APPLICAZIONE 3D: VIRTUAL TOUR DAL SITO WEB

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Antonino De Angelis
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APPLICAZIONE 3D: VIRTUAL TOUR DAL SITO WEB 26/08/20 16 Fornire sul sito web un applicazione che all interno di una normale pagina consente agli utenti di visitare una ricostruzione

1 APPLICAZIONE 3D: VIRTUAL TOUR DAL SITO WEB 26/08/20 16 Fornire sul sito web un applicazione che all interno di una normale pagina consente agli utenti di visitare una ricostruzione 3D interattiva con texure fotografiche del Lab. Di Calcolo Scientifico e di interagire dinamicamente con alcuni oggetti della scena Di Giuseppe Giannini giuseppe.giannini@unina2.it

2 In questo documento illustro velocemente un Applicazione 3D che permette la fruizione virtuale di un laboratorio di Calcolo scientifico ma che analgamente può essere implementata per ogni struttura adatta alla fruizione virtuale e che, nel casi si diti istituzionali di università e dipartimenti, potrebbe essere messa a disposizione degli utenti del sito (tipicamente studenti), i quali, oltre a fruire delle normali informazioni testuali e fotografiche già presenti nelle consuete pagine, possono utilizzare questa applicazione innovativa che gli permette di fare un tour virtuale 3D in una ricostruzione, ottimizzata ma fedele all originale, del Lab. Di Calcolo e di interagire con gli elementi (pc, altri oggetti ecc) in essa contenuti, per avere informazioni in modo più interessante che su una semplice pagina di testo statico o per lanciare simulazioni di algoritmi sulle versioni virtuali dei pc. In modo da affascinare un generico studente indeciso se iscriversi o meno, fungere da vetrina tecnologica del Dipartimento in grado di fornire applicazioni che non esistono su altri siti, aprire possibili futuri campi di interesse/applicazione della virtualità e/o alla fruizione 3D. Applicazione 3D: Virtual tour dal sito web LA PAGINA WEB DI FRUIZIONE 3D Sul sito Dipartimentale, alla sezione laboratorio Calcolo Scientifico, oltre le consuete informazioni di testo che illustrano il laboratorio, si è aggiunta una pagina che lo studente, o qualsiasi visitatore del sito, possa usare per passeggiare interattivamente in un modello 3D (mesh poligonale in questo caso generata a partire da una nuvola di punti 1 ) del Laboratorio e vederne la struttura, le postazioni, gli oggetti e le macchine in esso presenti, ed interagire con tali oggetti, ognuno dotato di un proprio programma interno (anche più di uno) che gli conferisce un comportamento (anche intelligente) rendendolo capace di interagire con le azioni dell utente fornendogli una esperienza di fruizione e divulgazione del Laboratorio sicuramente più interessante e accattivante della consueta pagina di testo. Al momento gli oggetti sono in grado di fornire informazioni di testo e audio all interno di finestre quando vengono toccati dall utente (fig.1a, fig.1b). Se la App verrà sviluppata ulteriormente sarà possibile inserire comportamenti interattivi nei singoli computer 1 Per dettagli tecnici su nuvole punti e mesh vedere appendice in fondo al documento Pag. 1

che potrebbero mostrare o eseguire algoritmi di ogni genere (versioni naturalmente con pochi dati da macinare come per esempio algoritmi su piccoli grafi o simulazioni di esecuzione di programmi in C

Ciò al fine non solo di divulgare in modo innovativo le attività scientifiche del laboratorio e del dipartimento ma anche di accattivare l interesse di studenti interessati a iscriversi o ad

3 che potrebbero mostrare o eseguire algoritmi di ogni genere (versioni naturalmente con pochi dati da macinare come per esempio algoritmi su piccoli grafi o simulazioni di esecuzione di programmi in C ecc) o inserire nella simulazione 3D personaggi che possono dare spiegazioni vocali invece che testuali di ciò che si fa nel laboratorio ecc. Ciò al fine non solo di divulgare in modo innovativo le attività scientifiche del laboratorio e del dipartimento ma anche di accattivare l interesse di studenti interessati a iscriversi o ad approfondire ciò che fornisce il nostro Dipartimento. Fig1a: L utente cliccando su determinati oggetti ne ottiene delle informazioni e delle descrizioni. Es. gli viene detto che i computer sono un cluster, che hanno un certo sistema operativo ecc. Le stesse informazioni presenti sulla pagina del sito solo che in questo caso ha una rappresentazione 3D interattiva di ciò che vi viene detto sul sito. Pag. 2

4 Fig1b: Ogni oggetto può avere le proprie informazioni e il proprio comportamento. Si potrebbe fornire come comportamento di un computer clikkato dall utente che gli permetta di lanciare un algoritmo in modo virtuale come simulazione di ciò che farebbe quando fisicamente al quel pc. In questa pre beta del programma già funzionante e on line su un mio server, i cui screen shot sono stai mostrati nelle immagini precedenti, l utente cliccando sui computer ottiene informazioni copia incollate dalle gia preesistenti pagine web (quali sistemi operativi offre il centro di calcolo, quali programmi usa e cosa si può fare in questo laboratorio ecc). E da prendere in considerazione l uso di personaggi 3D interattivi che possono fornire descrizioni audio di tali informazioni agli utenti in modo che siano più interessanti di quelle scritte. Quali altri locali potrebbero essere fruiti in 3D Potenzialmente potrebbero essere fruiti in 3D e resi interattivi ogni tipologia di locale, da un laboratorio a una biblioteca, ovviamente considerando che tale applicazione non va a sostituire le tradizionali pagine di informazione ma ad integrarle e sono sul sito una vetrina per il Dipartimento che offre applicazioni di tecnologia innovativa, e informazioni che attirano l attenzione degli utenti e degli studenti. CONCLUSIONI Questa applicazione è inversione pre beta già utilizzabile tramite un link in una pagina di prova e semi nascosta sul sito del dipartimento che punta al mio server su cui gira il codice C#. La pagina è visitabile a questo link APPENDICE Seguono brevi cenni sulle tecnologie usate per il progetto illustrate a solo scopo divulgativo. Creazione del modello 3D dall oggetto reale: Pag. 3

5 Pag. 4

6 Generazione di una nuvola di punti dell oggetto. In questo specifico caso si è reso necessario riprodurre uno oggetto del mondo tangibile in un oggetto del mondo digitale restando per quanto possibile fedeli alle proporzioni, le forme, i materiali dell oggetto reale. Sì è quindi realizzata una nuvola di punti (pointcloud) che fornisse informazioni spaziali (x,y,z) rispetto a un punto centrale dalle quali ricavare vertici,poligoli,normali e tangenti del modello 3D Pag. 5

7 Generazione di una Mesh Poligonale da una Nuvola di Punti Con l algoritmo di Poisson o altri si genera una mesh non strutturata dalla nuvola di punti. La mesh in questa fase è inutilizzabile e piena di strappi e ha milioni di poligoni. Pag. 6

Retopologizazione Si retopologizza la mesh non strutturata in una mesh strutturata, in questo caso con basso numero di poligoni per renderla leggera

Tuttavia, pur abbattendo il numero di vertici e facce (da milioni di poligoni a poche migliaia) è opportuno mantenere le texure fotografiche nella

8 Retopologizazione Si retopologizza la mesh non strutturata in una mesh strutturata, in questo caso con basso numero di poligoni per renderla leggera tanto da poter essere programmata in applicazioni in real time ( fruizioni3d in particolare se via web vanno minimizzati vertici, poligoni ecc). Tuttavia, pur abbattendo il numero di vertici e facce (da milioni di poligoni a poche migliaia) è opportuno mantenere le texure fotografiche nella stessa risoluzione di pixel della mesh originaria in modo che l effetto fotorealistico sia mantenuto nel programma di fruizione 3d che si andrà a scrivere. Pag. 7

9 Per agevolare il motore grafico si converte la mesh strutturata in una triangolarizzata, pur restando di fatto una mesh strutturata. Le texure in questo modo vengono calcolate più rapidamente quando si andrà a scrivere il codice in C. Pag. 8

10 Stesso lavoro si fa per ogni elemento 3D del progetto. Pag. 9

11 Programmazione Per i dettagli sul linguaggio e i motori grafici è possibile contattarmi direttamente o accedere alle sezioni GameDesign e Programmazione O.O. del mio sito Pag. 10

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