrica médicas 75 75 Dispositivos 77 Visuales 77 Audio 3-D 78 La retroalimentación táctil y de fuerza 78 Navegación 79 Conclusiones y sugerencias 81 Anexo 1, lo básico de VRML 82 Documentos VRML 83 Lista de nodos del VRML 2.0 84 Descripción de nodos 85 Nodos de grupo 85 Grupos 85 Nodos especiales comunes 86 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FI?dE Sensores 87 Geometrías 87 Propiedades geométricas 88 Apariencia 88 Interpolaciones 89 Nodos 90 enlazados Anexo 2, glosario 91 Consulta bibliográfica por hreas de interés 96 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO I INTRODUCCION En la actualidad el uso de Internet se ha convertido en una necesidad para todas las empresas, gobiernos y, en general, para cualquier persona que desee o deba tener un intercambio de información constante y actualizada; razón por la cual también se ha convertido en una necesidad para las Universidades e Investigadores que requieren, tanto conocer como publicar, los avances científicos realizados en cualquier campo del conocimiento. Hasta ahora toda la información de estos adelantos tecnológicos es publicada, entre otros medios, en Internet en forma de texto y gráficos en dos dimensiones, pero recientemente se han dado avances en la tecnología que permiten que, utilizando un monitor común y corriente, se visualicen imágenes en tercera dimensión y, más aun, mundos virtuales completos; lo cual amplía el horizonte de posibilidades del uso de Internet. Sin embargo éste es un campo que apenas comienza a explorarse, y a explotarse, razón por la cual es fundamental realizar investigaciones, y desarrollar aplicaciones, profundizando en esta vertiente de la Realidad Virtual para sacar el máximo provecho posible a toda esta gama de nuevas posibilidades de desarrollo gráfico interactivo. Esto avances en software y hardware, que sin duda serán los que dominen el mundo de la Internet en el siglo venidero, harán que sea más fácil proyectar las ideas para que sean mejor comprendidas e interpretadas por la gente, (no en balde se dice que una imagen vale más que mil palabras), que aún sin tener todo el bagaje cultural necesario, esté interesada en conocer los avances científicos y tecnológicos que se dan continuamente en todo el mundo. En base a lo anterior es indispensable que la Universidad de Colima (que siempre se ha distinguido en el ámbito nacional, e internacional, por ser una @$jJución preocupada por estar entre las primeras en impulsar investigaciones CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME que generen avances en el campo del conocimiento) a través de la FIME incursione en este campo del conocimiento; y la realización de este SITE virtual será una continuación de los esfuerzos de esta gran Institución por ser una casa de estudios de excelencia, que genera y promueve el desarrollo científico y tecnológico. REALIDAD VIRTUAL Con el desarrollo informático actual se ha acufiado y popularizado un nuevo concepto: “Realidad Virtual”. De los programas militares de entrenamiento y simuladores de vuelo saltó hacia las aplicaciones para el entretenimiento, en las cuales se le encasilló durante algún tiempo y, aún hoy, muchas personas lo siguen asociando únicamente con esta área pero actualmente se han superado estas etapas y esta tecnología ha trascendido a muchos otros campos del saber humano, de tal forma que hoy en día se empieza a aplicar en la ciencia, ingeniería, medicina, diseño y fabricación etc. Y se dice que comienza a aplicarse porque diariamente se le encuentran nuevas áreas de aplicación y se vislumbran aún más en un futuro mediano y lejano. El concepto “Realidad Virtual” agrupa dos términos diametralmente opuestos: “Realidad” y “Virtual”. El término “Real” está definido como aquello que “tiene existencia verdadera y efectiva” por lo tanto “Realidad” sería todo aquello que tuviera una existencia verdadera y efectiva; en cambio “Virtual”, la segunda parte del concepto, se usa frecuentemente en oposición a efectivo o real o como aquello que tiene existencia aparente y no real, es decir, un espejismo. Esta contraposición de términos utilizados ha creado no poca polémica entre los seguidores y aún detractores de esta tecnología en cuanto a que si es apropiado llamarla de esta manera o no, pero sin profundizar en qué tan correcta o incorrecta es la utilización de estas palabras podemos decir que una aplicación de Realidad Virtual es una construcción diseñada para estimular a los sentidos y cuya función CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME primordial es sustituir la percepción espacio-temporal del sujeto para hacerle creer que está donde no está y concederle el ser a lo que no es. A la Realidad Virtual la podemos clasificar como: Inmersiva No Inmersiva De Proyección Inmersiva El objetivo de estos sistemas es conseguir que el usuario tenga la sensa$ón de estar presente en el mundo artificial. Para lograrlo se valen de dispositivos especiales de visualización y de sensores, que debe usar el visitante al sitio virtual, para recrear una serie de efectos visuales y sensitivos que provocan la sensación de realidad de una manera más concreta. No Inmersiva, Este tipo de sistemas se valen únicamente de dispositivos de visualización normales, como lo son los monitores o pantallas de computadoras, y para lograr el efecto de relieve se pueden utilizar gafas estereoscópicas para la recreación del mundo virtual, las sensaciones no logran el grado de realidad alcanzado con la Inmersiva. De Proyección Existen distintos grados de proyección en estos sistemas, algunos están basados en que el usuario se introduzca en una habitación o adminículo cerrado en cuyas paredes se proyectan una o más imágenes del mundo virtual. Un ejemplo de este tipo de sistemas lo constituye el CAVE en SIGGRAPH que CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME consiste en una serie de pantallas que rodean al usuario para la proyección de información. La raza humana se ha caracterizado siempre por una insatisfacción total y permanente de su realidad, la cual ha sido el motor que la ha llevado a tratar continuamente de cambiar su realidad, lográndolo en la mayoría de los casos, pero este afán continuo de cambio la ha llevado también, cuando no puede modificar su realidad, a elaborar diferentes formas, voluntarias, de desconectarse o evadirse de la realidad; una de ellas es el consumo de sustancias de las llamadas alucinógenas, ya sea de las encontradas en la naturaleza o diseñadas, las cuales producen una alteración de los sentidos y son usadas para percibir “otra” realidad o evadirse de ésta. Otra forma de evasión voluntaria de la realidad la encontramos en las diferentes formas artísticas, el teatro, el cine, la literatura, etc. Que recrean espacios y situaciones que no son reales pero que los percibimos a través de los sentidos y nos hacen creer que es lo que no es. Una forma involuntaria de evadir la realidad, o de recrear una realidad virtual, la encontramos en los sueños, los cuales no son sino una forma de evadirse o desconectarse de la realidad, aunque éstos tienen la característica de no ser controlables por el sujeto, pero que por instantes de tiempo recrean situaciones que pueden ser placenteras o dolorosas. DESCRIPCION DEL PROYECTO Este proyecto consiste en crear un vínculo, de la pagina WEB de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, hacia el sitio que se creará. Este SITE estará realizado enteramente en formato VRML (Lenguaje de Modelado de Realidad Vtrtual), y en él se podrá realizar un recorrido en tercera dimensión por las CREiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME instalaciones de la FIME. Para hacer esto, el visitante deberá contar con el visualizador de Realidad Virtual adecuado, estos visualizadores se pueden instalar, en la mayoría de los casos, como plug-in de los visualizadores normales (Netscape Communicator, Internet Explorer, etc.) Este SITE contribuirá a que la página WEB de la FIME continúe siendo muy atractiva para visitar, ya que será el primer sitio WEB de este tipo en el país. Esto permitirá una gran proyección a esta facultad en el ámbito nacional y mundial, por la gran cantidad de visitas que se esperan en este sitio; lo cual ocasionará que sus proyectos de investigación, carreras a nivel licenciatura, área de posgrado, planes de estudio etc. sean aún más conocidos por los usuarios de Internet. El mundo virtual creado contiene una maqueta virtual de los laboratorios, aulas y edificio administrativo de la FIME, por los cuales es posible realizar un recorrido virtual utilizando el visualizador de VRML adecuado. Los laboratorios y talleres podrán contener algunos de los proyectos, maquetas y prototipos que han sido realizados en ellos durante el transcurso de los años. Los diseños, interiores y exteriores, que se realizaron son lo más parecido posible a los reales, ya que se tomaran fotografías, con cámara digital, de todos los edificios que comprenden el campus de la FIME y se utilizaron éstas, hasta donde fue posible, como una guía para el desarrollo de los mundos virtuales creados. La primer página que visualiza el visitante es una común y corriente realizada en HTML, donde se muestra la planta arquitectónica de la Facultad, con hipervínculos hacia las representaciones 3D de cada uno de los edificios de la FIME. También se informa, a los internautas, de los requisitos mínimos necesarios que debe cumplir su visualizador para poder desplegar los mundos virtuales. Cada edificio se despliega en forma individual en una página, que contiene el CREACION DE UN SITE VIEWUAL PARA LA FIME mundo virtual en sí, y una breve información referente a ese edificio en particular o a la FIME o Universidad de Colima en general. OBJETIVOS DEL PROYECTO l Ser el primer sitio WEB de este tipo en el País. l Dar continuidad a la línea de investigación de Realidad Virtual recientemente inaugurada en la FIME. l Continuar con el permanente afán de superación tecnológica que ha caracterizado a la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, y que le ha permitido situarse en un nivel preponderante entre las diversas facultades de la Universidad de Colima y del país. l Incrementar la proyección de esta Facultad, y su área de Posgrado, en el ámbito nacional y mundial, por la gran cantidad de visitas que se esperan en este sitio; lo cual permitirá que sus instalaciones, proyectos de investigación, carreras a nivel licenciatura, área de Posgrado, planes de estudio etc. sean aún más conocídos por los usuarios de Internet. METAS l Incrementar el conocimiento que sobre la Realidad Virtual se tiene en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica e incentívar a otros estudiantes a seguir esta línea de investigación. l Ser punta de lanza en el desarrollo de este tipo de software en el País. l Incrementar el número de visitantes a la página WEB de la FIME. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME METODOLOGIA DE DESARROLLO l.- Lo primero que se realizó fue una amplía investigación en el campo de la Realidad Virtual, para conocer el estado del arte de esta disciplina y, partiendo de ahí, se inicio el desarrollo del proyecto teniendo ya una sólida base de conocimientos que permitió elegir las mejores opciones de diseño y desarrollo de mundos virtuales. 2.- Paralelamente a la investigación de esta disciplina se digitalizaron imágenes de toda la Facultad para tenerlas presentes durante el diseño, y fueron utilizarlas en el desarrollo del proyecto. 3.- Una vez concluida la investigación de la Realidad Virtual, y ya con las imágenes digitalizadas de la FIME, se procedió al análisis de toda esta información para decidir cuáles serán las mejores opciones de desarrollo del sistema. 4.- Después de analizar la información recopilada, y teniendo como premisa que la recreación debería apegarse un cien por ciento a la realidad, y de que el SITE seria visitado vía Internet, se concluyó que lo más adecuado era elaborar un archivo por cada uno de los edificios de la FIME y desplegar, además, una pequefia leyenda alusiva. 5.- Una vez concluido el diseño se procedió a la implementación, la cual fue llevada a cabo en VRML 2.0. Inicialmente se desarrollaron prototipos en diversos programas de diseño gráfico en tercera dimensión, como Corel, trueSpace4 y Virtus Walk Through VRML, que después permiten la conversión de estos archivos al formato VRML, pero esto no resultó muy práctico debido a que los archivos generados eran del orden de los 10 MB o aún mucho mayores, lo que hacía que su carga por Internet fuera sumamente lenta y no era en modo alguno la mejor solución, así que se optó por programar directamente en VRML y no utilizar CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ninguno de estos paquetes de diseño gráfico en la generación de los mundos virtuales. 6.- Por último se montó la página en un sitio de Internet y se estuvieron haciendo pruebas de carga con diferentes equipos de comunicación hasta lograr un compromiso entre la definición y la rapidez de carga. RECURSOS Para el desarrollo de este trabajo se contó con los siguientes recursos materiales: Computadora personal Pentium III, impresora chorro de tinta, cámara fotográfica digital, recursos de software y hardware del área de posgrado de la FIME. RESULTADOS ESPERADOS Contribuir a incrementar el conocimiento que sobre la Realidad Virtual se tiene en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica e incentivar a otros estudiantes a seguir esta línea de investigación. Incremento del número de visitantes a las páginas WEB de la Universidad en general y de la FIME en particular. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO II ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUALIVRML La Realidad Virtual es una nueva tecnología que posee enormes expectativas. Consiste en simulaciones tridimensionales interactivas que producen ambientes y situaciones reales y pueden ser aplicadas en muchos campos y diversos proyectos de interés. Una característica muy importante que se debe tomar en cuenta es que los mundos simulados no necesariamente tienen que adaptarse a las leyes físicas naturales; razón por la cual la Realidad Virtual se presta muy fácilmente para ser aplicada en cualquier campo de la actividad humana aunque, sin duda alguna, habrá algunas aplicaciones mucho más apropiadas que otras; áreas del conocimiento que se interesen primero y más profundamente en ella y otras que tarden un tiempo en asimilarla, pero será, sin dudarlo, una de las tecnologías preferidas en un futuro cercano. A finales de la década de los 80% los gráficos por computadora entraron en una nueva época. No fue sólo que las soluciones tridimensionales (3D) comenzaran a reemplazar los enfoques bidimensíonales y de dibujo de líneas (2D), sino que también se empezaron a vislumbrar y a esbozar los primeros espacios de trabajo totalmente interactivos generados a través de las computadoras, que inicialmente fueron muy rudimentarios. La década de los 90’s trajo consigo un enriquecimiento a los espacios interactivos, recientemente desarrollados, enriqueciéndolos con sensaciones del mundo real a través de estímulos visuales, sensitivos, auditivos y de todo tipo que afectan al usuario de manera interactiva y que lo sumergen aún más en ese mundo generado por computadora, haciendo que éstos sean cada vez más similares a la realidad misma. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME La Realidad Virtual ha sido definida de varias maneras específicas, en algunas ocasiones de forma muy simple y en otras de manera muy rebuscada sin embargo todas ellas son válidas, y muestran el afán de los científicos por entender y comprender totalmente esta tecnología, pero todas estas definiciones aún no logran hacernos percibir la verdadera esencia de ella ni todo el provecho que se le puede sacar a esta, ya no tan nueva, tecnología o forma de trabajar. A continuación se listan algunas de estas definiciones. DEFINICIONES l Una combinación de la potencia de una computadora sofisticada de alta velocidad, con imágenes, sonidos y otros efectos. l Un entorno en tres dimensiones sintetizado por computadora en el que varios participantes acoplados de forma adecuada pueden atraer y manipular elementos físicos simulados en el entorno y, de alguna manera, relacionarse con las presentaciones de otras personas pasadas, presentes o ficticias o con criaturas inventadas. l Un sistema interactivo computarizado tan rápido e intuitivo que la computadora desaparece de la mente del usuario, dejando como real el entorno generado por la computadora, por lo que puede ser un mundo de animación en el que nos podemos adentrar. l La Realidad Virtual es aquella forma de trabajo donde el hombre puede interactuar totalmente con la computadora, generando ésta espacios virtuales donde el humano puede desempefiar sus labores y donde el humano se comunica con la computadora a través de efectores o dispositivos de interacción. CREiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME l Un sistema de realidad virtual es un sistema interactivo usado para crear un mundo artificial o sintético en el cual el usuario tiene la impresión de estar presente, navegar y manipular al resto de los objetos. Para vivir esta experiencia de realidad virtual en su totalidad es necesario poseer algunos dispositivos especiales, como gafas o guantes con sensores, que permiten experimentar sensaciones reales recreadas gracias a las computadoras; pero debido a lo caro que pueden resultar estos dispositivos también se han desarrollado aplicaciones que nos permiten recrear mundos simulados en un monitor de computadora, logrando que las escenas virtuales y los movimientos del visitante dentro de éstas tengan un dominio y una armonía que imiten casi a la perfección los movimientos y vistas que tendría en un mundo real. La Realidad Virtual no es del dominio exclusivo de los videojuegos ni tampoco está restringida a lo puramente tecnológico o científico. Es un medio creativo de comunicación al alcance de todos ya que explota todas las técnicas de reproducción de imágenes y las extiende, usándolas dentro de un entorno en el que el usuario puede examinar, manipular e interactuar con los objetos expuestos. VRML VRML es un acrónimo de “Virtual Reality Modeling Languaje” (Lenguaje De Modelado De Realidad Virtual). Que es el formato estándar internacional (ISOAEC 14772) de archivos para describir multimedia interactiva 3D en Internet. La primera versión (VRML 1 .O) fue creada por Silicon Graphics Inc. Basada en el formato de archivo de Open Inventor. La segunda versión de VRML agregó, significativamente, más capacidades interactivas. Fue diseñado primeramente por el equipo VRML de Silicon Graphics con contribuciones de los investigadores de SONY, MITRA y muchos otros. VRML 2.0 fue revisado por el grupo de discusión vía email ([email protected]) y aprobado y aceptado después por muchas compañías y desarrolladores. En diciembre de 1997, VRML97 reemplazó al VRML CREACION DE UN SI-IX VIRTUAL PARA LA FIME 2.0 y fue formalmente liberado como el estándar internacional ISO/IEC 14772. El lenguaje de Modelado de Realidad Virtual es un formato de archivo para describir objetos y mundos interactivos 3D. VRML fue diseñado para ser usado en Internet, intranets y en sistemas locales, también para ser el formato universal de intercambio para gráficos y multimedia 3D integrados, puede ser usado en una gran variedad de áreas de aplicación en la ingeniería, visualización científica, presentaciones multimedia, entretenimiento, educación, páginas WEB y mundos virtuales compartidos. Características l Facilita el desarrollo de programas de computadora capaces de crear, editar y mantener archivos VRML, así como la conversión automática, a formato VRML, de otros formatos de archivos 30 comúnmente usados. l Provee la habilidad para usar y combinar objetos dinámicos 3D dentro de mundos VRML y permite su reutilización. l Tiene la capacidad de agregar nuevos tipos de objetos no definidos explícitamente en VRML. l Puede ser implementado en una gran variedad de plataformas sin disminuir su rendimiento o capacidades. l Creación de entornos 3D de un tamaño arbitrario. l Representación de objetos multimedia y 3D estáticos y animados con hipervínculos para otros medios como texto, sonidos, películas e imágenes. Los browsers VRML, así como otras herramientas autorizadas para la creación de archivos VRML, están disponibles para una amplia variedad de CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME plataformas. l Permite definir nuevos objetos dinámicos 3D. La semántica de VRML describe un funcionamiento abstracto basado en el tiempo, interactivo 3D y de información multimedia. No define dispositivos fisicos o cualquier otro concepto dependiente de la implementación (p. e. Resolución de pantalla o dispositivos de entrada), además, no asume la existencia de un ratón o algún dispositivo de despliegue gráfico. Cada archivo VRML establece, explícitamente, un sistema de coordenadas para todos los objetos definidos en el archivo así como para todos los objetos incluidos por el archivo. Explícitamente define un conjunto de objetos 3D y multimedia, además, puede especificar hipervínculos para otros archivos y aplicaciones y definir el comportamiento de los objetos. EDITORES VRML Para crear un mundo de realidad virtual se puede utilizar un simple fichero de texto, creado con un procesador cualquiera, que se debe guardar con la extensión .WRL Por tanto, solo es necesario disponer de un navegador para Internet (Explorer, Netscape, etc.) y agregarles a estos un plug-in, como Cosmo Player o Infovista, que pueden ser obtenidos libremente de Internet, incluso en la versión 5 de Internet Explorer ya viene incorporado el Infovista, para desplegar estos mundos virtuales estos mundos virtuales y observar los cambios que se vayan realizando. Pero esta solución implica, por supuesto, un dominio del lenguaje del VRML, que no es tan sencillo como, por ejemplo, el del HTML, para la creación de páginas WEB. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Además, para escenas muy complejas, es muy difícil confeccionar el código a mano, y en ocasiones puede ser necesario recurrir a programas editores de VRML. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS EDITORES DE VRML Ventajas: l Crear escenarios complejos, sin necesidad de programar en VRML. Posibilidad, en algunos programas de modelado gráfico en 3D, de poder exportar directamente los ficheros al formato VRML. Inconvenientes: l El sistema manual no exige ninguna inversión, pero los programas editores de VRML son todos comerciales, variando su precio desde unos $50 US Dlls. para los más sencillos, hasta varios miles de dólares para los más profesionales y completos. l El código generado por estos programas puede ser mucho más voluminoso para conseguir los mismos efectos que con el mAtodo manual, lo que se traduce en un tiempo de carga en Internet mucho mayor. TIPOS DE EDITORES DE VRML Se puede hacer una clasificación de estos programas, en función de su potencia y precio: Personales: programas adecuados para incluir algo de VRML en una página personal, pequeñas animaciones o algún detalle curioso, pero sin mayores oretensiones. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMFi Profesionales: programas adecuados para la creación de mundos en 30 profesionales, de carácter comercial, científico, etc. A continuación se comentan algunos de estos editores de VRML. EDITORES DE VRML PERSONALES Simply 30 2.0 de Micrografx: Se pueden crear animaciones, aunque no sonidos tridimensionales ni indicar niveles de detalle. Incorpora una librería de aproximadamente 400 objetos en 3D, 100 texturas y 50 animaciones. Interfaz muy sencillo. Todo se hace arrastrando los objetos. Potente “Explorador de escenas”, para manipular los objetos y animaciones incorporados. Permite añadir diversas fuentes de luz. Se pueden añadir sombras al suelo. Un detalle muy importante es que da soporte al VRML 2.0, lo que no es habitual en programas personales. Disponible una versión de prueba en Micrografx (Precio aproximado: $70 US Dlls.) Caligari Pioneer 1.0 de Caligari Corporation: Se puede considerar el hermano menor del programa profesional TrueSpace, también de Caligari (ver más adelante). Aunque ofrece un funcionamiento sencillo y potente, hay que tener en cuenta que no da soporte para el VRML 2.0 (sino para el VRML 1 .O), por lo que no tiene algunas de las propiedades de la segunda versión de estándar del VRML (sensores, uso de scrìpts exteriores, etc.), pero sí incorpora cosas como sonido tridimensional, uso de materiales y texturas, enlaces a otros mundos y niveles de detalle para objetos y grupos de objetos. Se puede considerar como un programa adecuado para los que deseen iniciarse en el mundo del VRML. (Precio aproximado $95 US Dlls.) 3D Website Builder de Virtus Corporation: Similar al anterior. Da soporte sólo al VRML 1 .O (Precio aprox. $95 US Dlls.) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME EDITORES DE VRML PROFESIONALES V-Realm Builder 2.1 de Ligos Technology: Tiene un completo soporte del lenguaje VRML, para lo que ha sido específicamente creado. Importa ficheros gráficos en multitud de formatos. Optimizado para conseguir una máxima velocidad de transferencia. Adecuado para diseñar mundos de una cierta complejidad. (Precio aprox. $600 US Dlls.) Caligari trueSpace3 de Caligari: Programa muy famoso en el campo del diseño tridimensional. Es en esta versión donde se añade la posibilidad de crear además mundos en VRML, aunque el código generado no es demasiado eficiente. Consume muchos recursos del sistema. (Precio aprox. $775 US Dlls.) CosmoWorlds de Silicon Graphics Inc., los creadores del más popular de los visualizadores de VRML, Cosmo Player, así como del estándar VRML 2.0 Este programa es muy recomendable. (Precio aprox. $700 US Dlls.) PROGRAMAS AUXILIARES PARA EL VRML Existen otros programas concebidos para realizar tareas concretas relacionadas con el VRML. A continuación se señalan algunos de ellos. Avatar Maker 1.1: Como indica su nombre, este programa sirve para la creación de avatares. Se pueden escoger distintos modelos de cabezas, brazos, piernas, etc., definir el grado de musculatura, personalizar la textura del vestuario. Se puede dotar al avatar con una cara extraída de una foto. El programa incluye algunas de las posturas más corrientes (corriendo, sentado, atacando, etc.). Su interfaz es muy intuitivo y sencillo. Optímíza el código para reducir el tamaño del fichero obtenido. (Precio aprox. $40 US Dlls.) 3D Text: Una combinación de VRML y JavaScrípt - que permite introducir el texto CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME que se desee y seleccionar el color de fondo, generando un fichero en VRML con el que se visualiza el texto en tres dimensiones. Intemet3D Font Magic de ParaGraph Intemational: Similar al anterior. Permite crear logos interactivos en 30, carteles para los mundos virtuales ,etc. Visual Explorer 2.0 de WoolleySoft Ltd.: Modelador de terreno. Genera modelos optimizados en VRML 2.0 a partir de los datos introducidos. Los datos pueden ser importados en diferentes formatos, e incluso directamente de imágenes topográficas digitalizadas. HISTORIA DE LA REALIDAD VIRTUAL 1965 Surge el concepto de Realidad Virtual, cuando Ivan Sutherland (hoy miembro de Sun Microsystems Laboratories ) publicó un artículo titulado “The Ultimate Display”, en el cual describía el concepto básico de la Realidad Virtual. El trabajo inicial del doctor Sutherland fue básico para investigaciones subsecuentes en este terreno. 1966 Sutherland creó el primer casco visor de Realidad Virtual al montar tubos de rayos catódicos en un armazón de alambre. Este instrumento fue llamado “Espada de Damocles”, debido a que el estorboso aparato requería de un sistema de apoyo que pendía del techo. Sutherland también inventó casi toda la tecnología. 1968 Ivan Sutherland y David Evans crean el primer generador de escenarios con imágenes tridimensionales, datos almacenados y aceleradores. En este año se funda también la sociedad Evans & Sutherland. CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA F’IMFi 1971 Redifon Ldt en el Reino Unido comienza a fabricar simuladores de vuelo con displays gráficos. Henri Gouraud presenta su tesis de doctorado “Despliegue por computadora de Superficies Curvas”. 1972 General Electric, bajo comisión de la Armada Norteamericana, desarrolla el primer simulador computarizado de vuelo. Los simuladores de vuelo serán un importante renglón de desarrollo para la Realidad Virtual. 1973 Bui-Tuong Phong presenta su tesis de doctorado “Iluminación de imágenes generadas por computadora”. 1976 P. J. Kilpatrick publica su tesis de doctorado “El uso de la Cinemática en un Sistema Interactivo Gráfico”. 1977 Dan Sandin y Richard Sayre inventan un guante sensitivo a la flexión. 1979 Eric Howlett (LEEP Systems, Inc.) disefian la Perspectiva Optica Mejorada de Extensión Larga (Large Expanse Enhanced Perspective Optics, LEEP). A principios de los 80’s la Realidad Virtual es reconocida como una tecnología viable. Jaron Lanier es uno de los primeros generadores de aparatos de intetfaz sensorial, acuñó la expresión “Realidad Artificial”, también colabora en CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME el desarrollo de aparatos de interface VR, como guantes y visores. 1980 Andy Lippman desarrolla un videodisco interactivo para conducir en las afueras de Aspen. 1981 Tom Furness desarrolló la “Cabina Virtual”. G. J. Grimes, asignado a Bell Telephone Laboratories, patentó un guante para introducir datos. 1982 Ocurre uno de los acontecimientos históricos en el desarrollo de los simuladores de vuelo, cuando Thomas Furness presentó el simulador más avanzado que existe, contenido en su totalidad en un casco parecido al del personaje Darth Vader y creado para la U.S. Army Air Force. Thomas Zimmerman patentó un guante para introducir datos basado en sensores ópticos, de modo que la refracción interna puede ser correlacionada con la flexión y extensión de un dedo. 1983 Mark Callahan construyo un HMD en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). 1984 William Gibson publica su novela de ciencia ficción, Neuromancer en el que se utiliza por primera vez el término “Ciberespacio” refiriéndose a un mundo alternativo al de las computadoras; con lo que algunos aficionados empiezan a utilizarlo para referirse a la Realidad Virtual. CREiACION DE UN SIlE VIRTUAL PARA LA FIME el desarrollo de aparatos de interface VR, como guantes y visores. 1980 Andy Lippman desarrolla un videodisco interactivo para conducir en las afueras de Aspen. 1981 Tom Furness desarrolló la “Cabina Virtual”. G. J. Grimes, asignado a Bell Telephone Laboratories, patentó un guante para introducir datos. 1982 Ocurre uno de los acontecimientos históricos en el desarrollo de los simuladores de vuelo, cuando Thomas Furness presentó el simulador más avanzado que existe, contenido en su totalidad en un casco parecido al del personaje Darth Vader y creado para la U.S. Army Air Force. Thomas Zimmerman patentó un guante para introducir datos basado en sensores ópticos, de modo que la refracción interna puede ser correlacionada con la flexión y extensión de un dedo. 1983 Mark Callahan construyo un HMD en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). 1984 William Gibson publica su novela de ciencia ficción, Neuromancer en el que se utiliza por primera vez el término “Ciberespacio” refiriéndose a un mundo alternativo al de las computadoras; con lo que algunos aficionados empiezan a utilizarlo para referirse a la Realidad Virtual. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ¡vlike Mc Greevy y Jim Humphries desarrollaron el sistema VIVED (Representación de un Ambiente Virtual, Virtual Visual Enviroment Display) para los futuros astronautas en la NASA. 1985 Jaron Lanier funda la institución VPL Research. Los investigadores del laboratorio Ames de la NASA construyen el primer sistema práctico de visores estereoscopios. Mike Mc Greevy y Jim Humphries construyen un HMD con un LCD monocromo del tamaño de una televisión de bolsillo. 1986 En el centro de investigaciones de Schlumberger, en Palo Alto, California, Michael Deering (científico en computación) y Howard Davidson (físico) trabajaron en estrecha relación con Sun Microsystems para desarrollar el primer visor de color basado en una estación de trabajo, utilizando la tecnología de Sun. Existen ya laboratorios como el de la NASA, Universidad de Tokio, Boeing, Sun Microsystems, Intel, IBM y Fujitsu dedicados al desarrollo de la tecnología VR. 1987 La NASA utilizando algunos productos comerciales, perfecciona la primera realidad sintetizada por computadora mediante la combinación de imágenes 3-D, sonido estéreo, guantes, etc. Jonathan Waldern forma las Industrias W (W Industries). Tom Zimmerman et al. desarrolla un guante interactivo. 1988 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Michael Deering y Howard Davidson se incorporan a la planta de científicos de Sun. Una vez allí, el Dr. Deering disefió características VR dentro del sistema de gráficos GT de la empresa, mientras que el Dr. Davidson trabajaba en la producción de visores de bajo costo. 1989 VPL, y después Autodesk, hacen demostraciones de sus completos sistemas VR. El de VPL es muy caro (225,000 dólares), mientras que el de Autodesk no lo es tanto (25,000 dólares). Jaron Lanier, CEO de VPL, creó el término “Realidad Virtual”. Robert Stone forma el Grupo de Factores Humanos y Realidad Virtual. Eric Howlett construyo el Sistema I de HMD de vídeo LEEP. VPL Research, Inc. comenzó a vender los lentes con audífonos que usaban despliegues ópticos LCD y LEEP. Autodesk, Inc. Hizo una demostración de su PC basada en un sistema CAD de Realidad Virtual, Ciberespacio, en SIGGRAPH’89. Robert Stone y Jim Hennequin coinventaron el guante Teletact 1. Las Tecnologías de Reflexión producen el visor personal. 1990 Surge la primera compañía comercial de software VR, Sense8, fundada por Pat Gelband. Ofrece las primeras herramientas de software para VR, portables a los sistemas SUN. CXEACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ÁRRL ordena el primer sistema de Realidad Virtual de Division. J. R. Hennequin y R. Stone, asignados por ARRL, patentaron un guante de retroalimentación tangible. 1991 Industrias W venden su primer sistema virtual. Richard Holmes, asignado por Industrias W, patento un guante de retroalimentación tangible. 1992 SUN hace la primera demostración de su Portal Visual, el ambiente VR de mayor resolución hasta el momento. Al Gore, vicepresidente de Estados Unidos y promotor de la Realidad Virtual, dictó seminarios sobre la importancia de esta tecnología para la competitividad norteamericana. T. G. Zimmerman, asignado por VPL Research, patentó un guante usando sensores ópticos. Division hace una demostración de un sistema de Realidad Virtual multiusuario. Thomas De Fanti et al. Hizo una demostración del sistema CAVE en SIGGRAPH. 1993 SGI anunció un motor de Realidad Virtual. 1994 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FLME La Sociedad de Realidad Virtual fue fundada. IBM y Virtuality anunciaron el sistema V-Space. Virtuality anunció su sistema serie 2000. Division hizo una demostración de un sistema integrado de Realidad Virtual multiplataformas en IITSEC, Orlando. 1995 Silicon Graphics libera el VRML 1.0 (Lenguaje de Modelado de Realidad Virtual). 1996 Se libera la versión 2.0 del VRML. La Sociedad de Realidad Virtual lanza su pagina WEB. 1997 Se libera el VRML97 Que es el formato estándar internacional (ISOAEC 14772) de archivos para describir multimedia interactiva 3D en Internet. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO III DISEÑO DEL SITE CONSIDERACIONES DE DISEÑO Para el diseño del SITE lo primero que se tomó en cuenta es que el mundo virtual creado reprodujera a la perfección el campus de la FIME, edificios de aulas, laboratorios, edificio administrativo, centro de cómputo, área de maestría y auditorio, tomando en cuenta la distribución interior de cada uno de ellos, mobiliario, texturas del mobiliario, las paredes, pisos y techos. Teniendo en cuenta lo anterior se realizaron recorridos por toda la escuela, para conocer en detalle cada edificio, laboratorio o taller, y para realizar un levantamiento de cada uno de los componentes del campus, además, utilizando una cámara digital, se tomaron fotografías de los exteriores de cada una de las construcciones que componen el conjunto, ésto se realizó con dos propósitos: l- Tener presente en todo momento cada uno de los componentes que abarcaría el proyecto y 2- Obtener las texturas y aplicarlas al proyecto final. Algunas de las fotos obtenidas se muestran en las siguientes páginas: CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA .LAFIMFi Fig, 1. Pared lateral de piedra, característica de todos los edificios, no ~610 de la FIME sino de la Universidad de Colima. Fig. 2. Pared de ladrillo blanco, caracteristica en todos los edificios escolares. Se utilizb como muestra para crear la textura de los muros bajo ías ventanas. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME hecho, y que sirvieron como base para implementar los modelos matemáticos del diseño en VRML, fueron: Fig. ll. Esquemas que sirvieron de base para la realizackín de las ventanas de los edificios de la FIME. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Fig. 12. Esquemas que sirvieron de base para la realizacibn de los edificios de aulas. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMFi PAGINA WE5 El SITE virtual contendrá una página de bienvenida la cual mostrara información relativa a la FIME y a la propia página. La segunda página mostrara una maqueta de todo el campus de la FIME, así como información a los visitantes acerca de los requerimientos mínimos, de software y de hardware, necesarios para navegar a través del mundo virtual. De esta página habrá una liga a cada una de las instalaciones de la Facultad. En el diseño de lo que seria el sitio WEB se decidió hacer un edificio por página, debido a que, al ser un proyecto que será accesado vía Internet, el tamaño de los archivos necesarios debe ser pequeño para que su traslado y visualización, en la maquina receptora, sea lo mas rápido y eficiente posible. En cada una de las paginas que se desplegaran se añadirá una pequeña descripción del inmueble mostrado o, en su defecto, una leyenda alusiva a la Universidad de Colima o a la FIME, dentro de cada una de estas páginas habrá una liga a la pagina principal y a cada uno de los otros edificios. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO IV DESARROLLO DEL SITE Para la elaboración del SITE se utilizó, principalmente, el VRML 2.0. Inicialmente se empezó la construcción en programas editores de mundos virtuales, como COREL DRAW 8, Virtus Walk Through VRML y 3D Internet Designer, que prestan muchas facilidades y permiten terminados con muchos detalles pero, en las pruebas realizadas, se comprobó que los archivos generados por estos programas eran demasiado extensos para que su transportación por internet vía línea telefónica fuera práctica. Por tal motivo se programó todo el código fuente en VRML 2.0, además de que es el estándar más actual para el desarrollo de ambientes de realidad virtual. Además se utilizó HTML para la elaboración de la página principal y para mostrar las descripciones de cada edificación desplegada. El producto final resultó ser un sitio con 12 páginas. La primera de ellas para dar la bienvenida al sitio, la segunda muestra una vista de planta de todos los edificios de la FIME y las otras 10 recrean, cada una de ellas, una de las edificaciones de la FIME: Laboratorio de cómputo Laboratorio de electrónica Laboratorio de mecánica Laboratorio de comunicaciones Ex-dirección Dirección Edificio de aulas 1 Edificio de aulas 2 Edificio de aulas 3 CREACION l DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Auditorio Todos los elementos comunes fueron desarrollados en archivos por separado y después se insertaron en línea en la página correspondiente, lo que originó que el proyecto sea más eficiente y rápido en su carga y despliegue, ya que no es un solo archivo el que se está cargando y desplegando, sino que son varios pequeños que se van encadenando hasta lograr visualizar todo el conjunto, de una manera tal que refleja fielmente las instalaciones de la Facultad. El total de archivos que componen el presente proyecto es de 30, entre archivos HTML, VRML e imágenes .GIF y .JPG. El nombre y una pequeña descripción de cada uno de ellos se dan a continuación. ARCHIVOS auditor.wrl: Auditorio, inaugurado durante el periodo rectoral del Lic. Fernando Moreno Peña, en diciembre de 1995. dire.wrl: Edificio que alberga a la Dirección, inaugurado en enero de 1997. edifl.wrl: Edificio número 1, consta de 2 aulas, laboratorio de física y sanitarios. edif2.wrl: Edificio número 2, compuesto de 6 aulas y sala de dibujo. ediffi.wrl: Edificio número 3 de aulas, el más nuevo de los edificios de aulas que fuera inaugurado por el Rector Lic. Fernando Moreno Peña, en diciembre de 1995, con un total de 5 aulas. ex-dir.wrl: Taller de electromagnetismo. labcomp.wrl: Laboratorio de cómputo. labenica.wrl: Laboratorio de electrónica. labmec.wrl: Laboratorio de máquinas. labnuevo.wrl: Laboratorio de telefonía e instrumentación, inaugurado por el Gobernador Lic. Carlos de la Madrid Virgen en enero de 1997. Labmeca.wrl: Laboratorio de mecánica. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ventanal .wrl, ventana2.wr1, ventana3.wr1, ventana4.wr1, ventana5wrl: Son 0 los diferentes diseños de ventanas existentes. CODIFICACION A continuación se muestra el código del archivo denominado auditor.wrl, se anexan comentarios y explicaciones, que no están en el archivo fuente, para comprender el desarrollo del programa. CODIGO FUENTE WRML V2.0 utf8 # *****************INICIA DISEÑO DEL FONDO DEL MUNDO VIRTUAL************** Fog { color 0 1 0 fogType “EXPONENTIAL” visibilityRange 0 1 Background . f skyColor 1 0,0,.3 w, 1 0,.7,0 1 skyAngle [ 1.1 1.571 nroundColor CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME 1 0.5,0.5,0 0.5,0.5,0 1 groundAngle [1.57] # *****************INICIA DIBUJO DEL SUELO ******************************************* Shape 1 appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1,l ,O emissiveColor 1 ,O,O, transparency 0 1 1 geometry IndexedFaceSet 1 coord Coordinate { poínt 1 220,0,30, -60,0,30, -6O,O,-125, 220,0,-125, CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME 1 1 coordlndex [ 0,1,2,3,-l 1 color Color { color [ OAO 1 1 colorlndex [ 0, 1 colorPerVertex FALSE solid FALSE 1 1 # ******************TERMINA # ******************INICIA DIBUJO DEL SUELO****************************** DEFINICION DE COLUMNA ************************** DEF COLUMNA Shape { appearance Appearanca l texture ImageTexture CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME 1 url[“verde.gif’] . textureTransform TextureTransform { scale 20 20) 1 geometry Extrusion c t crossSection [ 030 OY2,4 290 RO 1 spine I w,o 0,30,0 1 solid FALSE 1 # ******************FIN DEFINICION # ******************INICIAN DE COLUMNA ************************************* COLUMNAS FRONTALES********************************** #A partir de aquí se utiliza el nodo definido anteriormente llamado COLUMNA #para dibujar todas las columnas frontales, lo único que se cambia es la #coordenada correspondiente al eje X. #****************************************************~**************************************** CREACION Transform 1 translation 41 ,O,O children [ USE COLUMNA 1 1 Transform { translation 82,0,0 children [ USE COLUMNA 1 1 TIransform { translation 123,0,0 children [ USE COLUMNA 1 1 Transform i translation 164,0,0 DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME children 1 USE COLUMNA 1 1 Transform 1 translation 205,0,0 children [ USE COLUMNA 1 # *****************FIN COLUMNAS FRONTALES ********************************* # ******************INICIAN COLUMNAS TRASERAS*****************ta*********** #Aquí se utiliza el nodo COLUMNA para dibujar las columnas traseras, se #cambió el valor de la coordenada Z, para ubicar las columnas más alejadas de #la vista inicial del usuario, y la coordenada x se cambia columna a columna para #lograr su adecuada ubicación. #H*************************************~********************************************** Transform . C translation O,O,-78 children [ USE COLUMNA 1 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Transform { translation 41 ,O,-78 children [ USE COLUMNA 1 1 Transform { translation 82,0,-78 children C USE COLUMNA 1 1 Transform c. translation 123,0,-78 children [ USE COLUMNA 1 1 Transform { CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME translation 164,0,-78 children 1 USE COLUMNA 1 Transform . t translation 205,0,-78 children [ USE COLUMNA 1 1 # ******************FIN COLUMNAS TRASERAS ********************************* ***********************************************************~***************** # # # # ********WW******F 1 N C 0 L U M N A S ******************************** *********************************************~********~*****~******************~* ******************INICIA DEFI,,,ICIO,,, DE Transform { translation 0,26,0 children [ DEF TRABE Shape { appearance Appearance TRABE*********************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME 1 texture ImageTexture { url[“verde.gif’] 1 textureTransform 1 geometry TextureTransform { scale 20 20) Extrusion { crossSection 1 0,15 O,-96 2,-96 23 0,15 1 spine [ WA0 0,410 1 solid FALSE 1 1 1 1 # ************************FIN DEFINICION DE TRABE************************* # ****************************** INICIAN TRABES***************************************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME #Aquí se utiliza el nodo TRABE, definido previamente. Para dibujar las trabes se #cambió el valor de la coordenada X, para ubicarlas adecuadamente. #*******************************************************~*********************************** Transform 1 translation 41,26,0 children l USE TRABE 1 1 rransform 1 translation 82,26,0 children [ USE TRABE 1 1 ‘ransform { translation 123,26,0 children [ USE TRABE 1 1 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Transform 1 translation 164,26,0 children [ USE TRABE 1 1 Transform 1 translation 205,26,0 children [ USE TRABE 1 TRABES******************************************** ******#***********FIN # # MURO ANTISISMOS ***************************** DEFINICI()N MURo ANTISISMOS*********************** **************************** #******#***********INICIA Transform { translation 84,0,-79 children 1 DEF ANTISISMOS Shape 1 appearance { Appearance CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME texture ImageTexture 1 url[“verde.gif’] 1 textureTransform 1 geometry TextureTransform { scale 20 20) Extrusion { crossSection 1 090 39,0 39,-2 072 w 1 spine 1 (x0,0 0,30,0 1 solid FALSE 1 1 1 1 ***********C******FIN DEFINICION MURo ANTISISMOS****^******************* # # MUROS DIVISORIOS *****************ee*************** DEFINICION MUROS DIVISORIOS*“***********“******* **************************** #“****************INICIA CRJZACION DE UN SITEi VIRTUAL PARA LA FIME DEF DIVISORIOS Shape { appearance Appearance 1 texture ImageTexture { url[“murov.jpg”] 1 textureTransform TextureTransform { scale 20 20) 1 geometry Extrusion { crossSection E o,-4 2,-4 2,-78 0,-78 o,-4 1 spine [ ww 0,26,0 1 solid FALSE 1 1 # ******************FIN ***************“*lNlClAN # DEFINICION MUROS DIVISORIOS***“******************* MUROS DIVISORIOS ********************************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Transform i translation 205,0,0 children [ USE DIVISORIOS 1 1 # ******************INICIA PARED DE PIEDRA ******************************** DEF PIEDRA Shape { appearance Appearance { texture I mageTexture { url[“piedral .jpg”] 1 textureTransform 1 geometry Extrusion f crossSection [ -520 0,20 o,-104 -5,-l 04 -5,20 1 spine TextureTransform { scale 2.5 1) CREACION DE UN SITI VIRTUAL PARA LA FIME 1 w,o 0,450 1 # # ******************F(N PARED DE p,jgJm ***************************c****************** *****R************INlClO DIBU JO PARED DE PIEDRA DERECHA*************“***** Transform i translatíon 212,0,0 children [ USE PIEDRA 1 # # ******************FIN DIBU ******************INICIA JO PARED DE PIEDRA DERECHA******************** TECHO *********H***********~******************************** Transform translation 0,30,0 children 1 Shape { appearance Appearance t texture ImageTexture CRJZACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME { url[“brick.jpg”] 1 textureTransform 1 geometry TextureTransform { scale 20 20) Extrusion i crossSection [ 0,15 207,15 207,-99 o,-99 0,15 1 spine [ ww oa 1 1 1 1 ******************FIN TECHO***************************************************** # *************************** MU ROs VEN-J-ANAL # ***********-****INICIA # DEF MUROVEN 1 DEFINICION Shape ALTO**N***********X********** MUROS *********************H********** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME appearance Appearance { texture ImageTexture 1 url[“pared.gif’] 1 textureTransform geometry TextureTransform { scale 8 2) ) Extrusion 1 crossSection 1 20 41,0 41,-2 272 2,o 1 spine 1 w,o 0,20,0 1 solid FALSE 1 1 # # ******************FIN DEFINICION ********‘*********INICIAN Transform MUROS MUROS VENTANAL ALTO******************** VENTANAL ALTO FRONTALES***“************* CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME { translation 41 ,O,O children 1 USE MUROVEN 1 Transform { translation 82,0,0 children 1 USE MUROVEN 1 1 Transform 1 translation 123,0,0 children [ USE MUROVEN 1 1 *****X************F,N # # ******************(NIClAN Transform MUROS VENTANAL ALTO FRONTALES*********““********** MUROS VENTANAL ALTO T&jSEROS****************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEZ translation O,O,-80 children [ USE MUROVEN 1 1 Transform t translation 41,0,-80 children E USE MUROVEN 1 Transform 1 translation 123,0,-80 children [ USE MUROVEN 1 1 Transform { translation 164,0,-80 children [ USE MUROVEN CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME # # MUROS ******************FIN VENTANAL ******************INICIAMuRO ALTO TRASERO*********************** ALTO JUNTO A PUERTA*********************** Shape { appearance Appearance { texture ImageTexture { url[“pared.gif’] 1 textureTransform . geometry 1 Extrusion 1 crossSection [ 166,O 195,o 195,-2 166,-2 166,O 1 spine E w,o 0,20,0 1 TextureTransform ( scale 8 2) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEi solid FALSE # ******************FIN MURO ALTO JUNTO A PUERTA *************************** ******************INICIAN # VENTANAS ALTAS FRONTALES*“*““****“************* Transform . t translatìon 2,20,-l children 1 Inline { url[“ventana2.wrl”] bboxCenter 0 0 0 bboxijize -1 -1 -1 ) 1 1 Transform 1 translation 43,20,-l children [ Inline { url[“ventana2.wrl”] bboxcenter 0 0 0 bboxS¡ze -1 -1 -1 CREACION Transform { translation 84,20,-l children [ Inline { url[“ventana2.wrl”] bboxcenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 1 1 1 Transform { translation 125,20,-l children t Inline 1 url[“ventanaZ.wrl”] bboxcenter 0 0 0 bboxS¡ze -1 -1 -1 1 1 1 DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Transform { translation 125,20,-81 children 1 Inline c t url[“ventana2.wrl”] bboxcenter 0 0 0 bboxS¡ze -1 -1 -1 1 1 1 Transform , t translation 166,20,-81 children [ Inline { ufl[“ventana2.wrl”] bboxcenter 0 0 0 bboxSize -1 -1 -1 # ************************** INICIA VENTANA JUNTO A PUERTA***************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME # *******************************************************~**~********~******~*~**~************ Transform 1 translation 0,20,-l children [ DEF MARCOV Shape 1 appearance Appearance { texture ImageTexture { url[“aluminio.gif’] 1 textureTransform 1 geometry Extrusion { crossSection [ 166,O 166,O.S 167.5,0.5 167.5,O 166,O 1 spine [ ww O,lO,O 1 TextureTransform { scale 20 20) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME # ***************FIN DEFINICION DE MARCO VERTICAL IZQUIERDO*************** # *********************MARCO VERTICAL DERECHO *********************************** Transform 1 translation 27.5,20,-l children [ USE MARCOV 1 ) # *********************FIN # *******-*******INICIA MARCO VERTICAL DERECHO*********~**************** DEFINICION DE Transform t translation 0,20,-l children . 1 DEF MARCOH Shape I appearance Appearance texture ImageTexture MARCO HORIZONTAL***************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIM33 url[“aluminio.gif’] 1 textureTransform 1 geometry TextureTransform ( scale 20 20) Extrusion { crossSection [ 166,O 166,OS 19qo.5 195,o 166,O 1 spine [ o,o,o o,w # ******************FIN ,,EFINICIO,,, Transform { translation 0,29,-l children t USE MARCOH DE MARCO HORIZONTAL*******““********** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME 1 ******************INICIA # DEFINICION DE COLUMNA*****H******************* Transform { translation 173.5,21,-l children [ DEF COLUMNA Shape 1 appearance Appearance 1 texture ImageTexture 1 url[“aluminio.gif’] 1 textureTransform 1 geometry Extrusion { crossSection E OPO 0,os 1,0.5 190 o,o 1 spine 1 TextureTransform { scale 20 20) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME WV 0,810 1 1 1 1 # ******************FIN DEFINICION DE COLUMNA ******************************** # ******************INICIAN COLUMNAS FRONTALES **************************** Transform { translation 180.5,21,-l children [ USE COLUMNA 1 1 Transform 1 translation 187,21,-l children [ USE COLUMNA 1 1 # ******************FIN COLUMNAS FRONTALES ******************************** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME # **********************************************************************************~***** # ***************WRF 1 N C 0 L U M N AS ***********************ti***************** # ********************************H******************************************************* VISERA FRONTAL ******************x****************** # ******************INICIA Transform { translation 0,25,15 children [ Shape { appearance Appearance { texture ImageTexture { url[“verde.gif’] 1 textureTransform 1 geometry Extrusion { crossSection [ (40 02 207,2 207,O 090 1 spine TextureTransform { scale 2 2) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME # ******************FIN VISERA FRONTAL*********************************** ******************INICIA # VISERA -,-RASERA ********************************* Transform { translation 0,25,-96 children [ Shape l appearance Appearance 1 texture ImageTexture { url[“verde.gif’] 1 textureTransform 1 geometry Extrusion { crossSection [ TextureTransform { scale 2 2) CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME 090 02 207,2 207,O o,o 1 spine [ w,o wo 1 1 #*************************** FIN VISERA TRASERA*******************x******* #***w************************ FIN DE ARCHIVO ********************c********** CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO V IMPLEMENTACION DEL SITE Después de recopiladas las fotos de todos los edificios, de los recorridos y levantamientos que se hicieron de la Facultad, se observó la gran cantidad de elementos comunes existentes entre todas las edificaciones. Teniendo así qué todos los edificios de aulas tienen los siguientes componentes básicos: Muros divisorios Trabes Columnas Ventanales de columna a columna Ventanales de columna a puerta Puerta Muros antisismos Techo Piso Paredes laterales de piedra Viseras Todos ellos iguales para todos los inmuebles de aulas. Estos mismos elementos básicos, aparte de unos pocos cambios, son compartidos por el auditorio, la dirección y la ex-dirección. Estas coincidencias en elementos constitutivos también se observa entre los talleres de electrónica y mecánica, diferenciándose éstos solo por el número y distribución de cubículos de cada uno de ellos, además de la orientación y ubicación de las puertas de acceso y casetas de material. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Otra cosa en la que se observan muchas semejanzas es en las texturas de los muros y demás componentes de cada edificio, razón por la cual, y a partir de las fotografías tomadas, se obtuvieron éstas y se pasaron a archivos con el formato .GIF, en su mayoría, y un par de ellas en formato .JPG. Tomando todo esto como base se procedió a generar cada uno de los ya mencionados elementos básicos en el lenguaje VRML 2.0, incluyendo in-line los archivos de texturas. : TEXTURAS Zolor aluminio utilizado para los marcos je las ventanas Zolor utilizado para los muros divisorios Solor rojo utilizado para los techos de 80s laboratorios Textura utilizada para los pisos Textura usada en las trabes y muros antisismos Muros CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Paredes de piedra laterales Textura utilizada para los techos ELEMENTOS BASICOS A continuación se presenta cada uno de estos elementos básicos, descomponiéndolos línea por línea y dando una explicación de cada una de ellas, para el primer caso que es el de los muros divisorios. Muros divisorios DEF DIVISORIOS Shape Usado para dibujar y definir un elemento llamado DIVISORIOS, que puede ser usado tantas veces como se necesite dentro de un mismo archivo, esto es porque para un edificio son necesarios varios muros divisorios y para no reescribir de nuevo todo el código cada que se necesite, sólo se usa la palabra clave DIVISORIOS y su ubicación en el SITE. Todo el código que viene a continuación de la definición debe estar entre llaves. appearance Appearance f fexture ImageTexture CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME textura Transform Texture Transform { scale 20 20) I En esta parte se define la textura del elemento, que en este caso es una imagen llamada murov.jpg, que contiene el color de los muros divisorios. A continuación se utiliza el nodo Extrusión para dibujar un cubo hueco de 2 unidades VRML de ancho, 74 profundidad y 26 de Altura, con todos sus lados visibles geometry Extrusion c crossSection L o,-4 2,-4 2,-78 O,-78 o,-4 1 spine I 0, 0, 0 0,26,0 1 solid FALSE 1 De esta manera queda definido el muro antisismos. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Para utilizar esta definición para dibujar otros muros divisorios, lo único que se debe hacer es lo siguiente: Transform f translation 205,0,0 children 1 USE DIVISORIOS 1 1 Lo que se está haciendo aqui es: Utilizar el nodo Transform para ubicar el dibujo del muro en la posición que l se requiere, esto se logra especificando el desplazamiento del dibujo original en el campo translation, de la forma X, Y, 2. En el campo chikken se especifica el dibujo, definido anteriormente, que se l quiere incluir. Así que para dibujar todos los muros divisorios necesarios sólo se repite el nodo Transfom, tantas veces como muros tenga el edificio, únicamente cambiando las coordenadas de ubicación. Trabe Transfom, f translation 0,26,0 children 1 DEF TRABE Shape CREACION DE UN SITE VIRTUAL PAFtA LA FIME i appearance Appearance f texture Image Texture i urJ[“verde. gir[l 1 texture Transform Texture Transform { scale 20 20) 1 geometry Extrusion f crossSection 1 OJ5 0, -96 2, -96 2,15 0,15 1 spíne L ww 0,430 1 solid FALSE 1 1 CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO VI ESTADO DEL La realidad virtual empieza a ser una tecnología con una presencia cada vez más fuerte y dominante en el WEB, cada día se incrementan los sitios que implementan mundos virtuales, lo que hace que sean muy llamativos y que, día con día, se incrementen el número de visitantes asiduos a estos sitios. Siendo el gigante que es actualmente la Internet se podría pensar que éste sería el principal punto de desarrollo para las aplicaciones virtuales, lo que no dejaría de ser una apreciación muy limitada de todo el potencial que tiene esta nueva tecnología, ya que su campo de acción y las aplicaciones en las que se puede utilizar es, prácticamente, ilimitado y continuamente se está diversificando y aplicando en nuevas áreas. Actualmente en la Internet se están creando sitios virtuales utilizando la llamada Realidad Virtual no inmersiva, la que no necesita de aditamentos especiales de hardware para lograr la visualización de estos sitios, únicamente se necesita un navegador de Internet y un plug-in, que son componentes de software que se pueden obtener gratuitamente en diferentes sitios de la red. Sin embargo existen muchas otras áreas donde se está aplicando la RV inmersiva en las cuales sí es necesario contar con hardware especialmente diseñado para este propósito. Algunos de estos campos del conocimiento que actualmente están haciendo uso de esta tecnología son los siguientes: AREAS DE APLICACION CIENTIFICA La Realidad Virtual proporciona a científicos e ingenieros nuevos e innovadores medios que incrementan su productividad. En la investigación y el desarrollo de la CREACION DE UN SITJ3 VIRTUAL PARA LA FIME ingeniería es necesario interpretar los contenidos informativos que vienen dados por complejas ecuaciones matemáticas, los cuales son más fáciles de interpretar y manipular si se representan gráficamente en un ambiente que nos permita interactuar con el sistema de ecuaciones. En el área de la física actualmente se realizan experimentos, con estructuras moleculares, reacciones químicas, resistencia de materiales, etc. los cuales se pueden realizar con la ayuda de la Realidad Virtual, ofreciendo representaciones reales en las cuales se pueden realizar infinidad de ensayos sin necesidad de implementarlos físicamente. Química y bioquímica Se emplea en la operación de robots en la perforación, muestreo, análisis y eliminacibn de residuos peligrosos, hace que los operadores humanos no tengan que exponerse a sus peligros y permite una manipulación de los materiales que de otra forma sería imposible. También es utilizada para crear moléculas virtuales de átomos y enlaces. Los bioquímicos ya no tienen necesidad de utilizar los tradicionales modelos de latón, ahora pueden utilizar la Realidad Virtual para hacer los modelos moleculares tridimensionales. Las moléculas virtuales se pueden distinguir unas de las otras, pueden ser movilizadas de un sistema de cómputo, flotando como hologramas enfrente de los ojos. Las moléculas pueden ser agrandadas por lo que el usuario puede explorar esta molécula moviéndose alrededor de ella, y haciendo los cambios deseados. Astronomía La NASA está desarrollando un Sistema Virtual de Exploración Planetaria en el Ames Research Institute for Advanced Computer Science (RIACS), los astrónomos han empezado a construir una galaxia virtual a partir de los datos recogidos en el transcurso de los años de exploración galáctica. El escenario virtual proporcionará a los investigadores los medios para visualizar nuestro sistema solar y otros sistemas, explorar y experimentar virtualmente con agujeros CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME negros, super-novas y asteroides. Aeronáutica Se han ideado prototipos virtuales para explorar muestras de flujos de aire alrededor de objetos. El sistema denominado túnel de viento virtual, utiliza gráficos en 3-D y dispositivos de entrada especiales para dar al usuario la ilusión de estar rodeado por el flujo, ayudándole a observar las áreas que pueden ser sensibles a los tipos de flujo caótico. Otro beneficio del sistema es que el flujo que hay dentro no es estorbado por un observador o por los sensores. Electrónica Los ingenieros pueden moverse entre las conexiones y a través de los circuitos para descubrir los problemas y optimizar el flujo de datos sobre la red completa. Ingeniería eléctrica En Japón se están desarrollando aplicaciones para la evaluación de la confiabilidad de las redes de transmisión en los apagones y la afinación del proceso de recuperación de todo tipo de fallas. Se emplea una estación de trabajo de ingeniería como la plataforma de RV para la planeación, la simulación, el diagnóstico y la visualización de la entrada. APLICACIONES MEDICAS La comunidad medica está desarrollando multitud de usos para la RV. Se han desarrollado representaciones virtuales de pacientes con un paisaje preciso de la anatomía humana así como representaciones tridimensionales de los órganos internos y otras estructuras relativas. Conforme esta tecnología avance y se perfeccione estas versiones serán cada vez más y más realistas. Estos avances han hecho posible para los equipos de cirujanos, practicantes y personal de diagnostico, compartir cuartos de examen CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME virtuales con fines de diagnóstico y consultas. Ahí se puede explorar e interaccionar con los modelos para determinar los medios más efectivos en el tratamiento de pacientes. Gracias a esta tecnología los estudiantes de medicina podrán, en un futuro, realizar operaciones en pacientes virtuales o introducirse en el cuerpo humano y ver el efecto que una droga puede producir en este. Otra de las aplicaciones de la realidad virtual es la configuración de rayos para los tratamientos de las radiaciones en tumores. Este proceso se lleva a cabo tomando la imagen del paciente para después convertirla en un modelo tridimensional de su cuerpo completado con el tumor. Luego son dirigidos los rayos al tumor y las áreas sanas son sensibilizadas cuando son invadidas por los rayos virtuales y el médico es alertado mediante señales audibles o visuales. La lista de los campos de aplicación de la Realidad Virtual crece continuamente, debido a la gran versatilidad y potencial de aplicación que le son inherentes, algunos otros en los que se esta aplicando son: l Arquitectura l Diseño y fabricación l Controles de tráfico aéreo l l Robótica Arte l Aplicaciones militares l Simuladores de vuelo l Demostración de productos l Anuncios publicitarios l Comercio electrónico l Entretenimiento (Juegos de salón) l Educación CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME DISPOSITIVOS Los dispositivos utilizados por la Realidad Virtual inmersiva y de proyección se pueden dividir en cuatro categorías: visuales, táctiles, de audio y de navegación. VISUALES Lentes LCD Resplandecientes Los lentes resplandecientes de despliegue de cristal líquido (Liquid Crystal Display- LCD) tienen la apariencia de un par de anteojos y permiten el paso de la luz por uno solo de sus lentes al mismo tiempo, razón por la cual el usuario vera solo una imagen a un tiempo, en una ocasión la parte izquierda de la pantalla y a la siguiente la parte derecha, con lo cual el usuario percibirá una vista tridimensional de la escena. Los lentes de LCD resplandecientes son ligeros, sin cables y por lo tanto fáciles de usar, pero el usuario tiene que mirar fijamente, y sólo a la pantalla de la computadora, para ver la escena tridimensional. Despliegues Montados en la Cabeza (Head Mounted Displays- HMD) Los despliegues montados en la cabeza colocan una pantalla en frente de cada ojo del individuo todo el tiempo. El segmento del ambiente virtual generado y presentado es controlado por la orientación de los sensores montados en el “casco”. El movimiento de la cabeza es reconocido por la computadora, y una nueva perspectiva de la escena es generada. Existen cuatro tipos de despliegues montados en la cabeza:Despliegue l HMD con LCD. HMD Proyectado l El HMD con CRT Pequeño l El HMD con LED de Columna Unica CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Monitor Omni-direccional Binocular El monitor omni-direccional binocular es montado sobre un brazo mecánico articulado con sensores de posicionamiento localizados en las articulaciones. Un contrapeso es usado para estabilizar el monitor, así que cuando el usuario libera el monitor, este permanece en su lugar. Para ver el ambiente virtual, el usuario debe sostener el monitor y poner su cara enfrente de este. La computadora generara una escena apropiada basada en la posición y orientación de las articulaciones del brazo mecánico. AUDI0 3-D La principal área de investigación en audio es la simulación del sonido original. Un mundo completo virtual debe incorporar un campo de sonido tridimensional que refleje las condiciones modeladas en el ambiente virtual. Este campo de sonido tiene que reaccionar a paredes, fuentes múltiples de sonidos, y ruido de fondo así como la ausencia de ellos. El dispositivo utilizado para lograr transmitir el audio 3-D son los Auriculares estereofónicos. LA RETROALIMENTACION TACTIL Y DE FUERZA No obstante que esta área de retroalimentación táctil es de las más nuevas dentro de la Realidad Virtual ha producido dispositivos que permiten simular las interacciones de forma, textura, temperatura, firmeza y fuerza, dentro del mundo virtual, Dichos dispositivos son los siguientes: Plataformas de Movimiento Originalmente diseñadas para usarse en simuladores de vuelo para entrenar pilotos. Una plataforma es fijada a un conjunto de brazos hidráulicos y de acuerdo al cambio del movimiento del despliegue visual, la plataforma se inclina y se CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME mueve en una trayectoria sincronizada para dar al usuario el “sentimiento” de que en realidad está volando. Guantes Se utilizan para la interacción con pequefios objetos en un mundo virtual, esto se puede lograr a través de pistones neumáticos los cuales están montados sobre la palma del guante, Cuando un objeto virtual es colocado en la mano virtual, la mano verdadera del usuario puede realmente cerrarse alrededor del objeto. Dérmatoesqueleto Es utilizado para simular la resistencia de objetos en un mundo virtual, básicamente es un brazo robot amarrado a una persona. Textura La textura de una superficie es probablemente la característica más difícil de simular en una retroalimentación tangible. Investigadores del MIT han desarrollado un sistema llamado Sandpaper (papel de lijar), el cual puede simular con exactitud varios grados diferentes de papel de lijar. NAVEGACION Dispositivos de Posicionamiento El propósito de un dispositivo de posicionamiento es determinar las posiciones X, Y y Z y la orientación de alguna parte del cuerpo del usuario en referencia a un punto fijo. La mayoría de los tipos de dispositivos de interacción de realidad virtual tendrán un posicionador en ellos. Los tipos de posìcionadores actualmente utilizados son: l Posicionadores Mecánicos l Posicionadores Electromagnéticos CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME l Posicionadores Ultrasónicos l Posicionadores Infrarrojos l Posicionadores Inerciales CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME CAPITULO VII CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS Las aplicaciones de la realidad virtual pueden darse, como hemos visto en el desarrollo del presente documento, prácticamente en cualquier ámbito de la ciencia y tecnología pasando por aplicaciones de entretenimiento (las cuales fueron la primera aplicación que tuvo la realidad virtual y las gráficas en 3D) y cultura lo cual hace que, a pesar de no ser un campo nuevo, continúe siendo un área fértil de oportunidades. Otra conclusión importante que se desprende del análisis de la historia y aplicaciones de la realidad virtual es que, en la gran mayoría de los casos y, debido al amplísimo campo de acción de la RV, que va desde aplicaciones a nivel atómico hasta la recreación de todo un medio ambiente particular de un planeta pasando por el desarrollo de aplicaciones médicas y diseño de naves espaciales, el desarrollo de una aplicación de realidad virtual debe involucrar un equipo multidisciplinario, donde confluyan especialistas en desarrollo de software de 3D y realidad virtual, especialistas en desarrollo de hardware e investigadores en el área particular de la ciencia y la tecnología para la cual se quiera desarrollar una aplicación. En los inicios de la realidad virtual, al igual que en la mayoría de los avances científicos, las primeras investigaciones y dispositivos desarrollados se debieron a investigadores solitarios que con sus propios medios y escasos recursos y que, muy probablemente, sin visualizar totalmente el gigantesco campo de acción que estaban abriendo con sus investigaciones se dieron a la tarea de desarrollar dispositivos y aplicaciones que inicialmente fueron relativamente sencillos y probablemente sin una aplicación practica inmediata. No fue sino hasta pasados algunos años, cuando las gigantescas corporaciones wrciales e instituciones militares se dieron cuenta de la “mina de oro” que CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME podría resultar del desarrollar la realidad virtual, que se empezó a apoyar fuertemente el desarrollo de software y dispositivos virtuales a raíz de lo cual la realidad virtual ha tenido un auge impresionante que continúa creciendo día con día al descubrirse continuamente nuevos campos de acción en los cuales puede aplicarse. Las aplicaciones reales, sin embargo, por muy sofisticadas que sean, nunca estarán a la altura de nuestra imaginación y un mercado impaciente demandando continuamente nuevas, mejores y más reales aplicaciones hace que sea doblemente difícil para los investigadores mantener la paciencia y la validez científica de sus trabajos. Podemos pensar de pronto que la tecnología de realidad virtual tiene un toque mágico ya que sus límites son las fronteras de nuestra imaginación a partir de la cual podemos desarrollar infinidad de aplicaciones prácticas. CRFiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ANEXO 1 LO BASIC0 DE VRML DOCUMENTOS VRML Para crear un mundo de realidad virtual se utiliza un fichero de texto, creado con cualquier procesador de textos que se debe guardar con la extensión .WRL. Este fichero es un documento VRML, que podrá ser ejecutado por un visualizador de Internet, de manera completamente análoga a los documentos HTML, que son ficheros de texto con la extensión html o htm y que son ejecutados por los navegadores para visualizar las páginas del WEB. También se pueden crear estos documentos utilizando algunos programas editores de VRML, que los generan automáticamente, sin necesidad de saber programar en este lenguaje. En general un documento VRML contiene los siguientes elementos: Línea de cabecera Comentarios al código Nodos Todo documento VRML debe comenzar necesariamente con la siguiente línea: #VRML V2.0 utf8 Con esta línea inicial se hace la declaración de que el estándar empleado es el VRML 2.0, el identifkador utf8 sirve para permitir el uso de caracteres internacionales. No se debe dejar ningún espacio en blanco antes del comienzo de CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME la línea (antes del símbolo #), pues en caso contrario el visualizador no la reconocería, y se produciría un error al ejecutar el documento VRML. En el VRML los comentarios al código se escriben en una sola línea que comienza con el símbolo #. Ejemplo: # Este es un comentario al código Los nodos son bloques de información que definen las características de un objeto concreto (su forma, su apariencia, etc.), o la relación entre distintos objetos. Sirven también para crear sonidos, el panorama de fondo, enlaces a otros mundos o a páginas WEB, etc. Es decir, son las unidades básicas que forman el mundo virtual, y pueden ser afinadas hasta el detalle deseado. LISTA DE NODOS DEL VRML 2.0 Nodos de grupo Anchar Billboard Collision Group Transform Sensores CylinderSensor PlaneSensor ProximitySensor SphereSensor TimeSensor TouchSensor VisibilitySensor Apariencia Appearance FontStyle ImageTexture Material MovieTexture PixelTexture TextureTransform Grupos especiales Inline LOD Switch Geometrias Box Cone Cylinder ElevationGrid Extrusion IndexedFaceSet IndexedLineSet PointSet Sphere Text Interpolaciones Colorlnterpolator Coordinatelnterpolator Normallnterpolator Orientationlnterpolator Positionlnterpolator Scalarlnterpolator CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Nodos comunes AudioClip DirectionalLight PointLight Script Shape Sound SpotLight Worldlnfo Propiedades geométricas Color Coordinate Normal TextureCoordinate Nodos enlazados Background Fog Navigationlnfo Viewpoint DESCRIPCION DE NODOS Nodos de grupo *Anchar.- Es usado para agregar hipervínculos a cualquier objeto definido dentro del mundo virtual. l Billboard.- Todos los nodos agrupados dentro de éste estarán siempre de frente al usuario. 4ollision.- Cuando se presenta un choque con alguno de los componentes del mundo virtual, este nodo genera un evento de salida llamado collideTime, que puede ser aprovechado para, por ejemplo, generar un sonido, correr una película, etc. l l Group.- Permite tratar a un grupo de nodos como una entidad simple. Transform.- Dentro de este nodo se define un nuevo sistema de coordenadas (local) para los nodos dentro del grupo, puede ser usado para escalar, trasladar y rotar objetos. Grupos especiales l Inline.- Especifica una dirección URL donde pueden ser obtenidos datos para completar el sitio. En esa dirección debe estar un archivo VRML completo y válido. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEZ . LOD.- Nivel de detalle, por sus siglas en inglés. Especifica representaciones alternativas de un objeto gráfico y los rangos de distancia para cada representación. .Switch.- De los nodos declarados dentro de él sólo puede hacerse visible cuando mucho uno. Nodos comunes l AudioClip.- En este nodo se especifica la ubicación y las propiedades de la fuente de sonido. El archivo especificado en la dirección URL debe estar en el formato MIDI o WAVE. l DirectionalLight.- Define una fuente de luz que está situada, por defecto, lejos del mundo VRML. Los rayos de luz que alcanzan el mundo son paralelos a la dirección dada y sólo afectan a los nodos definidos dentro del mismo grupo. No todos los browsers soportan esta característica del VRML 2.0. l PointLight.- Define una fuente de luz en una localidad específica. Los rayos de luz emanan en todas direcciones. l Script.- Un conjunto de funciones normalmente ejecutadas como parte de una serie de eventos. .Shape.- Todos los objetos visibles deben estar contenidos dentro de este nodo. .Sound.- Por medio de este nodo se puede proveer de una localidad para la fuente del sonido y para las propiedades espaciales de propagación. l SpotLight.- Con este nodo es posible definir una localidad para la fuente de luz y una dirección para los rayos emitidos, los cuales están limitados a un cono en cuya cima está dicha fuente. l WorldInfo.- No tiene un impacto visual en el mundo, sólo es usado para propósitos de documentación y para darle un título a la escena. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Sensores l CylinderSensor.- Mapea el movimiento del ratón dentro de un cilindro conceptual, rotando la figura en el eje Y de su sistema local de coordenadas. PlaneSensor.- Mapea el movimiento del ratón en el plano XY, moviendo la l figura en el plano XY de su sistema local de coordenadas. ProximitySensor.- Permite interacción usuario-mundo virtual. Este sensor l genera eventos cuando el usuario entra, sale o se mueve dentro de un área determinada. l SphereSensor.- Mapea el movimiento dentro de la superficie conceptual de una esfera, rotando la figura con relación al centro de su sistema local de coordenadas. *TimeSensor.- Es un reloj que genera eventos de tiempo en tiempo. Los eventos generados pueden ser usados, por ejemplo, para desplegar una animación. l TouchSensor.- Permite interacción con el usuario. Normalmente definido en un grupo y afecta todos los objetos definidos dentro de este. El sensor reacciona cuando el usuario coloca el apuntador del ratón sobre un objeto contenido dentro del grupo y cuando hace click sobre él. l VisibilitySensor.- Usado para detectar cambios de visibilidad en una caja virtual, generando eventos cuando cambia el estado de la visibilidad. Geometrías l Box.- Define un cubo, permite especificar su ancho, alto y profundidad. *Cone.- Especifica un cono. Se le puede indicar la altura y el radio y también cual parte de este cono se quiere que sea visible. l l Cylinder.- Similar al nodo Cone, sólo que para un cilindro. ElevationGrid.- Para definir una rejilla de puntos, cada uno de ellos con una altura. l Extrusion.- Con este nodo es posible definir formas muy complejas con sólo un pequeño conjunto de puntos. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME IndexedFaceSet.- Define una superficie plana en el sistema local de l coordenadas. IndexedLineSet l .PointSet.- Especifica un conjunto de puntos 30, en el sistema local de coordenadas, y sus colores asociados Sphere.- Permite especificar una esfera, sólo es necesario dar el radio. l .Text.- Usado para desplegar cadenas de caracteres en los mundos VRML. Propiedades l geométricas Color Coordinate.- Aparece dentro de los nodos PointSet, IndexedLineSet, l IndexedFaceSet y ElevationGrid. Este nodo tiene un solo campo que toma una lista de valores RGB separados por comas o espacios. *Normal.- Aparece dentro de los nodos, IndexedFaceSet y ElevationGrid Este nodo tiene un solo campo que toma una lista de vectores 3D separados por comas o espacios. l TextureCoordinate.- Este nodo toma un conjunto de puntos en 2D que definen cómo se le aplicará una textura a los nodos IndexedFaceSet y ElevationGrid. Apariencia l Appearance.- Define la apariencia de los nodos que involucran figuras geométricas. l FontStyle.- Este nodo es usado dentro del nodo Text para especificar las propiedades de despliegue de las cadenas. l ImageTexture.- Aquí se especifica la ubicación de la imagen que se usará para texturizar la forma, así como si la imagen se repetirá vertical u horizontalmente a lo largo de cada una de las caras de la forma. Los rssrs formatos validos son JPEG, GIF y PNG. CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME Material.- Especifica el color, la reflexión de la luz y la transparencia de un l objeto. Este nodo sólo puede ser definido dentro del nodo Appearance. MovieTexture.- Permite usar películas, las cuales deben estar en formato l MPEG, para dar textura a los objetos, también se especifica si la imagen se repetirá vertical u horizontalmente a lo largo de cada una de las caras de la forma. PixelTexture.- Similar a ImageTexture, l pero se puede definir el ancho y el alto de la imagen en pixeles. l TextureTransform.- Permite desarrollar transformaciones geométricas como escalación, rotación y traslación. Este nodo se define dentro del nodo Appearance. Interpolaciones l Colorlnterpolator.- Toma una lista de valores de colores RGB en uno de sus campos y le aplica esta variación gradual a un objeto. 4oordinatelnterpolator.- Toma una lista de valores de coordenadas 3D en uno de sus campos para realizar la interpolación. Permite el control de cada uno de los puntos definidos en el nodo Coordinate, se usa para crear cambios de forma de los objetos, moviendo líneas o puntos. l Normallnterpolator.- Toma una lista de vectores en 30 en uno de sus campos para realizar la interpolación. Puede usarse para variar el efecto de iluminación en un objeto. l Orientationlnterpolator.- Toma una lista de valores de rotación en uno de sus campos para realizar la interpolación, es usado para animar objetos rotándolos de acuerdo a los valores pasados. l Positionlnterpolator.- Toma una lista de valores de coordenadas 3D en uno de sus campos para realizar la interpolación, pero, a diferencia del nodo Coordinatelnterpolator, permite especificar una ruta o camino por el cual se va a mover el objeto. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME l Scalarlnterpolator.- Toma una lista de valores en punto flotante, que permiten cambiar las propiedades de un objeto. Nodos enlazados l Background.- Por medio de él es posible definir el horizonte del mundo creado. Permite definir el suelo, el cielo y una imagen panorámica, entre otras. l Fog.- Se usa para dar más realismo a las escenas porque se puede proveer a éstas de atmósfera, creando una neblina ligera o espesa, dependiendo de los parámetros utilizados y del toque de realismo que se quiera agregar a la escena. l Navigationlnfo.- Describe al usuario y el modelo de navegación, en él se define el tamaño del avatar, la mínima distancia a que éste puede estar de un objeto, la altura a la cual se situará el usuario, etc. l Viewpoint.- Especifica la ubicación del usuario y los parámetros de visualización. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ANEXO 2 GLOSARIO 3D.- Tridimensional, término que se refiere a la ilusión óptica de tercera dimensión creada con algunos sombreados y otras técnicas, Acabados 3D.- El proceso que hace que los objetos definidos con geometría de tercera dimensión desplieguen imágenes que proporcionan la ilusión de profundidad. Ancla.- Hiperenlace entre una escena VRML y otra escena, página o documento WEB. Se implementa con el nodo Anchar. Anfitrión.- Cualquier sistema o dispositivo conectado con la red. Archivo VRML.- Conjunto de nodos siguiendo las reglas dictadas en el estándar ISO/IEC 14772. Este conjunto de nodos puede ser en forma de archivo, flujo de datos o secuencia en línea. Avatar.- La representación abstracta del usuario en el mundo VRML. Las dimensiones físicas del avatar son usadas para la detección de colisiones. Browser.- Programa de computadora que interpreta los archivos VRML, presenta su contenido a un usuario en un dispositivo de despliegue y permite que el usuario interactúe con los mundos definidos por los archivos VRML por medio de una intetfaz de usuario. Color.- El color en el VRML se especifica como el conjunto rojo, verde y azul. CRT.- Tubo de rayos catódicos. En línea.- Referencia que se hace de un objeto al especificar su URL. Muy usado para usar y reutilizar objetos. Evento (Event).- Un Mensaje enviado de un nodo a otro por medio de una ruta (Route). Este evento externo estimula cambios en los valores de los campos e interacciones entre nodos. Un evento consiste en una etiqueta de tiempo y el de un campo. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMJ3 GIF.- Graphics Format Interchange, Probablemente el formato de imagen más usado en Internet, ofrece de 2 a 256 colores. IEC.- International Electrotechnical Commission. http://wwvv.iec.ch. Iluminación.- El proceso que se relaciona con el cálculo de la cantidad de luz que llega a una superficie y el tipo de luz que se refleja de ella. Internet.- El agrupamiento de redes de trabajo más grande del mundo. ISO.- International Standars Organization (Organización Internacional de estandarización). http://www.iso.ch/infoe/intro.html. JPEG.- Joint Photographic Experts Group. Formato de imágenes que ofrece excelente compresión y hasta 16.7 millones de colores JPG.- Joint Photographic Group. Loop.- Una secuencia repetitiva de eventos. Luz ambiental.- Simulación de la luz que reflejan los objetos de la escena. Es prerrogativa del browser él implementarla. Luz apuntadora.- Tipo de fuente luminosa que se define con una posición y un color determinados. La luz que emite se desprende en todas direcciones, como la de un foco sin pantalla. Luz direccional.- Fuente luminosa que se supone debe colocarse en el infinito; se define mediante un vector de dirección y un color de luz. También conocida como luz de vector o luz infinita. Luz fija.- Fuente luminosa que se define mediante los siguientes factores: posición, vector de dirección, ángulo de descenso, ángulo de diseminación, y color. Esto crea un cono de luz definido por el ángulo de diseminación. En el interior del cono, la luz es más brillante a lo largo del vector de dirección y menos intensa conforme se incrementa el ángulo del mismo vector. Luz- Una aproximación matemática del valor de la luz. En el VRML existen diferentes tipos de fuentes luminosas las cuales tratan de emular la luz del sol, la CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ilu&nación de una bombilla incandescente y la de un reflector fijo. Los visualizadores tambien pueden proporcionar luces ambientales. Material.- En el VRML, es el nodo que determina la reflexividad de las superficies subsecuentes; cuenta con campos para reflexión ambiental, difusa y especular, además de controlar la transparencia de superficies. MIME.- Multipurpose Internet Mail Extension. Usada para especificar las reglas para el formato de un archivo usado en Internet, incluyendo los Browsers. MIDI.-Musical Instrument Digital Interface. Desarrollado en la década de los 80’s , es muy utilizado para representar secuencias largas de música en una forma compacta y legible por la computadora. MPEG.- Moving Picture Experts Group. Nodo.- Son los elementos básicos que construyen las escenas. Nodos de grupo.- Es un nodo que contiene un grupo de nodos, los cuales organizan las escenas. Orientación.- La posición de un objeto. Paleta.- Tabla que convierte en colores RGB los valores de pseudocolor en 8 bits a fin de poder desplegarlos. PNG.- Portable Network Graphics (http://quest.jpl.nasa.gov/PNGl). Es un formato de archivos de imágenes relativamente nuevo que ofrece colores de 1 a 48 bits. Polígono.- Serie de vértices que, al conectarse, definen los límites de una superficie plana. El último vértice de la lista siempre se conecta de manera explícita con el primero de ellos. Posición de cámara.- Posición en el espacio donde se coloca la cámara o el enfoque visual, posición visual o posición de vista. Radiación.- Técnica de iluminación que distribuye cantidades equivalentes de cada fuente de luz en la escena. De hecho, los objetos en la escena también se consideran como fuentes luminosas porque reflejan la luz que reciben. Este CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIMFt método repite la distribución energética de una superficie a otra hasta llegar a cierto valor o alcanzar un número determinado de repeticiones. Reflexión.- Aproximación matemática de la cantidad de luz que después de llegar a un objeto se proyecta en otras direcciones, lo que permite observarla. En el VRML existen tres variedades para el reflejo: ambiental, difuso y especular. Reflexión especular.- Reflejo parecido al de un espejo, cuando la luz proveniente de una fuente luminosa choca contra una superficie y se proyecta en dirección al observador. La cantidad de reflejo depende de la posición y orientación de la cámara. Reflexión difusa.- Reflejo sobre la superficie de un objeto que se proyecta en todas direcciones, por lo que es independiente del punto de vista. La cantidad de reflejo depende de la cantidad de luz que llega al espejo y de qué tan directa es la relación entre la superficie y la fuente de iluminación. Relación de aspecto.- La relación de anchura respecto a la altura. RGB.- Modelo de color usado en el estándar ISO/IEC 14772 para la especificación de colores. Cada color es representado como una combinación de los tres colores primarios rojo, verde y azul. Rotación.- Movimiento lateral, es el ángulo de giro sobre los ejes longitudinales. Rutas (Routes).- Es la conexión entre el nodo que genera y el nodo que recibe el evento. Sistema de coordenadas.- Sistema de ejes y unidades que define la posición de los objetos. En el VRML, los objetos se definen en un espacio local que incluye a la cámara. Superficie.- Cualquier figura que define un área, pero que no tiene volumen. Textura.- Es una imagen usado como un mapa para crear el efecto de apariencia, cuando se aplica a alguno de los nodos de geometrías. CREACION DE UN SITE VIFUTJ& PARA LA FIME Transparencia.- Aproximación matemática del efecto que resulta al hacer una emisión luminosa que cruza una superficie no opaca (traslúcida). En el VRML, este valor se controla por medio del campo Transparency del nodo Material. UCS.- Universal multiple-octet ceded Character Set. Juego de caracteres universal codificado como multiplos de octeto. URL.- Uniform Resource Locator. UTF-8.- Conjunto de caracteres usados para codificar archivos VRML. Formato de transformación de 8 bits UCS. Vértice.- Punto en la esquina de una cara o conjunto de línea. Los vértices conectan los bordes de las figuras. VoxeL- Similar al pixel, el voxel es la unidad más pequeña en el acabado de un volumen. WAV.- Wave. Formato de archivos de sonido soportado por todos los browsers. CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME BIBLIOGRAFIA CONSULTA BIBLIOGRAFICA POR AREAS DE INTERES REALIDAD VIRTUAL VIRTUAL REALITY, THROUGH THE NEW LOOKING GLASS Ken Pimentel - Kevin Teixeira Intel - Windcrest - Mc Graw Hill THE VIRTUAL REALITY PRIMER L. Casey Larijani Mc Graw Hill INTERACTING WITH VIRTUAL ENVIRONMENTS Lindsay MacDonald - John Vince John Wiley & Sons REALIDAD VIRTUAL, CONSTRUCCION DE PROYECTOS Joe Gradecki Computec - RA MA REALI DAD VIRTUAL L. Casey Larijani Mc Graw Hill VRML PARA INTERNET Peste, Mark PHH CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME Late Nigth VRML 2.0 with Java Roehl, Bernie-Couch, Justin ZD Press VRML Biblioteca del programador Jamsa, Kris Mc Graw Hill JAVA APRENDIENDO JAVASCRIPT EN UNA SEMANA Arman Danesh PHH THE JAVA FAQ Janni Kanerva Addison Wesley GRAFICOS EN 30 PROGRAMACION DE GRAFICOS EN 3D Manuel Escribano Addison-Wesley Iberoamaricana - RA MA GRAFICAS POR COMPUTADORA Donald Hearn - M. Pauline Baker PHH DISEÑO GRAFICO AUTODESK 30 STUDIO CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FLME Jose Luis Almagro Addison Wesley - RA MA DOMINE COREL DRAW 5 Rick Altman Computec - RA MA MASTERING COREL DRAW 7 Rick Altman SYBEX INTERNET GRAFICO, HERRAMIENTAS DEL WORLD WIDE WEB Gonzalo Ferreyra Cortes Computec http://exodus.dgsca.unam.mx/virtual http://titan.pue.udlap.mx/-is095307/v98/investigacion.html http://wvw.vrs.org.uk/VR/reference http://vag.vrml.org http://www.vrml.org http://w.etsimo.uniovi.es/links/vr. http://kogi.uniandes.edu.co http://odin.fi-b.unam.mx http://vww.mty.itesm.mx http://wvw.itlaguna.edu.mx http://www.vis.Ibl.gov htto://seroiente.dasca.unam.mx html CRFZACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME http://www.usc.edu/dept/garden/ http://www.foo.org/vrml.doc http://bar.org/vrmI.doc http://bug.village.virginia.edu http://www.w3.org http://wired.com http://www.intervista.com/download/ http://wmaestro.com http://www.cosmosoftware.com