| Artículos | 01 OCT 1996

SuperScape VRT 4.00: Realidad Virtual

Tags: Histórico
Diseño y visualización de mundos virtuales
Javier A. Bedrina.

La actual tecnologÍa del software en combinación con los adelantos en el hardware, nos permiten adentrarnos en la creación de mundos virtuales y diseño en tres dimensiones: la Realidad Virtual.

Realidad Virtual (o mundo virtual) es un entorno que existe sólo dentro del ordenador. Diferente a una imagen estática, el mundo virtual es generado desde datos que son visualizados en tiempo real. El usuario puede "pasar dentro" del mundo virtual e interactuar con los objetos allí encontrados, tal y como ocurre en el mundo real. De igual modo para novatos o expertos, la Realidad Virtual es una potente herramienta, tanto para la visualización de datos como para la manipulación de los mismos. El rango de aplicaciones posibles va desde la presentación al diseño, manufacturación, entretenimiento, educación, entrenamiento, etc.

Como herramienta de diseño, la Realidad Virtual permite al usuario "estar dentro" y experimentar con un diseño sin el riesgo de costosas construcciones en el mundo real. Como herramienta de entretenimiento y educación permite la construcción de entornos en los que practicar desde técnicas de orientación hasta simulación de equipos.

Como herramienta de comunicación, la Realidad Virtual es un excelente medio para intercambiar ideas e información, pudiendo ser desde una presentación hasta una exhibición interactiva de un museo.

Finalmente, como herramienta de creación, no sólo simula "entornos reales", sino que permite al usuario la libertad de construir y animar mundos y objetos auténticamente imaginarios.

Características Generales

SUPERSCAPE VRT consta de varios módulos independientes que permiten la creación, modificación e integración de los distintos elementos de que consta un mundo virtual. Los más importantes son el editor de objetos (Shape Editor) y el editor de mundos (Word Editor). Al nivel más simple, el editor de objetos nos permite especificar la forma física de un objeto. Por ejemplo, una mesa podría ser definida en el editor de objetos como la sección de un plano. El editor de mundos permite colocar copias de los objetos antes definidos. Usando el mismo ejemplo, podríamos construir una habitación usando secciones de planos y color y colocando mesas dentro de ella.

Los otros editores de que consta la aplicación permiten la personalización de planos a definir (Layout Editor), importar y editar texturas o imágenes (Image Editor), definir sonidos (Sound Editor) y preparar menús y cajas de diálogo (Resource Editor). Además, cuenta con un potente lenguaje de programación interno, SCL, que con más de 600 comandos, permite ajustar nuestro mundo virtual al máximo.

Para construir un mundo virtual deberemos realizar dos pasos. Primero, cada objeto toma vida como una figura del editor de objetos. Las figuras son entonces transferidas al editor de mundos para, allí, ser manipuladas. En segundo lugar, para poder visualizar los resultados usaremos el visualizador. Como toque final, la vista en el visualizador podrá ser editada.

Los módulos del programa

El editor de objetos (Shape Editor) es usado para la creación de puntos en el espacio y, posteriormente, enlazarlos entre sí para definir caras bidimensionales que, unidas, crean los objetos tridimensionales. Una figura puede ser tan simple o compleja como el usuario decida. Los procesos de creación de objetos podrán ser acelerados mediante las posibilidades de copia, duplicación, extrusión y transformación del editor de objetos. Después de crear el objeto, el editor de objetos permite al usuario colorearlo, aplicarle texturas, rotar sus caras y darle características de animación. Esto es primordial a la hora de crear un mundo virtual convincente.

Como segundo paso, los objetos y figuras creadas en el editor de objetos se usarán en el editor de mundos, cuya función principal es la de crear y manipular objetos para construir un mundo virtual. Las figuras son usadas para construir objetos que pueden ser combinados para hacerlos más complejos. El editor de mundos permite al usuario crear, cambiar de posición o tamaño, inclinar, rotar y animar objetos. También provee un control condicional sobre los objetos usando el Lenguaje de Control Superscape (SCL) del que luego hablaremos.

El visor (Visualiser) se utiliza principalmente como reproductor que muestra e interacciona con el mundo virtual. Aquí se pueden realizar distintos puntos de vista y configuraciones y algunos cambios del mundo virtual. Desde este visor podemos configurar distintos dispositivos de entrada.

El Layout Editor hace que la pantalla básica del visualizador pueda ser más interesante ya que permite especificar el tamaño de la pantalla en el mundo virtual, introducir una imagen de ambiente e instrumentos e iconos para mostrar información adicional para interactuar con el usuario. Esto hace al visor más convincente, convirtiéndolo en una interesante herramienta de presentación.

Por defecto, los objetos son mostrados usando una simple textura de color plano. Pero esto puede ser alterado usando el editor de imágenes (Image Editor), que nos permite crear y dar textura a los objetos mediante la importación y edición de imágenes (hasta 1024), con soporte de entrada/salida de los formatos gráficos más conocidos.

Podemos también incluir sonido usando el editor de sonido (Sound Editor). Los sonidos pueden incorporarse al mundo virtual y ser interpretados por objetos inteligentes. También, los sonidos pueden ser manipulados si contamos con una tarjeta de sonido. El editor de sonidos cuenta con soporte para tarjetas Sound Blaster y manipula a la perfección el formato WAV.

Con el editor de recursos (Resource Editor) podemos crear cajas de diálogo y menús que pueden ser usados con el lenguaje SCL. Este editor permite la creación y edición de cajas de diálogo, cajas de alerta y menús. Esto da una forma fácil de mostrar información desde el visualizador.

El editor de teclado (Key Editor) permite la reprogramación del teclado. Existen determinadas funciones asignadas al teclado por defecto, pero en un mundo virtual podemos reasignar funciones a distintas teclas, lo que permite más flexibilidad de control.

Desde el editor de mundos podemos importar y exportar nuestros datos desde o al extendido formato de fichero DXF usado por multitud de programas de CAD y animación.

El sistema de visualización

Cada objeto en el mundo virtual se coloca dentro de su propio cubo invisible que será usado por SUPERSCAPE VRT para ordenarlo correctamente. El programa efectúa el render o presentación de cada frame o cuadro de la imagen dibujando los objetos más alejados del punto de vista primero y sobredibujando por capas hasta el más cercano. Para hacer esto, VRT trabaja desde fuera, situando los puntos que serán dibujados e ignorando los que no lo serán, caras ocultas por ejemplo, haciendo de esta técnica una de las funciones más complejas del programa. Con esta técnica se consigue una velocidad de presentación admirable incluso con tarjetas gráficas sin aceleradores.

VRT usa las caras existentes con sus respectivos cubos límite invisibles y entonces ordena los cubos. Para acelerar VRT usa varias técnicas de asociación para agrupar caras y objetos y como hemos dicho antes, sólo dibuja las que son visibles. En algunas combinaciones, particularmente aquellas en las que existen objetos dentro de objetos, pueden no presentarse correctamente. Para resolver esto, VRT permite la ordenación manual de los objetos lo que corregirá cualquier problema de presentación o render.

Si un objeto retrocede en la distancia, el ojo humano no podrá diferenciar sus elementos separados. Así, si lo unificamos en un objeto único, el proceso de presentación tomará menos tiempo de proceso. De esta forma, cada objeto puede tener asignados unos atributos de distancia desde el punto de

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