UM SISTEMA PARA MANIPULAÇÃO DE OBJETOS GRÁFICOS TRIDIMENSIONAIS COM REPRESENTAÇÃO CSG

 

 

Bruno Eduardo Madeira

( Instituto Militar de Engenharia )

 

Luiz Velho

( Instituto de Matemática Pura e Aplicada )

 

CRÉDITOS

    Esse  projeto é fruto de um trabalho realizado por Bruno Eduardo Madeira sob a orientação do Professor Luis Velho durante o curso de Implementação de Sistemas Gráficos 3D ministrado regularmente no Instituto de Matemática Pura e Aplicada ( IMPA ).      

INTRODUÇÃO

A representação CSG ( Constructive Solid Geometry )  consiste na descrição da geometria de um objeto gráfico através de uma hierarquia de sólidos primitivos e operadores booleanos.   A importância de tal representação decorre de sua larga utilização na especificação de peças no setor industrial , bem como na modelagem de objetos em sistemas gráficos em geral. 

Um protótipo foi implementado sobre plataforma UNIX disponibilizando as seguintes funcionalidades:  

1)      Modelagem de um objeto CSG de forma interativa.

2)      Especificação interativa de cenários tridimensionais com objetos, fontes de luzes e câmeras virtuais.

3)      Geração de imagens sintéticas criadas à partir dos parâmetros do cenário.

  

ARQUITETURA E PERSISTÊNCIA 

O sistema utiliza uma estrutura de persistência baseado em uma linguagem declarativa. Esse tipo de estratégia é o mesmo empregado nos padrões VRML e permite uma grande flexibilidade na representação de dados.

 Pode-se encarar então programas de modelagem como sendo ferramentas geradoras de código, e programas sintetizadores de imagens como interpretadores.  No protótipo implementado existem duas ferramentas de modelagem e um programa de síntese de imagens.  O esquema abaixo resume a arquitetura do sistema:

 

         

 

O Modelador é uma ferramenta que permite gerar a descrição de uma expressão CSG por um processo interativo.

O Editor de Cena permite gerar descrição de cenários interativamente, que podem possuir diversos objetos, fontes de luzes e câmeras.

O Gerador de Imagens interpreta o arquivo de descrição de cena e produz uma imagem no formato Sun Raster File.

 

INTERFACE DO MODELADOR

INTEFACE DO EDITOR DE CENA

EXEMPLO DE IMAGENS SINTETIZADAS