Visualizzazione e Controllo Remoto di Agenti in Ambienti Virtuali Tramite la Libreria OpenSceneGraph

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1 ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA SEDE DI CESENA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISCHE E NATURALI CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELL INFORMAZIONE Visualizzazione e Controllo Remoto di Agenti in Ambienti Virtuali Tramite la Libreria OpenSceneGraph Relatore Prof. Marco Roccetti Presenta Mattia Nori Co-relatori Dott. Matteo Roffilli Dott. Stefano Cacciaguerra

2 Obiettivo Creare un servizio di visualizzazione 3D e controllo di agenti per ambienti virtuali remoti. Parole chiave Ambienti virtuali remoti Controllo di agenti Visualizzazione 3D 2

3 Ambienti virtuali remoti Ambiente sintetico (tridimensionale) in cui l utente può navigare e interagire Solitamente utilizzati in Realtà Virtuale e in applicazioni di simulazione Oggi trovano largo utilizzo nei videogame e digital cinema 3

4 Motivazioni Simulare sofisticati sistemi fisici, naturali, situazioni critiche, di emergenza, ecc... Studiare il comportamento e le migliori politiche di gestione Partecipare all ambiente virtuale remoto da ogni parte del mondo 4

5 Agenti Sistema multiagenti: un certo numero di agenti interagiscono, cooperano, negoziano,... Agente: sistema informatico capace di prendere decisioni e di agire autonomamente all interno di un ambiente virtuale (giocando un ruolo ben preciso) 5

6 Controllo Remoto Un utente può interagire con l ambiente virtuale controllando da remoto uno o più agenti 6

7 Visualizzazione 3D I moderni sistemi multiagenti visualizzano i risultati della simulazione attraverso grafica 2D La nostra idea è quella di realizzare un interfaccia per visualizzare l evoluzione dell ambiente virtuale remoto con grafica 3D 7

8 Vantaggi grafica 3D L utente immerso in maniera più realistica all interno dell ambiente virtuale Vedere la scena da diversi punti di vista contemporanei Vedere la scena in stereo camera 8

9 Caso di Studio Obiettivo: Creare un servizio di visualizzazione 3D e controllo di agenti per ambienti virtuali remoti. Soluzione: Achitettura client-server per ambienti virtuali remoti Comunicazione TCP/IP Grafica 3D con OpenSceneGraph Controllo remoto di agenti da tastiera Controllo visuale camera da mouse. 9

10 Architettura del sistema Un server che attraverso una piattaforma multiagenti realizza l ambiente virtuale remoto Più client collegati al server che controllano gli agenti e visualizzano in 3D l evoluzione dell ambiente virtuale Server Client Client 10

11 Grafica 3D Rappresentazione in tre dimensioni della scena Usare solo un linguaggio di programmazione non è realistico. Esistono diversi strumenti specifici: Librerie (es: OpenGL) Linguaggi di alto livello (es: VRML) Motori di rendering (es: OpenSceneGraph, OpenSG) 11

12 OpenSceneGraph (OSG) Libreria grafica freeware, open source, con prestazioni elevate (simulatori di volo, realtà virtuale) Linguaggio di alto livello scritto in C++ e OpenGL (hardware scheda video, macro funzioni) Portabile (Windows, Linux, ) Interfaccia con librerie di basso livello (SDL, MFC, GLUT, etc, ) Gestisce modelli 3D dei più diffusi formati grafici (3D Studio Max, Light Wave, Maya) 12

13 Architettura complessiva Server TCP/IP Client

14 Risultati Visualizzatore 3D Controllo remoto Portabilita Multipiattafoma Screenshots Demo 14

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19 VIDEO

20 Sviluppi futuri Ottimizzazioni grafiche (texture 3D, luci, paesaggi 3D, ) Librerie di basso livello (SDL) per audio 3D e CD-Rom Portabilità su ipaq / Cellulari Comunicazione tra utenti (chat) 20

21 ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA SEDE DI CESENA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISCHE E NATURALI CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELL INFORMAZIONE Visualizzazione e Controllo Remoto di Agenti in Ambienti Virtuali Tramite la Libreria OpenSceneGraph Relatore Prof. Marco Roccetti Presenta Mattia Nori Co-relatori Dott. Matteo Roffilli Dott. Stefano Cacciaguerra