Υλοποίηση εικονικού περιβάλλοντος με χρήση “Motion Capture” δεδομένων κίνησης

Abstract

Σκοπός της παρούσας ατομικής διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία ενός εικονικού περιβάλλοντος μέσα στο οποίο ανθρώπινα μοντέλα θα κινούνται ρεαλιστικά στο χώρο χρησιμοποιώντας ρεαλιστικά δεδομένα κίνησης. Αρχικά μελετήθηκαν διάφορα είδη character animations που υπάρχουν και διαπιστώθηκε πως τα Motion Capture δεδομένα δίνουν αρκετά ρεαλιστικά αποτελέσματα. Επιλέχθηκαν ορισμένα Motion Capture δεδομένα κινήσεων για να χρησιμοποιηθούν στην εφαρμογή και ενσωματώθηκαν σε κάποιο ανθρώπινο μοντέλο το οποίο τηρεί τις ανάλογες προδιαγραφές (διαθέτει τον ανάλογο σκελετό και ιεραρχία οστών). Για την εφαρμογή των κινήσεων στα ανθρώπινα μοντέλα καθώς και για την μετατροπή τους στην κατάλληλη μορφή αρχείων, χρησιμοποιήθηκαν τα εργαλεία της Autodesk “Motion Builder” και “3d Studio Max”. Η τελική εφαρμογή υλοποιήθηκε στο XVR, εργαλείο ανάπτυξης εφαρμογών με τρισδιάστατα γραφικά πραγματικού χρόνου. Σε γλώσσα C++ (στο περιβάλλον ανάπτυξης “Visual Studio 2005”) δημιουργήθηκε ένα σύνολο συναρτήσεων για τη διαχείριση του ανθρώπινου μοντέλου και των κινήσεων με χρήση της βιβλιοθήκης συναρτήσεων Cal3d. Αφού τοποθετήθηκαν στο XVR οι εικονικοί άνθρωποι και τα τρισδιάστατα αντικείμενα, αναπτύχθηκαν διάφορες συναρτήσεις για να κάνουν τους ανθρώπους να κινούνται ρεαλιστικά στο χώρο. Αυτές οι συναρτήσεις έκαναν τους ανθρώπους ανάμεσα σε άλλα, να επιλέγουν μόνοι τους την κατάλληλη πορεία που ακολουθούν όταν περπατούν, να κάθονται όταν πρέπει στις καρέκλες, να αποφεύγουν συγκρούσεις (collision avoidance) και να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους συνομιλώντας, κάνοντας χειραψία και χορεύοντας.