Οπτικοποίηση γεωμετρικών σχημάτων σε εικονικό περιβάλλον : προϋποθέσεις, τεχνικές, εργαλεία

Abstract

Η παρούσα διατριβή έχει ως σκοπό να περιγράψει τις παραμέτρους τις οποίες οφείλει να γνωρίζει όποιος δημιουργεί εφαρμογές εικονικής πραγματικότητας πραγματικού χρόνου, ώστε το αποτέλεσμα να είναι ασφαλές και χρήσιμο για τον θεατή. Αρκετά θέματα τα οποία αποτελούν τη θεωρητική βάση για τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας αναλύονται διεξοδικά και μέσω της δημιουργίας ενός απλού διαδραστικού παιχνιδιού με χρήση της πλατφόρμας εικονικής πραγματικότητας VDP (Visual Decision Platform) γίνεται η σύνδεση της θεωρίας με τη πρακτική που απαντάται στις μεγαλύτερες και πιο ανταγωνιστικές βιομηχανίες στο κόσμο σήμερα. Στο πρώτο κεφάλαιο αναλύονται οι ανθρώπινοι παράγοντες που σχετίζονται με την απεικόνιση τρισδιάστατων γραφικών. Μηχανισμοί όπως η στερεοσκοπική όραση, ο μηχανισμός του διαδρόμου, η επιμονή της όρασης, η ναυτία περιγράφονται διεξοδικά και εξηγείται τι πρέπει να κάνει ο σχεδιαστής – δημιουργός μιας εφαρμογής εικονικής πραγματικότητας ώστε ο θεατής να απολαύσει το μέγιστο δυνατό επίπεδο ξεκούραστης θέασης. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται τα τρισδιάστατα γραφικά, οι διάφοροι τρόποι μοντελοποίησης, οι αλγόριθμοι rendering, τα αντικείμενα μιας σκηνής και οι ιδιότητές τους. Οι γνώσεις αυτές είναι απαραίτητες για τη κατανόηση μιας εφαρμογής εικονικής πραγματικότητας. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η ανάπτυξη μιας απλής διαδραστικής εκπαιδευτικής εφαρμογής με χρήση της πλατφόρμας εικονικής πραγματικότητας VDP. Για τη δημιουργία της εφαρμογής αυτής χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές που περιγράφηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο όπως για παράδειγμα μοντελοποίηση, προσθήκη χρωμάτων, προσθήκη ιδιοτήτων όπως collision detection, δημιουργία ιεραρχικού γράφου σκηνής με δυνατότητα συναρμολόγησης και αποσυναρμολόγησης, δημιουργία διαδραστικών τομών, μετρήσεων κ.ά.. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται μερικά χρήσιμα συνοπτικά συμπεράσματα. Τέλος, στο παράρτημα υπάρχει μια αναλυτική περιγραφή της πλατφόρμας εικονικής πραγματικότητας VDP η οποία μπορεί να αποτελέσει άριστο σημείο αναφοράς για τον μηχανικό που θέλει να αναπτύξει καινοτόμα συστήματα εικονικής πραγματικότητας.