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Presenta ”Presenta ”SSIng. Rub& Zepeda GarctíaIng. Rub& Zepeda Garctía

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AsesorAsesorM.C Rodolfo Gallardo RosalesM.C Rodolfo Gallardo Rosales

Coquimatlan, Col. Abril-2000Coquimatlan, Col. Abril-2000

Facultad de Ingenieria Mecónicay Eléctrica- ______-_______

EXPEDIENTE 273NUM. 97-0320

C. RUREN ZEPEDA GARCIACOLON # 273CIUDAD GUZMAN, JAL.

Informo a usted que ha sido aprobado como tema de titulación para obtenerel grado de MAESTRO EN CIENCIAS AREA: COMPUTACION.

El solicitado por usted bajo el título: ” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ”

Desarrollado bajo los siguientes puntos:

I .- INTRODUCCIONI I .-ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTIJAL/VRMLI I I .- DISEÑO DEL SITEI V .- DESARROLLO DEL SITEV .- IMPLEMENTACION DEL SITEV I .- ESTADO DEL ARTEVII .- CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

.- ANEXOSBIBLIOGRAFIA

Al mismo tiempo informo a usted que ha sido designado como asesor detitulación al C. M.C. RODOLFO GALLARDO ROSALES.

deberá aparecerEn cada uno de los ejemplares de titulación que

en primer término copia del presente oficio.\/

JA*TRABAJA6 de Abril de 2000

presente para examen,

c.c.p. EXPEDIENTEAGFC/merv*

K m 9 Carretera Colima-CoquitnatlRn, A P . 299 l Colma, Mexico . TctIéfono 01 (333) 3 01 30

Exp.No.: 0033Fecha: 04-09-99Acta No.: 10

C. RUBEN ZEPEDA GARCIADomicilio: COLON # 24.5-lLocalidad: CD. GUZMAN, JAL.Telefono: (0134 I) 2-53-82

En cumplimiento al artículo: 13 y 14 del reglamento de titulacion, al artículo 40, Inciso A delreglamento de estudios de Posgrado vigente y al artfculo: 46 de las normas complementarias al reglamento de Posgrado,correspondientes al Posgrado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Informamos a usted que hasido autorizado por este Consejo Tecnico del Posgrado su tema de Tesis para obtener el grado deMaestro en Ciencias Area: Computación t i tulado: ” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME “.

para ser desarrollado bajo los siguientes puntos:

1 .- INTRODUCCIONII ,- ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUAL/VRML111 .- DISEÑO DEL SITEI V .- DESARROLLO DEL SITEV .- IMPLEMENTACION DEL SITEVI .- ESTADO DEL ARTEVII ,- CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS


laAsí mismo hacemos de su conocimiento que de acuerdo con la línea de investigación en

cual se enmarca su proyecto ha sido autorizado como asesor de tesis elC. M.C . R O D O L F O GALLARDO ROSALES

A partir de la fecha de aprobación tendrá como plazo un afío para presentar su examen de grado, en casocontrario tendra usted derecho a una prorroga Bnica de seis meses so pena de perder el registro de su proyecto.

Una vez concluidos los tramites de revisión de su documento de tesis e integrado su expediente de titulacióndeberá recoger el oficio que acompaflará a el visto bueno de su asesor de tesis, los cuales encabezaran cada uno de losejemplares de su tesis.

A t e n t a m e n t e

Posgrado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y la Universidad de

H. CONSEJO TECNICO DEL POSGRADODE LA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAP R E S E N T E .

Por medio de este conducto informo q u e el C. RUBEN

ZEPEDA GARCIA

terminó su período de revisión de tesis:

” CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME ‘*

Cuyo contenido es el siguiente :

1 .- INTRODUCCIONII .- ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUAL/VRMLIII .- DISEÑO DEL SITEIV .- DESARROLLO DEL SITEV .- IMPLEMENTACION DEL SITEVI .- ESTADO DEL ARTEVII .-CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS


El cual cumple con los requisitos necesarios para su aprobación, por lo cual

lo autorizo para su impresión.

A T E N T A M E N T E

c.c.p. EXPEDIENTERGR/merv*

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME

INDICE

Introducción

Realidad Virtual

Descripción del proyecto

0 bjetivos del proyecto

Metas

Metodología de desarrollo

Recursos

Resultados esperados

Antecedentes de Realidad VirtuaINRML

Definiciones

VRML

Características

Editores VRML

Ventajas e inconvenientes de los editores de VRML

Tipos de editores de VRML

Editores de VRML personales

Editores de VRML profesionales

Programas auxiliares para el VRML

Historia de la Realidad Virtual

Disefio del SITE 2 4

Consideraciones de diseño 24

9

10

1 1

12

13

14

14

15

16

16

17

Desarrollo del SITE 33

Archivos 34

CREACION DE UN SITEZ VIRTUAL PARA LA FIME

Código fuente 35

Implementación del SITE 67

Texturas 68

Elementos básicos

Estado del arte

Areas de aplicación científica

Química y bioquímica 74

Astronomía 74

Aeronáutica 75

Electrónica 75

Ingeniería eléctrica 75

Aplicaciones médicas 75

Dispositivos 77

Visuales 77

Audio 3-D 78

La retroalimentación táctil y de fuerza 78

Navegación 79

Conclusiones y sugerencias

Anexo 1, lo básico de VRML 82

Documentos VRML 83

Lista de nodos del VRML 2.0 84

Descripción de nodos 85

Nodos de grupo 85

Grupos especiales 85

Nodos comunes 86

69

73

73

81

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FI?dE

Sensores 87

Geometrías 87

Propiedades geométricas 88

Apariencia 88

Interpolaciones 89

Nodos enlazados 90

Anexo 2, glosario 91

Consulta bibliográfica por hreas de interés 96


CAPITULO I

INTRODUCCION

En la actualidad el uso de Internet se ha convertido en una necesidad para

todas las empresas, gobiernos y, en general, para cualquier persona que desee o

deba tener un intercambio de información constante y actualizada; razón por la

cual también se ha convertido en una necesidad para las Universidades e

Investigadores que requieren, tanto conocer como publicar, los avances científicos

realizados en cualquier campo del conocimiento.

Hasta ahora toda la información de estos adelantos tecnológicos es publicada,

entre otros medios, en Internet en forma de texto y gráficos en dos dimensiones,

pero recientemente se han dado avances en la tecnología que permiten que,

utilizando un monitor común y corriente, se visualicen imágenes en tercera

dimensión y, más aun, mundos virtuales completos; lo cual amplía el horizonte de

posibilidades del uso de Internet. Sin embargo éste es un campo que apenas

comienza a explorarse, y a explotarse, razón por la cual es fundamental realizar

investigaciones, y desarrollar aplicaciones, profundizando en esta vertiente de la

Realidad Virtual para sacar el máximo provecho posible a toda esta gama de

nuevas posibilidades de desarrollo gráfico interactivo.

Esto avances en software y hardware, que sin duda serán los que dominen el

mundo de la Internet en el siglo venidero, harán que sea más fácil proyectar las

ideas para que sean mejor comprendidas e interpretadas por la gente, (no en

balde se dice que una imagen vale más que mil palabras), que aún sin tener todo

el bagaje cultural necesario, esté interesada en conocer los avances científicos y

tecnológicos que se dan continuamente en todo el mundo.

En base a lo anterior es indispensable que la Universidad de Colima (que

siempre se ha distinguido en el ámbito nacional, e internacional, por ser una

@$jJución preocupada por estar entre las primeras en impulsar investigaciones


que generen avances en el campo del conocimiento) a través de la FIME

incursione en este campo del conocimiento; y la realización de este SITE virtual

será una continuación de los esfuerzos de esta gran Institución por ser una casa

de estudios de excelencia, que genera y promueve el desarrollo científico y

tecnológico.

REALIDAD VIRTUAL

Con el desarrollo informático actual se ha acufiado y popularizado un nuevo

concepto: “Realidad Virtual”. De los programas militares de entrenamiento y

simuladores de vuelo saltó hacia las aplicaciones para el entretenimiento, en las

cuales se le encasilló durante algún tiempo y, aún hoy, muchas personas lo siguen

asociando únicamente con esta área pero actualmente se han superado estas

etapas y esta tecnología ha trascendido a muchos otros campos del saber

humano, de tal forma que hoy en día se empieza a aplicar en la ciencia,

ingeniería, medicina, diseño y fabricación etc. Y se dice que comienza a aplicarse

porque diariamente se le encuentran nuevas áreas de aplicación y se vislumbran

aún más en un futuro mediano y lejano.

El concepto “Realidad Virtual” agrupa dos términos diametralmente opuestos:

“Realidad” y “Virtual”. El término “Real” está definido como aquello que “tiene

existencia verdadera y efectiva” por lo tanto “Realidad” sería todo aquello que

tuviera una existencia verdadera y efectiva; en cambio “Virtual”, la segunda parte

del concepto, se usa frecuentemente en oposición a efectivo o real o como aquello

que tiene existencia aparente y no real, es decir, un espejismo.

Esta contraposición de términos utilizados ha creado no poca polémica entre los

seguidores y aún detractores de esta tecnología en cuanto a que si es apropiado

llamarla de esta manera o no, pero sin profundizar en qué tan correcta o incorrecta

es la utilización de estas palabras podemos decir que una aplicación de Realidad

Virtual es una construcción diseñada para estimular a los sentidos y cuya función


primordial es sustituir la percepción espacio-temporal del sujeto para hacerle creer

que está donde no está y concederle el ser a lo que no es.

A la Realidad Virtual la podemos clasificar como:

Inmersiva

No Inmersiva

De Proyección

Inmersiva

El objetivo de estos sistemas es conseguir que el usuario tenga la sensa$ón de

estar presente en el mundo artificial. Para lograrlo se valen de dispositivos

especiales de visualización y de sensores, que debe usar el visitante al sitio

virtual, para recrear una serie de efectos visuales y sensitivos que provocan la

sensación de realidad de una manera más concreta.

No Inmersiva,

Este tipo de sistemas se valen únicamente de dispositivos de visualización

normales, como lo son los monitores o pantallas de computadoras, y para lograr el

efecto de relieve se pueden utilizar gafas estereoscópicas para la recreación del

mundo virtual, las sensaciones no logran el grado de realidad alcanzado con la

Inmersiva.

De Proyección

Existen distintos grados de proyección en estos sistemas, algunos están

basados en que el usuario se introduzca en una habitación o adminículo cerrado

en cuyas paredes se proyectan una o más imágenes del mundo virtual. Un

ejemplo de este tipo de sistemas lo constituye el CAVE en SIGGRAPH que


consiste en una serie de pantallas que rodean al usuario para la proyección de

información.

La raza humana se ha caracterizado siempre por una insatisfacción total y

permanente de su realidad, la cual ha sido el motor que la ha llevado a tratar

continuamente de cambiar su realidad, lográndolo en la mayoría de los casos,

pero este afán continuo de cambio la ha llevado también, cuando no puede

modificar su realidad, a elaborar diferentes formas, voluntarias, de desconectarse

o evadirse de la realidad; una de ellas es el consumo de sustancias de las

llamadas alucinógenas, ya sea de las encontradas en la naturaleza o diseñadas,

las cuales producen una alteración de los sentidos y son usadas para percibir

“otra” realidad o evadirse de ésta.

Otra forma de evasión voluntaria de la realidad la encontramos en las diferentes

formas artísticas, el teatro, el cine, la literatura, etc. Que recrean espacios y

situaciones que no son reales pero que los percibimos a través de los sentidos y

nos hacen creer que es lo que no es.

Una forma involuntaria de evadir la realidad, o de recrear una realidad virtual, la

encontramos en los sueños, los cuales no son sino una forma de evadirse o

desconectarse de la realidad, aunque éstos tienen la característica de no ser

controlables por el sujeto, pero que por instantes de tiempo recrean situaciones

que pueden ser placenteras o dolorosas.

DESCRIPCION DEL PROYECTO

Este proyecto consiste en crear un vínculo, de la pagina WEB de la Facultad de

Ingeniería Mecánica y Eléctrica, hacia el sitio que se creará. Este SITE estará

realizado enteramente en formato VRML (Lenguaje de Modelado de Realidad

Vtrtual), y en él se podrá realizar un recorrido en tercera dimensión por las

CREiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME

instalaciones de la FIME. Para hacer esto, el visitante deberá contar con el

visualizador de Realidad Virtual adecuado, estos visualizadores se pueden

instalar, en la mayoría de los casos, como plug-in de los visualizadores normales

(Netscape Communicator, Internet Explorer, etc.)

Este SITE contribuirá a que la página WEB de la FIME continúe siendo muy

atractiva para visitar, ya que será el primer sitio WEB de este tipo en el país. Esto

permitirá una gran proyección a esta facultad en el ámbito nacional y mundial, por

la gran cantidad de visitas que se esperan en este sitio; lo cual ocasionará que sus

proyectos de investigación, carreras a nivel licenciatura, área de posgrado, planes

de estudio etc. sean aún más conocidos por los usuarios de Internet.

El mundo virtual creado contiene una maqueta virtual de los laboratorios, aulas

y edificio administrativo de la FIME, por los cuales es posible realizar un recorrido

virtual utilizando el visualizador de VRML adecuado. Los laboratorios y talleres

podrán contener algunos de los proyectos, maquetas y prototipos que han sido

realizados en ellos durante el transcurso de los años.

Los diseños, interiores y exteriores, que se realizaron son lo más parecido

posible a los reales, ya que se tomaran fotografías, con cámara digital, de todos

los edificios que comprenden el campus de la FIME y se utilizaron éstas, hasta

donde fue posible, como una guía para el desarrollo de los mundos virtuales

creados.

La primer página que visualiza el visitante es una común y corriente realizada

en HTML, donde se muestra la planta arquitectónica de la Facultad, con

hipervínculos hacia las representaciones 3D de cada uno de los edificios de la

FIME. También se informa, a los internautas, de los requisitos mínimos necesarios

que debe cumplir su visualizador para poder desplegar los mundos virtuales.

Cada edificio se despliega en forma individual en una página, que contiene el

CREACION DE UN SITE VIEWUAL PARA LA FIME

mundo virtual en sí, y una breve información referente a ese edificio en particular o

a la FIME o Universidad de Colima en general.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

l Ser el primer sitio WEB de este tipo en el País.

l Dar continuidad a la línea de investigación de Realidad Virtual recientemente

inaugurada en la FIME.

l Continuar con el permanente afán de superación tecnológica que ha

caracterizado a la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, y que le ha

permitido situarse en un nivel preponderante entre las diversas facultades de

la Universidad de Colima y del país.

l Incrementar la proyección de esta Facultad, y su área de Posgrado, en el

ámbito nacional y mundial, por la gran cantidad de visitas que se esperan en

este sitio; lo cual permitirá que sus instalaciones, proyectos de investigación,

carreras a nivel licenciatura, área de Posgrado, planes de estudio etc. sean

aún más conocídos por los usuarios de Internet.

METAS

l Incrementar el conocimiento que sobre la Realidad Virtual se tiene en la

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica e incentívar a otros estudiantes

a seguir esta línea de investigación.

l Ser punta de lanza en el desarrollo de este tipo de software en el País.

l Incrementar el número de visitantes a la página WEB de la FIME.


METODOLOGIA DE DESARROLLO

l.- Lo primero que se realizó fue una amplía investigación en el campo de la

Realidad Virtual, para conocer el estado del arte de esta disciplina y, partiendo de

ahí, se inicio el desarrollo del proyecto teniendo ya una sólida base de

conocimientos que permitió elegir las mejores opciones de diseño y desarrollo de

mundos virtuales.

2.- Paralelamente a la investigación de esta disciplina se digitalizaron imágenes

de toda la Facultad para tenerlas presentes durante el diseño, y fueron utilizarlas

en el desarrollo del proyecto.

3.- Una vez concluida la investigación de la Realidad Virtual, y ya con las

imágenes digitalizadas de la FIME, se procedió al análisis de toda esta

información para decidir cuáles serán las mejores opciones de desarrollo del

sistema.

4.- Después de analizar la información recopilada, y teniendo como premisa que

la recreación debería apegarse un cien por ciento a la realidad, y de que el SITE

seria visitado vía Internet, se concluyó que lo más adecuado era elaborar un

archivo por cada uno de los edificios de la FIME y desplegar, además, una

pequefia leyenda alusiva.

5.- Una vez concluido el diseño se procedió a la implementación, la cual fue

llevada a cabo en VRML 2.0. Inicialmente se desarrollaron prototipos en diversos

programas de diseño gráfico en tercera dimensión, como Corel, trueSpace4 y

Virtus Walk Through VRML, que después permiten la conversión de estos archivos

al formato VRML, pero esto no resultó muy práctico debido a que los archivos

generados eran del orden de los 10 MB o aún mucho mayores, lo que hacía que

su carga por Internet fuera sumamente lenta y no era en modo alguno la mejor

solución, así que se optó por programar directamente en VRML y no utilizar


ninguno de estos paquetes de diseño gráfico en la generación de los mundos

virtuales.

6.- Por último se montó la página en un sitio de Internet y se estuvieron

haciendo pruebas de carga con diferentes equipos de comunicación hasta lograr

un compromiso entre la definición y la rapidez de carga.

RECURSOS

Para el desarrollo de este trabajo se contó con los siguientes recursos

materiales:

Computadora personal Pentium III, impresora chorro de tinta, cámara

fotográfica digital, recursos de software y hardware del área de posgrado de la

FIME.

RESULTADOS ESPERADOS

Contribuir a incrementar el conocimiento que sobre la Realidad Virtual se tiene

en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica e incentivar a otros estudiantes a

seguir esta línea de investigación.

Incremento del número de visitantes a las páginas WEB de la Universidad en

general y de la FIME en particular.


CAPITULO II

ANTECEDENTES DE REALIDAD VIRTUALIVRML

La Realidad Virtual es una nueva tecnología que posee enormes expectativas.

Consiste en simulaciones tridimensionales interactivas que producen ambientes y

situaciones reales y pueden ser aplicadas en muchos campos y diversos

proyectos de interés.

Una característica muy importante que se debe tomar en cuenta es que los

mundos simulados no necesariamente tienen que adaptarse a las leyes físicas

naturales; razón por la cual la Realidad Virtual se presta muy fácilmente para ser

aplicada en cualquier campo de la actividad humana aunque, sin duda alguna,

habrá algunas aplicaciones mucho más apropiadas que otras; áreas del

conocimiento que se interesen primero y más profundamente en ella y otras que

tarden un tiempo en asimilarla, pero será, sin dudarlo, una de las tecnologías

preferidas en un futuro cercano.

A finales de la década de los 80% los gráficos por computadora entraron en

una nueva época. No fue sólo que las soluciones tridimensionales (3D)

comenzaran a reemplazar los enfoques bidimensíonales y de dibujo de líneas

(2D), sino que también se empezaron a vislumbrar y a esbozar los primeros

espacios de trabajo totalmente interactivos generados a través de las

computadoras, que inicialmente fueron muy rudimentarios.

La década de los 90’s trajo consigo un enriquecimiento a los espacios

interactivos, recientemente desarrollados, enriqueciéndolos con sensaciones del

mundo real a través de estímulos visuales, sensitivos, auditivos y de todo tipo que

afectan al usuario de manera interactiva y que lo sumergen aún más en ese

mundo generado por computadora, haciendo que éstos sean cada vez más

similares a la realidad misma.


La Realidad Virtual ha sido definida de varias maneras específicas, en algunas

ocasiones de forma muy simple y en otras de manera muy rebuscada sin embargo

todas ellas son válidas, y muestran el afán de los científicos por entender y

comprender totalmente esta tecnología, pero todas estas definiciones aún no

logran hacernos percibir la verdadera esencia de ella ni todo el provecho que se le

puede sacar a esta, ya no tan nueva, tecnología o forma de trabajar. A

continuación se listan algunas de estas definiciones.

DEFINICIONES

l Una combinación de la potencia de una computadora sofisticada de alta

velocidad, con imágenes, sonidos y otros efectos.

l Un entorno en tres dimensiones sintetizado por computadora en el que

varios participantes acoplados de forma adecuada pueden atraer y

manipular elementos físicos simulados en el entorno y, de alguna manera,

relacionarse con las presentaciones de otras personas pasadas, presentes o

ficticias o con criaturas inventadas.

l Un sistema interactivo computarizado tan rápido e intuitivo que la

computadora desaparece de la mente del usuario, dejando como real el

entorno generado por la computadora, por lo que puede ser un mundo de

animación en el que nos podemos adentrar.

l La Realidad Virtual es aquella forma de trabajo donde el hombre puede

interactuar totalmente con la computadora, generando ésta espacios

virtuales donde el humano puede desempefiar sus labores y donde el

humano se comunica con la computadora a través de efectores o

dispositivos de interacción.

CREiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME

l Un sistema de realidad virtual es un sistema interactivo usado para crear un

mundo artificial o sintético en el cual el usuario tiene la impresión de estar

presente, navegar y manipular al resto de los objetos.

Para vivir esta experiencia de realidad virtual en su totalidad es necesario

poseer algunos dispositivos especiales, como gafas o guantes con sensores, que

permiten experimentar sensaciones reales recreadas gracias a las computadoras;

pero debido a lo caro que pueden resultar estos dispositivos también se han

desarrollado aplicaciones que nos permiten recrear mundos simulados en un

monitor de computadora, logrando que las escenas virtuales y los movimientos del

visitante dentro de éstas tengan un dominio y una armonía que imiten casi a la

perfección los movimientos y vistas que tendría en un mundo real.

La Realidad Virtual no es del dominio exclusivo de los videojuegos ni tampoco

está restringida a lo puramente tecnológico o científico. Es un medio creativo de

comunicación al alcance de todos ya que explota todas las técnicas de

reproducción de imágenes y las extiende, usándolas dentro de un entorno en el

que el usuario puede examinar, manipular e interactuar con los objetos expuestos.

VRML

VRML es un acrónimo de “Virtual Reality Modeling Languaje” (Lenguaje De

Modelado De Realidad Virtual). Que es el formato estándar internacional (ISOAEC

14772) de archivos para describir multimedia interactiva 3D en Internet. La primera

versión (VRML 1 .O) fue creada por Silicon Graphics Inc. Basada en el formato de

archivo de Open Inventor. La segunda versión de VRML agregó,

significativamente, más capacidades interactivas. Fue diseñado primeramente por

el equipo VRML de Silicon Graphics con contribuciones de los investigadores de

SONY, MITRA y muchos otros. VRML 2.0 fue revisado por el grupo de discusión

vía email ([email protected]) y aprobado y aceptado después por muchas

compañías y desarrolladores. En diciembre de 1997, VRML97 reemplazó al VRML

CREACION DE UN SI-IX VIRTUAL PARA LA FIME

2.0 y fue formalmente liberado como el estándar internacional ISO/IEC 14772.

El lenguaje de Modelado de Realidad Virtual es un formato de archivo para

describir objetos y mundos interactivos 3D. VRML fue diseñado para ser usado en

Internet, intranets y en sistemas locales, también para ser el formato universal de

intercambio para gráficos y multimedia 3D integrados, puede ser usado en una

gran variedad de áreas de aplicación en la ingeniería, visualización científica,

presentaciones multimedia, entretenimiento, educación, páginas WEB y mundos

virtuales compartidos.

Características

l Facilita el desarrollo de programas de computadora capaces de crear, editar

y mantener archivos VRML, así como la conversión automática, a formato

VRML, de otros formatos de archivos 30 comúnmente usados.

l Provee la habilidad para usar y combinar objetos dinámicos 3D dentro de

mundos VRML y permite su reutilización.

l Tiene la capacidad de agregar nuevos tipos de objetos no definidos

explícitamente en VRML.

l Puede ser implementado en una gran variedad de plataformas sin disminuir

su rendimiento o capacidades.

l Creación de entornos 3D de un tamaño arbitrario.

l Representación de objetos multimedia y 3D estáticos y animados con

hipervínculos para otros medios como texto, sonidos, películas e imágenes.

Los browsers VRML, así como otras herramientas autorizadas para la

creación de archivos VRML, están disponibles para una amplia variedad de


plataformas.

l Permite definir nuevos objetos dinámicos 3D.

La semántica de VRML describe un funcionamiento abstracto basado en el

tiempo, interactivo 3D y de información multimedia. No define dispositivos fisicos o

cualquier otro concepto dependiente de la implementación (p. e. Resolución de

pantalla o dispositivos de entrada), además, no asume la existencia de un ratón o

algún dispositivo de despliegue gráfico.

Cada archivo VRML establece, explícitamente, un sistema de coordenadas para

todos los objetos definidos en el archivo así como para todos los objetos incluidos

por el archivo. Explícitamente define un conjunto de objetos 3D y multimedia,

además, puede especificar hipervínculos para otros archivos y aplicaciones y

definir el comportamiento de los objetos.

EDITORES VRML

Para crear un mundo de realidad virtual se puede utilizar un simple fichero de

texto, creado con un procesador cualquiera, que se debe guardar con la extensión

.WRL

Por tanto, solo es necesario disponer de un navegador para Internet (Explorer,

Netscape, etc.) y agregarles a estos un plug-in, como Cosmo Player o Infovista,

que pueden ser obtenidos libremente de Internet, incluso en la versión 5 de

Internet Explorer ya viene incorporado el Infovista, para desplegar estos mundos

virtuales estos mundos virtuales y observar los cambios que se vayan realizando.

Pero esta solución implica, por supuesto, un dominio del lenguaje del VRML,

que no es tan sencillo como, por ejemplo, el del HTML, para la creación de

páginas WEB.


Además, para escenas muy complejas, es muy difícil confeccionar el código a

mano, y en ocasiones puede ser necesario recurrir a programas editores de

VRML.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS EDITORES DE VRML

Ventajas:

l Crear escenarios complejos, sin necesidad de programar en VRML.

Posibilidad, en algunos programas de modelado gráfico en 3D, de poder

exportar directamente los ficheros al formato VRML.

Inconvenientes:

l El sistema manual no exige ninguna inversión, pero los programas editores

de VRML son todos comerciales, variando su precio desde unos $50 US

Dlls. para los más sencillos, hasta varios miles de dólares para los más

profesionales y completos.

l El código generado por estos programas puede ser mucho más voluminoso

para conseguir los mismos efectos que con el mAtodo manual, lo que se

traduce en un tiempo de carga en Internet mucho mayor.

TIPOS DE EDITORES DE VRML

Se puede hacer una clasificación de estos programas, en función de su

potencia y precio:

Personales: programas adecuados para incluir algo de VRML en una página

personal, pequeñas animaciones o algún detalle curioso, pero sin mayores

oretensiones.

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMFi

Profesionales: programas adecuados para la creación de mundos en 30

profesionales, de carácter comercial, científico, etc.

A continuación se comentan algunos de estos editores de VRML.

EDITORES DE VRML PERSONALES

Simply 30 2.0 de Micrografx: Se pueden crear animaciones, aunque no sonidos

tridimensionales ni indicar niveles de detalle. Incorpora una librería de

aproximadamente 400 objetos en 3D, 100 texturas y 50 animaciones. Interfaz muy

sencillo. Todo se hace arrastrando los objetos. Potente “Explorador de escenas”,

para manipular los objetos y animaciones incorporados. Permite añadir diversas

fuentes de luz. Se pueden añadir sombras al suelo. Un detalle muy importante es

que da soporte al VRML 2.0, lo que no es habitual en programas personales.

Disponible una versión de prueba en Micrografx (Precio aproximado: $70 US Dlls.)

Caligari Pioneer 1.0 de Caligari Corporation: Se puede considerar el hermano

menor del programa profesional TrueSpace, también de Caligari (ver más

adelante). Aunque ofrece un funcionamiento sencillo y potente, hay que tener en

cuenta que no da soporte para el VRML 2.0 (sino para el VRML 1 .O), por lo que no

tiene algunas de las propiedades de la segunda versión de estándar del VRML

(sensores, uso de scrìpts exteriores, etc.), pero sí incorpora cosas como sonido

tridimensional, uso de materiales y texturas, enlaces a otros mundos y niveles de

detalle para objetos y grupos de objetos. Se puede considerar como un programa

adecuado para los que deseen iniciarse en el mundo del VRML. (Precio

aproximado $95 US Dlls.)

3D Website Builder de Virtus Corporation: Similar al anterior. Da soporte sólo al

VRML 1 .O (Precio aprox. $95 US Dlls.)


EDITORES DE VRML PROFESIONALES

V-Realm Builder 2.1 de Ligos Technology: Tiene un completo soporte del

lenguaje VRML, para lo que ha sido específicamente creado. Importa ficheros

gráficos en multitud de formatos. Optimizado para conseguir una máxima

velocidad de transferencia. Adecuado para diseñar mundos de una cierta

complejidad. (Precio aprox. $600 US Dlls.)

Caligari trueSpace3 de Caligari: Programa muy famoso en el campo del diseño

tridimensional. Es en esta versión donde se añade la posibilidad de crear además

mundos en VRML, aunque el código generado no es demasiado eficiente.

Consume muchos recursos del sistema. (Precio aprox. $775 US Dlls.)

CosmoWorlds de Silicon Graphics Inc., los creadores del más popular de los

visualizadores de VRML, Cosmo Player, así como del estándar VRML 2.0 Este

programa es muy recomendable. (Precio aprox. $700 US Dlls.)

PROGRAMAS AUXILIARES PARA EL VRML

Existen otros programas concebidos para realizar tareas concretas relacionadas

con el VRML. A continuación se señalan algunos de ellos.

Avatar Maker 1.1: Como indica su nombre, este programa sirve para la creación

de avatares. Se pueden escoger distintos modelos de cabezas, brazos, piernas,

etc., definir el grado de musculatura, personalizar la textura del vestuario. Se

puede dotar al avatar con una cara extraída de una foto. El programa incluye

algunas de las posturas más corrientes (corriendo, sentado, atacando, etc.). Su

interfaz es muy intuitivo y sencillo. Optímíza el código para reducir el tamaño del

fichero obtenido. (Precio aprox. $40 US Dlls.)

3D Text: Una combinación de VRML y JavaScrípt que permite introducir el texto-


que se desee y seleccionar el color de fondo, generando un fichero en VRML con

el que se visualiza el texto en tres dimensiones.

Intemet3D Font Magic de ParaGraph Intemational: Similar al anterior. Permite

crear logos interactivos en 30, carteles para los mundos virtuales ,etc.

Visual Explorer 2.0 de WoolleySoft Ltd.: Modelador de terreno. Genera modelos

optimizados en VRML 2.0 a partir de los datos introducidos. Los datos pueden ser

importados en diferentes formatos, e incluso directamente de imágenes

topográficas digitalizadas.

HISTORIA DE LA REALIDAD VIRTUAL

1965

Surge el concepto de Realidad Virtual, cuando Ivan Sutherland (hoy miembro

de Sun Microsystems Laboratories ) publicó un artículo titulado “The Ultimate

Display”, en el cual describía el concepto básico de la Realidad Virtual. El trabajo

inicial del doctor Sutherland fue básico para investigaciones subsecuentes en este

terreno.

1966

Sutherland creó el primer casco visor de Realidad Virtual al montar tubos de

rayos catódicos en un armazón de alambre. Este instrumento fue llamado “Espada

de Damocles”, debido a que el estorboso aparato requería de un sistema de apoyo

que pendía del techo. Sutherland también inventó casi toda la tecnología.

1968

Ivan Sutherland y David Evans crean el primer generador de escenarios con

imágenes tridimensionales, datos almacenados y aceleradores. En este año se

funda también la sociedad Evans & Sutherland.

CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA F’IMFi

1971

Redifon Ldt en el Reino Unido comienza a fabricar simuladores de vuelo con

displays gráficos.

Henri Gouraud presenta su tesis de doctorado “Despliegue por computadora de

Superficies Curvas”.

1972

General Electric, bajo comisión de la Armada Norteamericana, desarrolla el

primer simulador computarizado de vuelo. Los simuladores de vuelo serán un

importante renglón de desarrollo para la Realidad Virtual.

1973

Bui-Tuong Phong presenta su tesis de doctorado “Iluminación de imágenes

generadas por computadora”.

1976

P. J. Kilpatrick publica su tesis de doctorado “El uso de la Cinemática en un

Sistema Interactivo Gráfico”.

1977

Dan Sandin y Richard Sayre inventan un guante sensitivo a la flexión.

1979

Eric Howlett (LEEP Systems, Inc.) disefian la Perspectiva Optica Mejorada de

Extensión Larga (Large Expanse Enhanced Perspective Optics, LEEP).

A principios de los 80’s la Realidad Virtual es reconocida como una

tecnología viable. Jaron Lanier es uno de los primeros generadores de aparatos

de intetfaz sensorial, acuñó la expresión “Realidad Artificial”, también colabora en


el desarrollo de aparatos de interface VR, como guantes y visores.

1980

Andy Lippman desarrolla un videodisco interactivo para conducir en las afueras

de Aspen.

1981

Tom Furness desarrolló la “Cabina Virtual”.

G. J. Grimes, asignado a Bell Telephone Laboratories, patentó un guante para

introducir datos.

1982

Ocurre uno de los acontecimientos históricos en el desarrollo de los

simuladores de vuelo, cuando Thomas Furness presentó el simulador más

avanzado que existe, contenido en su totalidad en un casco parecido al del

personaje Darth Vader y creado para la U.S. Army Air Force.

Thomas Zimmerman patentó un guante para introducir datos basado en

sensores ópticos, de modo que la refracción interna puede ser correlacionada con

la flexión y extensión de un dedo.

1983

Mark Callahan construyo un HMD en el Instituto Tecnológico de Massachusetts

(MIT).

1984

William Gibson publica su novela de ciencia ficción, Neuromancer en el que se

utiliza por primera vez el término “Ciberespacio” refiriéndose a un mundo

alternativo al de las computadoras; con lo que algunos aficionados empiezan a

utilizarlo para referirse a la Realidad Virtual.

CREiACION DE UN SIlE VIRTUAL PARA LA FIME

el desarrollo de aparatos de interface VR, como guantes y visores.

1980

Andy Lippman desarrolla un videodisco interactivo para conducir en las afueras

de Aspen.

1981

Tom Furness desarrolló la “Cabina Virtual”.

G. J. Grimes, asignado a Bell Telephone Laboratories, patentó un guante para

introducir datos.

1982

Ocurre uno de los acontecimientos históricos en el desarrollo de los

simuladores de vuelo, cuando Thomas Furness presentó el simulador más

avanzado que existe, contenido en su totalidad en un casco parecido al del

personaje Darth Vader y creado para la U.S. Army Air Force.

Thomas Zimmerman patentó un guante para introducir datos basado en

sensores ópticos, de modo que la refracción interna puede ser correlacionada con

la flexión y extensión de un dedo.

1983

Mark Callahan construyo un HMD en el Instituto Tecnológico de Massachusetts

(MIT).

1984

William Gibson publica su novela de ciencia ficción, Neuromancer en el que se

utiliza por primera vez el término “Ciberespacio” refiriéndose a un mundo

alternativo al de las computadoras; con lo que algunos aficionados empiezan a

utilizarlo para referirse a la Realidad Virtual.


¡vlike Mc Greevy y Jim Humphries desarrollaron el sistema VIVED

(Representación de un Ambiente Virtual, Virtual Visual Enviroment Display) para

los futuros astronautas en la NASA.

1985

Jaron Lanier funda la institución VPL Research. Los investigadores del

laboratorio Ames de la NASA construyen el primer sistema práctico de visores

estereoscopios.

Mike Mc Greevy y Jim Humphries construyen un HMD con un LCD monocromo

del tamaño de una televisión de bolsillo.

1986

En el centro de investigaciones de Schlumberger, en Palo Alto, California,

Michael Deering (científico en computación) y Howard Davidson (físico) trabajaron

en estrecha relación con Sun Microsystems para desarrollar el primer visor de

color basado en una estación de trabajo, utilizando la tecnología de Sun.

Existen ya laboratorios como el de la NASA, Universidad de Tokio, Boeing, Sun

Microsystems, Intel, IBM y Fujitsu dedicados al desarrollo de la tecnología VR.

1987

La NASA utilizando algunos productos comerciales, perfecciona la primera

realidad sintetizada por computadora mediante la combinación de imágenes 3-D,

sonido estéreo, guantes, etc.

Jonathan Waldern forma las Industrias W (W Industries).

Tom Zimmerman et al. desarrolla un guante interactivo.

1988


Michael Deering y Howard Davidson se incorporan a la planta de científicos de

Sun. Una vez allí, el Dr. Deering disefió características VR dentro del sistema de

gráficos GT de la empresa, mientras que el Dr. Davidson trabajaba en la

producción de visores de bajo costo.

1989

VPL, y después Autodesk, hacen demostraciones de sus completos sistemas

VR. El de VPL es muy caro (225,000 dólares), mientras que el de Autodesk no lo

es tanto (25,000 dólares).

Jaron Lanier, CEO de VPL, creó el término “Realidad Virtual”.

Robert Stone forma el Grupo de Factores Humanos y Realidad Virtual.

Eric Howlett construyo el Sistema I de HMD de vídeo LEEP.

VPL Research, Inc. comenzó a vender los lentes con audífonos que usaban

despliegues ópticos LCD y LEEP.

Autodesk, Inc. Hizo una demostración de su PC basada en un sistema CAD de

Realidad Virtual, Ciberespacio, en SIGGRAPH’89.

Robert Stone y Jim Hennequin coinventaron el guante Teletact 1.

Las Tecnologías de Reflexión producen el visor personal.

1990

Surge la primera compañía comercial de software VR, Sense8, fundada por Pat

Gelband. Ofrece las primeras herramientas de software para VR, portables a los

sistemas SUN.

CXEACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME

ÁRRL ordena el primer sistema de Realidad Virtual de Division.

J. R. Hennequin y R. Stone, asignados por ARRL, patentaron un guante de

retroalimentación tangible.

1991

Industrias W venden su primer sistema virtual.

Richard Holmes, asignado por Industrias W, patento un guante de

retroalimentación tangible.

1992

SUN hace la primera demostración de su Portal Visual, el ambiente VR de

mayor resolución hasta el momento.

Al Gore, vicepresidente de Estados Unidos y promotor de la Realidad Virtual,

dictó seminarios sobre la importancia de esta tecnología para la competitividad

norteamericana.

T. G. Zimmerman, asignado por VPL Research, patentó un guante usando

sensores ópticos.

Division hace una demostración de un sistema de Realidad Virtual multiusuario.

Thomas De Fanti et al. Hizo una demostración del sistema CAVE en

SIGGRAPH.

1993

SGI anunció un motor de Realidad Virtual.

1994

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FLME

La Sociedad de Realidad Virtual fue fundada.

IBM y Virtuality anunciaron el sistema V-Space.

Virtuality anunció su sistema serie 2000.

Division hizo una demostración de un sistema integrado de Realidad Virtual

multiplataformas en IITSEC, Orlando.

1995

Silicon Graphics libera el VRML 1.0 (Lenguaje de Modelado de Realidad

Virtual).

1996

Se libera la versión 2.0 del VRML.

La Sociedad de Realidad Virtual lanza su pagina WEB.

1997

Se libera el VRML97 Que es el formato estándar internacional (ISOAEC 14772)

de archivos para describir multimedia interactiva 3D en Internet.


CAPITULO III

DISEÑO DEL SITE

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para el diseño del SITE lo primero que se tomó en cuenta es que el mundo

virtual creado reprodujera a la perfección el campus de la FIME, edificios de

aulas, laboratorios, edificio administrativo, centro de cómputo, área de maestría y

auditorio, tomando en cuenta la distribución interior de cada uno de ellos,

mobiliario, texturas del mobiliario, las paredes, pisos y techos.

Teniendo en cuenta lo anterior se realizaron recorridos por toda la escuela, para

conocer en detalle cada edificio, laboratorio o taller, y para realizar un

levantamiento de cada uno de los componentes del campus, además, utilizando

una cámara digital, se tomaron fotografías de los exteriores de cada una de las

construcciones que componen el conjunto, ésto se realizó con dos propósitos:

l- Tener presente en todo momento cada uno de los componentes que abarcaría

el proyecto y

2- Obtener las texturas y aplicarlas al proyecto final.

Algunas de las fotos obtenidas se muestran en las siguientes páginas:

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA.LAFIMFi

Fig, 1. Pared lateral de piedra, característica de todos losedificios, no ~610 de la FIME sino de la Universidad deColima.

Fig. 2. Pared de ladrillo blanco, caracteristica en todos losedificios escolares. Se utilizb como muestra para crear latextura de los muros bajo ías ventanas.


hecho, y que sirvieron como base para implementar los modelos matemáticos del

diseño en VRML, fueron:

Fig. ll. Esquemas que sirvieron de base para larealizackín de las ventanas de los edificios de laFIME.

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARALA FIME

Fig. 12. Esquemas que sirvieron de base para larealizacibn de los edificios de aulas.

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMFi

PAGINA WE5

El SITE virtual contendrá una página de bienvenida la cual mostrara información

relativa a la FIME y a la propia página. La segunda página mostrara una maqueta

de todo el campus de la FIME, así como información a los visitantes acerca de los

requerimientos mínimos, de software y de hardware, necesarios para navegar a

través del mundo virtual. De esta página habrá una liga a cada una de las

instalaciones de la Facultad.

En el diseño de lo que seria el sitio WEB se decidió hacer un edificio por página,

debido a que, al ser un proyecto que será accesado vía Internet, el tamaño de los

archivos necesarios debe ser pequeño para que su traslado y visualización, en la

maquina receptora, sea lo mas rápido y eficiente posible.

En cada una de las paginas que se desplegaran se añadirá una pequeña

descripción del inmueble mostrado o, en su defecto, una leyenda alusiva a la

Universidad de Colima o a la FIME, dentro de cada una de estas páginas habrá

una liga a la pagina principal y a cada uno de los otros edificios.


CAPITULO IV

DESARROLLO DEL SITE

Para la elaboración del SITE se utilizó, principalmente, el VRML 2.0.

Inicialmente se empezó la construcción en programas editores de mundos

virtuales, como COREL DRAW 8, Virtus Walk Through VRML y 3D Internet

Designer, que prestan muchas facilidades y permiten terminados con muchos

detalles pero, en las pruebas realizadas, se comprobó que los archivos generados

por estos programas eran demasiado extensos para que su transportación por

internet vía línea telefónica fuera práctica. Por tal motivo se programó todo el

código fuente en VRML 2.0, además de que es el estándar más actual para el

desarrollo de ambientes de realidad virtual.

Además se utilizó HTML para la elaboración de la página principal y para

mostrar las descripciones de cada edificación desplegada.

El producto final resultó ser un sitio con 12 páginas. La primera de ellas para

dar la bienvenida al sitio, la segunda muestra una vista de planta de todos los

edificios de la FIME y las otras 10 recrean, cada una de ellas, una de las

edificaciones de la FIME:

Laboratorio de cómputo

Laboratorio de electrónica

Laboratorio de mecánica

Laboratorio de comunicaciones

Ex-dirección

Dirección

Edificio de aulas 1

Edificio de aulas 2

Edificio de aulas 3


l Auditorio

Todos los elementos comunes fueron desarrollados en archivos por separado y

después se insertaron en línea en la página correspondiente, lo que originó que el

proyecto sea más eficiente y rápido en su carga y despliegue, ya que no es un

solo archivo el que se está cargando y desplegando, sino que son varios

pequeños que se van encadenando hasta lograr visualizar todo el conjunto, de

una manera tal que refleja fielmente las instalaciones de la Facultad.

El total de archivos que componen el presente proyecto es de 30, entre archivos

HTML, VRML e imágenes .GIF y .JPG. El nombre y una pequeña descripción de

cada uno de ellos se dan a continuación.

ARCHIVOS

auditor.wrl: Auditorio, inaugurado durante el periodo rectoral del Lic.

Fernando Moreno Peña, en diciembre de 1995.

dire.wrl: Edificio que alberga a la Dirección, inaugurado en enero de 1997.

edifl.wrl: Edificio número 1, consta de 2 aulas, laboratorio de física y

sanitarios.

edif2.wrl: Edificio número 2, compuesto de 6 aulas y sala de dibujo.

ediffi.wrl: Edificio número 3 de aulas, el más nuevo de los edificios de aulas

que fuera inaugurado por el Rector Lic. Fernando Moreno Peña, en

diciembre de 1995, con un total de 5 aulas.

ex-dir.wrl: Taller de electromagnetismo.

labcomp.wrl: Laboratorio de cómputo.

labenica.wrl: Laboratorio de electrónica.

labmec.wrl: Laboratorio de máquinas.

labnuevo.wrl: Laboratorio de telefonía e instrumentación, inaugurado por el

Gobernador Lic. Carlos de la Madrid Virgen en enero de 1997.

Labmeca.wrl: Laboratorio de mecánica.


0 ventanal .wrl, ventana2.wr1, ventana3.wr1, ventana4.wr1, ventana5wrl: Son

los diferentes diseños de ventanas existentes.

CODIFICACION

A continuación se muestra el código del archivo denominado auditor.wrl, se

anexan comentarios y explicaciones, que no están en el archivo fuente, para

comprender el desarrollo del programa.

CODIGO FUENTE

WRML V2.0 utf8

#*****************INICIA DISEÑO DEL FONDO DEL MUNDO VIRTUAL**************

Fog {color 0 1 0

fogType “EXPONENTIAL”

visibilityRange 0

1

Background.f

skyColor

10,0,.3

w, 10,.7,0

1skyAngle [ 1.1 1.571

nroundColor


1

0.5,0.5,0

0.5,0.5,0

1groundAngle

[1.57]

#*****************INICIA DIBUJO DEL SUELO*******************************************

Shape

1appearance Appearance

{material Material

{diffuseColor 1,l ,O

emissiveColor 1 ,O,O,

transparency 0

1

1geometry IndexedFaceSet

1coord Coordinate

{poínt

1220,0,30,

-60,0,30,

-6O,O,-125,

220,0,-125,


11

coordlndex

[0,1,2,3,-l

1color Color

{color

[

OAO

11

colorlndex

[0,

1colorPerVertex FALSE

solid FALSE

1

1

# ******************TERMINA DIBUJO DEL SUELO******************************

#******************INICIA DEFINICION DE COLUMNA **************************

DEF COLUMNA Shape

{appearance Appearanca

ltexture ImageTexture

CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME

1

url[“verde.gif’].

textureTransform TextureTransform { scale 20 20)

1geometry Extrusion

ctcrossSection

[030

OY-

2,4

290

RO1

spine

Iw,o0,30,0

1solid FALSE

1

# ******************FIN DEFINICION DE COLUMNA*************************************

# ******************INICIAN COLUMNAS FRONTALES**********************************

#A partir de aquí se utiliza el nodo definido anteriormente llamado COLUMNA

#para dibujar todas las columnas frontales, lo único que se cambia es la

#coordenada correspondiente al eje X.

#****************************************************~****************************************


Transform

1translation 41 ,O,O

children

[USE COLUMNA

11

Transform

{translation 82,0,0

children

[USE COLUMNA

1

1

TIransform

{translation 123,0,0

children

[USE COLUMNA

11

Transform

i

translation 164,0,0


children

1USE COLUMNA

11

Transform

1translation 205,0,0

children

[USE COLUMNA

1

#*****************FIN COLUMNAS FRONTALES*********************************

#******************INICIAN COLUMNAS TRASERAS*****************ta***********

#Aquí se utiliza el nodo COLUMNA para dibujar las columnas traseras, se

#cambió el valor de la coordenada Z, para ubicar las columnas más alejadas de

#la vista inicial del usuario, y la coordenada x se cambia columna a columna para

#lograr su adecuada ubicación.H*************************************~**********************************************#

Transform.C

translation O,O,-78

children

[USE COLUMNA

1


Transform

{translation 41 ,O,-78

children

[USE COLUMNA

11

Transform

{translation 82,0,-78

children

CUSE COLUMNA

11

Transform.c

translation 123,0,-78

children

[USE COLUMNA

11

Transform

{



children

1USE COLUMNA

1

Transform.t


children

[USE COLUMNA

1

1

#******************FIN COLUMNAS TRASERAS*********************************

#***********************************************************~*****************

#********WW******F 1 N C 0 L U M N A S********************************

*********************************************~********~*****~******************~*#

#******************INICIA DEFI,,,ICIO,,, DE TRABE***********************

Transform

{translation 0,26,0

children

[DEF TRABE Shape

{appearance Appearance


1texture ImageTexture

{url[“verde.gif’]

1textureTransform TextureTransform { scale 20 20)

1geometry Extrusion

{crossSection

10,15

O,-96

2,-96

23

0,15

1spine

[

WA0

0,410

1solid FALSE

1

1

11

#************************FIN DEFINICION DE TRABE*************************

#****************************** INICIAN TRABES*****************************************


#Aquí se utiliza el nodo TRABE, definido previamente. Para dibujar las trabes se

#cambió el valor de la coordenada X, para ubicarlas adecuadamente.

#*******************************************************~***********************************

Transform


children

lUSE TRABE

11

rransform


children

[USE TRABE

11

‘ransform


children

[USE TRABE

11


Transform


children

[USE TRABE

11

Transform


children

[USE TRABE

1

#******#***********FIN TRABES********************************************

****************************# MURO ANTISISMOS*****************************

#******#***********INICIA DEFINICI()N MURo ANTISISMOS***********************

Transform


children

1DEF ANTISISMOS Shape


{


texture ImageTexture

1url[“verde.gif’]


1geometry Extrusion

{crossSection

1

09039,0

39,-2

072

w

1spine

1

(x0,00,30,0

1solid FALSE

1

1

11

#***********C******FINDEFINICION MURo ANTISISMOS****^*******************

#**************************** MUROS DIVISORIOS*****************ee***************

#“****************INICIA DEFINICION MUROS DIVISORIOS*“***********“*******

CRJZACION DE UN SITEi VIRTUAL PARA LA FIME

DEF DIVISORIOS Shape



{url[“murov.jpg”]


1

geometry Extrusion

{crossSection

Eo,-4

2,-4

2,-78

0,-78

o,-4

1spine

[

ww0,26,0

1solid FALSE

1

1

#******************FIN DEFINICION MUROS DIVISORIOS***“*******************

#***************“*lNlClAN MUROS DIVISORIOS**********************************


Transform

itranslation 205,0,0

children

[USE DIVISORIOS

11

# ******************INICIA PARED DE PIEDRA ********************************

DEF PIEDRA Shape


{texture I mageTexture

{url[“piedral .jpg”]

1textureTransform TextureTransform { scale 2.5 1)

1geometry Extrusion

fcrossSection

[-520

0,20

o,-104

-5,-l 04

-5,20

1spine

CREACION DE UN SITI VIRTUAL PARA LA FIME

1w,o0,450

1

#******************F(N ***************************c******************PARED DE p,jgJm

#*****R************INlClO DIBU JO PARED DE PIEDRA DERECHA*************“*****

Transform

i

translatíon 212,0,0

children

[USE PIEDRA

1

# ******************FIN DIBU JO PARED DE PIEDRA DERECHA********************

#******************INICIA TECHO *********H***********~********************************

Transform

translation 0,30,0

children

1Shape


t


CRJZACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME

{

url[“brick.jpg”]


1geometry Extrusion

icrossSection

[0,15

207,15

207,-99

o,-99

0,15

1spine

[ww

oa

11

11

#******************FIN TECHO*****************************************************

***************************#

MU ROs VEN-J-ANAL ALTO**N***********X**********

#***********-****INICIA DEFINICION MUROS *********************H**********

DEF MUROVEN Shape

1


appearance Appearance

{texture ImageTexture

1url[“pared.gif’]


)geometry Extrusion

1crossSection

1

20

41,0

41,-2

272

2,o

1spine

1

w,o0,20,0

1solid FALSE

1

1

#******************FIN DEFINICION MUROS VENTANAL ALTO********************

#********‘*********INICIAN MUROS VENTANAL ALTO FRONTALES***“*************

Transform


{

translation 41 ,O,O

children

1USE MUROVEN

1

Transform

{translation 82,0,0

children

1USE MUROVEN

11

Transform


children

[USE MUROVEN

11

#*****X************F,N MUROS VENTANAL ALTO FRONTALES*********““**********

#******************(NIClAN MUROS VENTANAL ALTO T&jSEROS******************

Transform

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEZ

translation O,O,-80

children

[USE MUROVEN

11

Transform

t


children

EUSE MUROVEN

1

Transform

1translation 123,0,-80

children

[USE MUROVEN

11

Transform


children

[USE MUROVEN


#******************FINMUROS VENTANAL ALTO TRASERO***********************

#******************INICIAMuRO ALTO JUNTO A PUERTA***********************

Shape



{url[“pared.gif’]

1textureTransform TextureTransform ( scale 8 2)

.1

geometry Extrusion

1crossSection

[166,O

195,o

195,-2

166,-2

166,O

1spine

E

w,o0,20,0

1

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEi

solid FALSE

# ******************FIN MURO ALTO JUNTO A PUERTA***************************

#******************INICIAN VENTANAS ALTAS FRONTALES*“*““****“*************

Transform.t

translatìon 2,20,-l

children

1Inline

{url[“ventana2.wrl”]

bboxCenter 0 0 0

bboxijize -1 -1 -1

)

11

Transform

1translation 43,20,-l

children

[Inline


bboxcenter 0 0 0

bboxS¡ze -1 -1 -1


Transform

{translation 84,20,-l

children

[Inline


bboxcenter 0 0 0

bboxSize -1 -1 -1

1

1

1

Transform


children

tInline

1url[“ventanaZ.wrl”]

bboxcenter 0 0 0

bboxS¡ze -1 -1 -1

1

11


Transform


children

1Inline

c

t

url[“ventana2.wrl”]

bboxcenter 0 0 0

bboxS¡ze -1 -1 -1

1

11

Transform,t


children

[Inline

{ufl[“ventana2.wrl”]

bboxcenter 0 0 0

bboxSize -1 -1 -1

# ************************** INICIA VENTANA JUNTO A PUERTA*****************


# *******************************************************~**~********~******~*~**~************

Transform

1translation 0,20,-l

children

[DEF MARCOV Shape



{url[“aluminio.gif’]


1geometry Extrusion

{crossSection

[166,O

166,O.S

167.5,0.5

167.5,O

166,O

1spine

[

wwO,lO,O

1


# ***************FIN DEFINICION DE MARCO VERTICAL IZQUIERDO***************

# *********************MARCO VERTICAL DERECHO ***********************************

Transform

1translation 27.5,20,-l

children

[USE MARCOV

1)

#*********************FIN MARCO VERTICAL DERECHO*********~****************

#*******-*******INICIA DEFINICION DE MARCO HORIZONTAL*****************

Transform

t

translation 0,20,-l

children.1

DEF MARCOH Shape

Iappearance Appearance


CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIM33

url[“aluminio.gif’]

1textureTransform TextureTransform ( scale 20 20)

1geometry Extrusion

{crossSection

[166,O

166,OS

19qo.5

195,o

166,O

1spine

[

o,o,o

o,w

#******************FIN ,,EFINICIO,,, DE MARCO HORIZONTAL*******““**********

Transform


children

tUSE MARCOH

1


#******************INICIA DEFINICION DE COLUMNA*****H*******************

Transform

{translation 173.5,21,-l

children

[DEF COLUMNA Shape



1url[“aluminio.gif’]


1geometry Extrusion

{crossSection

E

OPO0,os

1,0.5

190

o,o

1spine

1


WV

0,810

11

11

#******************FIN DEFINICION DE COLUMNA********************************

#******************INICIAN COLUMNAS FRONTALES****************************

Transform

{

translation 180.5,21,-l

children

[

USE COLUMNA

1

1

Transform

1

translation 187,21,-l

children

[USE COLUMNA

11

#******************FIN COLUMNAS FRONTALES********************************


# **********************************************************************************~*****

#***************WRF 1 N C 0 L U M N AS ***********************ti*****************

# ********************************H*******************************************************

# ******************INICIA VISERA FRONTAL******************x******************

Transform


children

[Shape





1geometry Extrusion

{crossSection

[(40

02

207,2

207,O

090

1spine


#******************FIN VISERA FRONTAL***********************************

#******************INICIA VISERA -,-RASERA *********************************

Transform


children

[Shape

lappearance Appearance




1geometry Extrusion

{crossSection

[


09002

207,2

207,O

o,o1

spine

[

w,o

wo

1

1

***************************# FIN VISERA TRASERA*******************x*******

***w************************# FIN DE ARCHIVO********************c**********


CAPITULO V

IMPLEMENTACION DEL SITE

Después de recopiladas las fotos de todos los edificios, de los recorridos y

levantamientos que se hicieron de la Facultad, se observó la gran cantidad de

elementos comunes existentes entre todas las edificaciones. Teniendo así qué

todos los edificios de aulas tienen los siguientes componentes básicos:

Muros divisorios

Trabes

Columnas

Ventanales de columna a columna

Ventanales de columna a puerta

Puerta

Muros antisismos

Techo

Piso

Paredes laterales de piedra

Viseras

Todos ellos iguales para todos los inmuebles de aulas.

Estos mismos elementos básicos, aparte de unos pocos cambios, son

compartidos por el auditorio, la dirección y la ex-dirección.

Estas coincidencias en elementos constitutivos también se observa entre los

talleres de electrónica y mecánica, diferenciándose éstos solo por el número y

distribución de cubículos de cada uno de ellos, además de la orientación y

ubicación de las puertas de acceso y casetas de material.


Otra cosa en la que se observan muchas semejanzas es en las texturas de los

muros y demás componentes de cada edificio, razón por la cual, y a partir de las

fotografías tomadas, se obtuvieron éstas y se pasaron a archivos con el formato

.GIF, en su mayoría, y un par de ellas en formato .JPG.

Tomando todo esto como base se procedió a generar cada uno de los ya

mencionados elementos básicos en el lenguaje VRML 2.0, incluyendo in-line los

archivos de texturas.

: TEXTURAS

Zolor aluminio utilizado para los marcosje las ventanas

Zolor utilizado para los muros divisorios

Solor rojo utilizado para los techos de80s laboratorios

Textura utilizada para los pisos

Textura usada en las trabes y murosantisismos

Muros


Paredes de piedra laterales

Textura utilizada para los techos

ELEMENTOS BASICOS

A continuación se presenta cada uno de estos elementos básicos,

descomponiéndolos línea por línea y dando una explicación de cada una de ellas,

para el primer caso que es el de los muros divisorios.

Muros divisorios

DEF DIVISORIOS Shape

Usado para dibujar y definir un elemento llamado DIVISORIOS, que puede ser

usado tantas veces como se necesite dentro de un mismo archivo, esto es porque

para un edificio son necesarios varios muros divisorios y para no reescribir de

nuevo todo el código cada que se necesite, sólo se usa la palabra clave

DIVISORIOS y su ubicación en el SITE. Todo el código que viene a continuación

de la definición debe estar entre llaves.


f

fexture ImageTexture


textura Transform Texture Transform { scale 20 20)

I

En esta parte se define la textura del elemento, que en este caso es una

imagen llamada murov.jpg, que contiene el color de los muros divisorios.

A continuación se utiliza el nodo Extrusión para dibujar un cubo hueco de 2

unidades VRML de ancho, 74 profundidad y 26 de Altura, con todos sus lados

visibles

geometry Extrusion

c

crossSection

L

o,-4

2,-4

2,-78

O,-78

o,-4

1spine

I

0, 0, 0

0,26,0

1solid FALSE

1

De esta manera queda definido el muro antisismos.


Para utilizar esta definición para dibujar otros muros divisorios, lo único que se

debe hacer es lo siguiente:

Transform

f

translation 205,0,0

children

1

USE DIVISORIOS

11

Lo que se está haciendo aqui es:

l Utilizar el nodo Transform para ubicar el dibujo del muro en la posición que

se requiere, esto se logra especificando el desplazamiento del dibujo original

en el campo translation, de la forma X, Y, 2.

l En el campo chikken se especifica el dibujo, definido anteriormente, que se

quiere incluir.

Así que para dibujar todos los muros divisorios necesarios sólo se repite el nodo

Transfom, tantas veces como muros tenga el edificio, únicamente cambiando las

coordenadas de ubicación.

Trabe

Transfom,

f

translation 0,26,0

children

1

DEF TRABE Shape

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PAFtA LA FIME

i


f

texture Image Texture

i

urJ[“verde. gir[l

1texture Transform Texture Transform { scale 20 20)

1

geometry Extrusion

f

crossSection

1

OJ5

0, -96

2, -96

2,15

0,15

1

spíne

L

ww

0,430

1

solid FALSE

1

1


CAPITULO VI

ESTADO DEL

La realidad virtual empieza a ser una tecnología con una presencia cada vez

más fuerte y dominante en el WEB, cada día se incrementan los sitios que

implementan mundos virtuales, lo que hace que sean muy llamativos y que, día

con día, se incrementen el número de visitantes asiduos a estos sitios.

Siendo el gigante que es actualmente la Internet se podría pensar que éste

sería el principal punto de desarrollo para las aplicaciones virtuales, lo que no

dejaría de ser una apreciación muy limitada de todo el potencial que tiene esta

nueva tecnología, ya que su campo de acción y las aplicaciones en las que se

puede utilizar es, prácticamente, ilimitado y continuamente se está diversificando y

aplicando en nuevas áreas.

Actualmente en la Internet se están creando sitios virtuales utilizando la llamada

Realidad Virtual no inmersiva, la que no necesita de aditamentos especiales de

hardware para lograr la visualización de estos sitios, únicamente se necesita un

navegador de Internet y un plug-in, que son componentes de software que se

pueden obtener gratuitamente en diferentes sitios de la red. Sin embargo existen

muchas otras áreas donde se está aplicando la RV inmersiva en las cuales sí es

necesario contar con hardware especialmente diseñado para este propósito.

Algunos de estos campos del conocimiento que actualmente están haciendo

uso de esta tecnología son los siguientes:

AREAS DE APLICACION CIENTIFICA

La Realidad Virtual proporciona a científicos e ingenieros nuevos e innovadores

medios que incrementan su productividad. En la investigación y el desarrollo de la

CREACION DE UN SITJ3 VIRTUAL PARA LA FIME

ingeniería es necesario interpretar los contenidos informativos que vienen dados

por complejas ecuaciones matemáticas, los cuales son más fáciles de interpretar y

manipular si se representan gráficamente en un ambiente que nos permita

interactuar con el sistema de ecuaciones. En el área de la física actualmente se

realizan experimentos, con estructuras moleculares, reacciones químicas,

resistencia de materiales, etc. los cuales se pueden realizar con la ayuda de la

Realidad Virtual, ofreciendo representaciones reales en las cuales se pueden

realizar infinidad de ensayos sin necesidad de implementarlos físicamente.

Química y bioquímica

Se emplea en la operación de robots en la perforación, muestreo, análisis y

eliminacibn de residuos peligrosos, hace que los operadores humanos no tengan

que exponerse a sus peligros y permite una manipulación de los materiales que de

otra forma sería imposible.

También es utilizada para crear moléculas virtuales de átomos y enlaces. Los

bioquímicos ya no tienen necesidad de utilizar los tradicionales modelos de latón,

ahora pueden utilizar la Realidad Virtual para hacer los modelos moleculares

tridimensionales. Las moléculas virtuales se pueden distinguir unas de las otras,

pueden ser movilizadas de un sistema de cómputo, flotando como hologramas

enfrente de los ojos. Las moléculas pueden ser agrandadas por lo que el usuario

puede explorar esta molécula moviéndose alrededor de ella, y haciendo los

cambios deseados.

Astronomía

La NASA está desarrollando un Sistema Virtual de Exploración Planetaria en el

Ames Research Institute for Advanced Computer Science (RIACS), los

astrónomos han empezado a construir una galaxia virtual a partir de los datos

recogidos en el transcurso de los años de exploración galáctica. El escenario

virtual proporcionará a los investigadores los medios para visualizar nuestro

sistema solar y otros sistemas, explorar y experimentar virtualmente con agujeros


negros, super-novas y asteroides.

Aeronáutica

Se han ideado prototipos virtuales para explorar muestras de flujos de aire

alrededor de objetos. El sistema denominado túnel de viento virtual, utiliza gráficos

en 3-D y dispositivos de entrada especiales para dar al usuario la ilusión de estar

rodeado por el flujo, ayudándole a observar las áreas que pueden ser sensibles a

los tipos de flujo caótico. Otro beneficio del sistema es que el flujo que hay dentro

no es estorbado por un observador o por los sensores.

Electrónica

Los ingenieros pueden moverse entre las conexiones y a través de los circuitos

para descubrir los problemas y optimizar el flujo de datos sobre la red completa.

Ingeniería eléctrica

En Japón se están desarrollando aplicaciones para la evaluación de la

confiabilidad de las redes de transmisión en los apagones y la afinación del

proceso de recuperación de todo tipo de fallas. Se emplea una estación de trabajo

de ingeniería como la plataforma de RV para la planeación, la simulación, el

diagnóstico y la visualización de la entrada.

APLICACIONES MEDICAS

La comunidad medica está desarrollando multitud de usos para la RV. Se han

desarrollado representaciones virtuales de pacientes con un paisaje preciso de la

anatomía humana así como representaciones tridimensionales de los órganos

internos y otras estructuras relativas.

Conforme esta tecnología avance y se perfeccione estas versiones serán cada

vez más y más realistas. Estos avances han hecho posible para los equipos de

cirujanos, practicantes y personal de diagnostico, compartir cuartos de examen


virtuales con fines de diagnóstico y consultas. Ahí se puede explorar e

interaccionar con los modelos para determinar los medios más efectivos en el

tratamiento de pacientes.

Gracias a esta tecnología los estudiantes de medicina podrán, en un futuro,

realizar operaciones en pacientes virtuales o introducirse en el cuerpo humano y

ver el efecto que una droga puede producir en este.

Otra de las aplicaciones de la realidad virtual es la configuración de rayos para

los tratamientos de las radiaciones en tumores. Este proceso se lleva a cabo

tomando la imagen del paciente para después convertirla en un modelo

tridimensional de su cuerpo completado con el tumor. Luego son dirigidos los

rayos al tumor y las áreas sanas son sensibilizadas cuando son invadidas por los

rayos virtuales y el médico es alertado mediante señales audibles o visuales.

La lista de los campos de aplicación de la Realidad Virtual crece continuamente,

debido a la gran versatilidad y potencial de aplicación que le son inherentes,

algunos otros en los que se esta aplicando son:

l Arquitectura

l Diseño y fabricación

l Controles de tráfico aéreo

l Robótica

l Arte

l Aplicaciones militares

l Simuladores de vuelo

l Demostración de productos

l Anuncios publicitarios

l Comercio electrónico

l Entretenimiento (Juegos de salón)

l Educación


DISPOSITIVOS

Los dispositivos utilizados por la Realidad Virtual inmersiva y de proyección se

pueden dividir en cuatro categorías: visuales, táctiles, de audio y de navegación.

VISUALES

Lentes LCD Resplandecientes

Los lentes resplandecientes de despliegue de cristal líquido (Liquid Crystal

Display- LCD) tienen la apariencia de un par de anteojos y permiten el paso de la

luz por uno solo de sus lentes al mismo tiempo, razón por la cual el usuario vera

solo una imagen a un tiempo, en una ocasión la parte izquierda de la pantalla y a

la siguiente la parte derecha, con lo cual el usuario percibirá una vista

tridimensional de la escena.

Los lentes de LCD resplandecientes son ligeros, sin cables y por lo tanto fáciles

de usar, pero el usuario tiene que mirar fijamente, y sólo a la pantalla de la

computadora, para ver la escena tridimensional.

Despliegues Montados en la Cabeza (Head Mounted Displays- HMD)

Los despliegues montados en la cabeza colocan una pantalla en frente de cada

ojo del individuo todo el tiempo. El segmento del ambiente virtual generado y

presentado es controlado por la orientación de los sensores montados en el

“casco”. El movimiento de la cabeza es reconocido por la computadora, y una

nueva perspectiva de la escena es generada. Existen cuatro tipos de despliegues

montados en la cabeza:Despliegue HMD con LCD.

l HMD Proyectado

l El HMD con CRT Pequeño

l El HMD con LED de Columna Unica


Monitor Omni-direccional Binocular

El monitor omni-direccional binocular es montado sobre un brazo

mecánico articulado con sensores de posicionamiento localizados en las

articulaciones. Un contrapeso es usado para estabilizar el monitor, así que cuando

el usuario libera el monitor, este permanece en su lugar. Para ver el ambiente

virtual, el usuario debe sostener el monitor y poner su cara enfrente de este. La

computadora generara una escena apropiada basada en la posición y

orientación de las articulaciones del brazo mecánico.

AUDI0 3-D

La principal área de investigación en audio es la simulación del sonido original.

Un mundo completo virtual debe incorporar un campo de sonido tridimensional

que refleje las condiciones modeladas en el ambiente virtual. Este campo de

sonido tiene que reaccionar a paredes, fuentes múltiples de sonidos, y ruido de

fondo así como la ausencia de ellos.

El dispositivo utilizado para lograr transmitir el audio 3-D son los Auriculares

estereofónicos.

LA RETROALIMENTACION TACTIL Y DE FUERZA

No obstante que esta área de retroalimentación táctil es de las más nuevas

dentro de la Realidad Virtual ha producido dispositivos que permiten simular las

interacciones de forma, textura, temperatura, firmeza y fuerza, dentro del mundo

virtual, Dichos dispositivos son los siguientes:

Plataformas de Movimiento

Originalmente diseñadas para usarse en simuladores de vuelo para entrenar

pilotos. Una plataforma es fijada a un conjunto de brazos hidráulicos y de acuerdo

al cambio del movimiento del despliegue visual, la plataforma se inclina y se


mueve en una trayectoria sincronizada para dar al usuario el “sentimiento” de que

en realidad está volando.

GuantesSe utilizan para la interacción con pequefios objetos en un mundo virtual, esto

se puede lograr a través de pistones neumáticos los cuales están montados sobre

la palma del guante, Cuando un objeto virtual es colocado en la mano virtual, la

mano verdadera del usuario puede realmente cerrarse alrededor del objeto.

Dérmatoesqueleto

Es utilizado para simular la resistencia de objetos en un mundo virtual,

básicamente es un brazo robot amarrado a una persona.

Textura

La textura de una superficie es probablemente la característica más difícil de

simular en una retroalimentación tangible. Investigadores del MIT han desarrollado

un sistema llamado Sandpaper (papel de lijar), el cual puede simular con exactitud

varios grados diferentes de papel de lijar.

NAVEGACION

Dispositivos de Posicionamiento

El propósito de un dispositivo de posicionamiento es determinar las posiciones

X, Y y Z y la orientación de alguna parte del cuerpo del usuario en referencia a un

punto fijo.

La mayoría de los tipos de dispositivos de interacción de realidad virtual tendrán

un posicionador en ellos. Los tipos de posìcionadores actualmente utilizados son:

l Posicionadores Mecánicos

l Posicionadores Electromagnéticos


l Posicionadores Ultrasónicos

l Posicionadores Infrarrojos

l Posicionadores Inerciales


CAPITULO VII

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

Las aplicaciones de la realidad virtual pueden darse, como hemos visto en el

desarrollo del presente documento, prácticamente en cualquier ámbito de la

ciencia y tecnología pasando por aplicaciones de entretenimiento (las cuales

fueron la primera aplicación que tuvo la realidad virtual y las gráficas en 3D) y

cultura lo cual hace que, a pesar de no ser un campo nuevo, continúe siendo un

área fértil de oportunidades.

Otra conclusión importante que se desprende del análisis de la historia y

aplicaciones de la realidad virtual es que, en la gran mayoría de los casos y,

debido al amplísimo campo de acción de la RV, que va desde aplicaciones a nivel

atómico hasta la recreación de todo un medio ambiente particular de un planeta

pasando por el desarrollo de aplicaciones médicas y diseño de naves espaciales,

el desarrollo de una aplicación de realidad virtual debe involucrar un equipo

multidisciplinario, donde confluyan especialistas en desarrollo de software de 3D y

realidad virtual, especialistas en desarrollo de hardware e investigadores en el

área particular de la ciencia y la tecnología para la cual se quiera desarrollar una

aplicación.

En los inicios de la realidad virtual, al igual que en la mayoría de los avances

científicos, las primeras investigaciones y dispositivos desarrollados se debieron a

investigadores solitarios que con sus propios medios y escasos recursos y que,

muy probablemente, sin visualizar totalmente el gigantesco campo de acción que

estaban abriendo con sus investigaciones se dieron a la tarea de desarrollar

dispositivos y aplicaciones que inicialmente fueron relativamente sencillos y

probablemente sin una aplicación practica inmediata.

No fue sino hasta pasados algunos años, cuando las gigantescas corporaciones

wrciales e instituciones militares se dieron cuenta de la “mina de oro” que


podría resultar del desarrollar la realidad virtual, que se empezó a apoyar

fuertemente el desarrollo de software y dispositivos virtuales a raíz de lo cual la

realidad virtual ha tenido un auge impresionante que continúa creciendo día con

día al descubrirse continuamente nuevos campos de acción en los cuales puede

aplicarse.

Las aplicaciones reales, sin embargo, por muy sofisticadas que sean, nunca

estarán a la altura de nuestra imaginación y un mercado impaciente demandando

continuamente nuevas, mejores y más reales aplicaciones hace que sea

doblemente difícil para los investigadores mantener la paciencia y la validez

científica de sus trabajos.

Podemos pensar de pronto que la tecnología de realidad virtual tiene un toque

mágico ya que sus límites son las fronteras de nuestra imaginación a partir de la

cual podemos desarrollar infinidad de aplicaciones prácticas.

CRFiACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIME

ANEXO 1

LO BASIC0 DE VRML

DOCUMENTOS VRML

Para crear un mundo de realidad virtual se utiliza un fichero de texto, creado

con cualquier procesador de textos que se debe guardar con la extensión .WRL.

Este fichero es un documento VRML, que podrá ser ejecutado por un visualizador

de Internet, de manera completamente análoga a los documentos HTML, que son

ficheros de texto con la extensión html o htm y que son ejecutados por los

navegadores para visualizar las páginas del WEB.

También se pueden crear estos documentos utilizando algunos programas

editores de VRML, que los generan automáticamente, sin necesidad de saber

programar en este lenguaje.

En general un documento VRML contiene los siguientes elementos:

Línea de cabecera

Comentarios al código

Nodos

Todo documento VRML debe comenzar necesariamente con la siguiente línea:

#VRML V2.0 utf8

Con esta línea inicial se hace la declaración de que el estándar empleado es el

VRML 2.0, el identifkador utf8 sirve para permitir el uso de caracteres

internacionales. No se debe dejar ningún espacio en blanco antes del comienzo de


la línea (antes del símbolo #), pues en caso contrario el visualizador no la

reconocería, y se produciría un error al ejecutar el documento VRML.

En el VRML los comentarios al código se escriben en una sola línea que comienza

con el símbolo #. Ejemplo:

# Este es un comentario al código

Los nodos son bloques de información que definen las características de un

objeto concreto (su forma, su apariencia, etc.), o la relación entre distintos objetos.

Sirven también para crear sonidos, el panorama de fondo, enlaces a otros mundos

o a páginas WEB, etc. Es decir, son las unidades básicas que forman el mundo

virtual, y pueden ser afinadas hasta el detalle deseado.

LISTA DE NODOS DEL VRML 2.0

Nodos de grupoAncharBillboardCollisionGroupTransform

Grupos especialesInlineLODSwitch

SensoresCylinderSensorPlaneSensorProximitySensorSphereSensorTimeSensorTouchSensorVisibilitySensor

GeometriasBoxConeCylinderElevationGridExtrusionIndexedFaceSetIndexedLineSetPointSetSphereText

AparienciaAppearanceFontStyleImageTextureMaterialMovieTexturePixelTextureTextureTransform

InterpolacionesColorlnterpolatorCoordinatelnterpolatorNormallnterpolatorOrientationlnterpolatorPositionlnterpolatorScalarlnterpolator


Nodos comunesAudioClipDirectionalLightPointLightScriptShapeSoundSpotLightWorldlnfo

Propiedades geométricasColorCoordinateNormalTextureCoordinate

Nodos enlazadosBackgroundFogNavigationlnfoViewpoint

DESCRIPCION DE NODOS

Nodos de grupo

*Anchar.- Es usado para agregar hipervínculos a cualquier objeto definido

dentro del mundo virtual.

l Billboard.- Todos los nodos agrupados dentro de éste estarán siempre de

frente al usuario.

4ollision.- Cuando se presenta un choque con alguno de los componentes

del mundo virtual, este nodo genera un evento de salida llamado

collideTime, que puede ser aprovechado para, por ejemplo, generar un

sonido, correr una película, etc.

l Group.- Permite tratar a un grupo de nodos como una entidad simple.

l Transform.- Dentro de este nodo se define un nuevo sistema de

coordenadas (local) para los nodos dentro del grupo, puede ser usado

para escalar, trasladar y rotar objetos.

Grupos especiales

l Inline.- Especifica una dirección URL donde pueden ser obtenidos datos

para completar el sitio. En esa dirección debe estar un archivo VRML

completo y válido.

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMEZ

. LOD.- Nivel de detalle, por sus siglas en inglés. Especifica

representaciones alternativas de un objeto gráfico y los rangos de

distancia para cada representación.

.Switch.- De los nodos declarados dentro de él sólo puede hacerse visible

cuando mucho uno.

Nodos comunes

l AudioClip.- En este nodo se especifica la ubicación y las propiedades de la

fuente de sonido. El archivo especificado en la dirección URL debe estar

en el formato MIDI o WAVE.

l DirectionalLight.- Define una fuente de luz que está situada, por defecto,

lejos del mundo VRML. Los rayos de luz que alcanzan el mundo son

paralelos a la dirección dada y sólo afectan a los nodos definidos dentro

del mismo grupo. No todos los browsers soportan esta característica del

VRML 2.0.

l PointLight.- Define una fuente de luz en una localidad específica. Los

rayos de luz emanan en todas direcciones.

l Script.- Un conjunto de funciones normalmente ejecutadas como parte de

una serie de eventos.

.Shape.- Todos los objetos visibles deben estar contenidos dentro de este

nodo.

.Sound.- Por medio de este nodo se puede proveer de una localidad para

la fuente del sonido y para las propiedades espaciales de propagación.

l SpotLight.- Con este nodo es posible definir una localidad para la fuente

de luz y una dirección para los rayos emitidos, los cuales están limitados

a un cono en cuya cima está dicha fuente.

l WorldInfo.- No tiene un impacto visual en el mundo, sólo es usado para

propósitos de documentación y para darle un título a la escena.


Sensores

l CylinderSensor.- Mapea el movimiento del ratón dentro de un cilindro

conceptual, rotando la figura en el eje Y de su sistema local de

coordenadas.

l PlaneSensor.- Mapea el movimiento del ratón en el plano XY, moviendo la

figura en el plano XY de su sistema local de coordenadas.

l ProximitySensor.- Permite interacción usuario-mundo virtual. Este sensor

genera eventos cuando el usuario entra, sale o se mueve dentro de un

área determinada.

l SphereSensor.- Mapea el movimiento dentro de la superficie conceptual

de una esfera, rotando la figura con relación al centro de su sistema

local de coordenadas.

*TimeSensor.- Es un reloj que genera eventos de tiempo en tiempo. Los

eventos generados pueden ser usados, por ejemplo, para desplegar una

animación.

l TouchSensor.- Permite interacción con el usuario. Normalmente definido

en un grupo y afecta todos los objetos definidos dentro de este. El

sensor reacciona cuando el usuario coloca el apuntador del ratón sobre

un objeto contenido dentro del grupo y cuando hace click sobre él.

l VisibilitySensor.- Usado para detectar cambios de visibilidad en una caja

virtual, generando eventos cuando cambia el estado de la visibilidad.

Geometrías

l Box.- Define un cubo, permite especificar su ancho, alto y profundidad.

*Cone.- Especifica un cono. Se le puede indicar la altura y el radio y

también cual parte de este cono se quiere que sea visible.

l Cylinder.- Similar al nodo Cone, sólo que para un cilindro.

l ElevationGrid.- Para definir una rejilla de puntos, cada uno de ellos con

una altura.

l Extrusion.- Con este nodo es posible definir formas muy complejas con

sólo un pequeño conjunto de puntos.


l IndexedFaceSet.- Define una superficie plana en el sistema local de

coordenadas.

l IndexedLineSet

.PointSet.- Especifica un conjunto de puntos 30, en el sistema local de

coordenadas, y sus colores asociados

l Sphere.- Permite especificar una esfera, sólo es necesario dar el radio.

.Text.- Usado para desplegar cadenas de caracteres en los mundos VRML.

Propiedades geométricas

l Color

l Coordinate.- Aparece dentro de los nodos PointSet, IndexedLineSet,

IndexedFaceSet y ElevationGrid. Este nodo tiene un solo campo que

toma una lista de valores RGB separados por comas o espacios.

*Normal.- Aparece dentro de los nodos, IndexedFaceSet y ElevationGrid

Este nodo tiene un solo campo que toma una lista de vectores 3D

separados por comas o espacios.

l TextureCoordinate.- Este nodo toma un conjunto de puntos en 2D que

definen cómo se le aplicará una textura a los nodos IndexedFaceSet y

ElevationGrid.

Apariencia

l Appearance.- Define la apariencia de los nodos que involucran figuras

geométricas.

l FontStyle.- Este nodo es usado dentro del nodo Text para especificar las

propiedades de despliegue de las cadenas.

l ImageTexture.- Aquí se especifica la ubicación de la imagen que se usará

para texturizar la forma, así como si la imagen se repetirá vertical u

horizontalmente a lo largo de cada una de las caras de la forma. Los

rssrs formatos validos son JPEG, GIF y PNG.

CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIME

l Material.- Especifica el color, la reflexión de la luz y la transparencia de un

objeto. Este nodo sólo puede ser definido dentro del nodo Appearance.

l MovieTexture.- Permite usar películas, las cuales deben estar en formato

MPEG, para dar textura a los objetos, también se especifica si la imagen

se repetirá vertical u horizontalmente a lo largo de cada una de las caras

de la forma.

l PixelTexture.- Similar a ImageTexture, pero se puede definir el ancho y el

alto de la imagen en pixeles.

l TextureTransform.- Permite desarrollar transformaciones geométricas

como escalación, rotación y traslación. Este nodo se define dentro del

nodo Appearance.

Interpolaciones

l Colorlnterpolator.- Toma una lista de valores de colores RGB en uno de

sus campos y le aplica esta variación gradual a un objeto.

4oordinatelnterpolator.- Toma una lista de valores de coordenadas 3D en

uno de sus campos para realizar la interpolación. Permite el control de

cada uno de los puntos definidos en el nodo Coordinate, se usa para

crear cambios de forma de los objetos, moviendo líneas o puntos.

l Normallnterpolator.- Toma una lista de vectores en 30 en uno de sus

campos para realizar la interpolación. Puede usarse para variar el

efecto de iluminación en un objeto.

l Orientationlnterpolator.- Toma una lista de valores de rotación en uno de

sus campos para realizar la interpolación, es usado para animar objetos

rotándolos de acuerdo a los valores pasados.

l Positionlnterpolator.- Toma una lista de valores de coordenadas 3D en

uno de sus campos para realizar la interpolación, pero, a diferencia del

nodo Coordinatelnterpolator, permite especificar una ruta o camino por

el cual se va a mover el objeto.


l Scalarlnterpolator.- Toma una lista de valores en punto flotante, que

permiten cambiar las propiedades de un objeto.

Nodos enlazados

l Background.- Por medio de él es posible definir el horizonte del mundo

creado. Permite definir el suelo, el cielo y una imagen panorámica, entre

otras.

l Fog.- Se usa para dar más realismo a las escenas porque se puede

proveer a éstas de atmósfera, creando una neblina ligera o espesa,

dependiendo de los parámetros utilizados y del toque de realismo que

se quiera agregar a la escena.

l Navigationlnfo.- Describe al usuario y el modelo de navegación, en él se

define el tamaño del avatar, la mínima distancia a que éste puede estar

de un objeto, la altura a la cual se situará el usuario, etc.

l Viewpoint.- Especifica la ubicación del usuario y los parámetros de

visualización.


ANEXO 2

GLOSARIO

3D.- Tridimensional, término que se refiere a la ilusión óptica de tercera dimensión

creada con algunos sombreados y otras técnicas,

Acabados 3D.- El proceso que hace que los objetos definidos con geometría de

tercera dimensión desplieguen imágenes que proporcionan la ilusión de

profundidad.

Ancla.- Hiperenlace entre una escena VRML y otra escena, página o documento

WEB. Se implementa con el nodo Anchar.

Anfitrión.- Cualquier sistema o dispositivo conectado con la red.

Archivo VRML.- Conjunto de nodos siguiendo las reglas dictadas en el estándar

ISO/IEC 14772. Este conjunto de nodos puede ser en forma de archivo, flujo de

datos o secuencia en línea.

Avatar.- La representación abstracta del usuario en el mundo VRML. Las

dimensiones físicas del avatar son usadas para la detección de colisiones.

Browser.- Programa de computadora que interpreta los archivos VRML, presenta

su contenido a un usuario en un dispositivo de despliegue y permite que el usuario

interactúe con los mundos definidos por los archivos VRML por medio de una

intetfaz de usuario.

Color.- El color en el VRML se especifica como el conjunto rojo, verde y azul.

CRT.- Tubo de rayos catódicos.

En línea.- Referencia que se hace de un objeto al especificar su URL. Muy usado

para usar y reutilizar objetos.

Evento (Event).- Un Mensaje enviado de un nodo a otro por medio de una ruta

(Route). Este evento externo estimula cambios en los valores de los campos e

interacciones entre nodos. Un evento consiste en una etiqueta de tiempo y el

de un campo.

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FIMJ3

GIF.- Graphics Format Interchange, Probablemente el formato de imagen más

usado en Internet, ofrece de 2 a 256 colores.

IEC.- International Electrotechnical Commission. http://wwvv.iec.ch.

Iluminación.- El proceso que se relaciona con el cálculo de la cantidad de luz que

llega a una superficie y el tipo de luz que se refleja de ella.

Internet.- El agrupamiento de redes de trabajo más grande del mundo.

ISO.- International Standars Organization (Organización Internacional de

estandarización). http://www.iso.ch/infoe/intro.html.

JPEG.- Joint Photographic Experts Group. Formato de imágenes que ofrece

excelente compresión y hasta 16.7 millones de colores

JPG.- Joint Photographic Group.

Loop.- Una secuencia repetitiva de eventos.

Luz ambiental.- Simulación de la luz que reflejan los objetos de la escena. Es

prerrogativa del browser él implementarla.

Luz apuntadora.- Tipo de fuente luminosa que se define con una posición y un

color determinados. La luz que emite se desprende en todas direcciones, como la

de un foco sin pantalla.

Luz direccional.- Fuente luminosa que se supone debe colocarse en el infinito; se

define mediante un vector de dirección y un color de luz. También conocida como

luz de vector o luz infinita.

Luz fija.- Fuente luminosa que se define mediante los siguientes factores:

posición, vector de dirección, ángulo de descenso, ángulo de diseminación, y

color. Esto crea un cono de luz definido por el ángulo de diseminación. En el

interior del cono, la luz es más brillante a lo largo del vector de dirección y menos

intensa conforme se incrementa el ángulo del mismo vector.

Luz- Una aproximación matemática del valor de la luz. En el VRML existen

diferentes tipos de fuentes luminosas las cuales tratan de emular la luz del sol, la


ilu&nación de una bombilla incandescente y la de un reflector fijo. Los

visualizadores tambien pueden proporcionar luces ambientales.

Material.- En el VRML, es el nodo que determina la reflexividad de las superficies

subsecuentes; cuenta con campos para reflexión ambiental, difusa y especular,

además de controlar la transparencia de superficies.

MIME.- Multipurpose Internet Mail Extension. Usada para especificar las reglas

para el formato de un archivo usado en Internet, incluyendo los Browsers.

MIDI.-Musical Instrument Digital Interface. Desarrollado en la década de los 80’s ,

es muy utilizado para representar secuencias largas de música en una forma

compacta y legible por la computadora.

MPEG.- Moving Picture Experts Group.

Nodo.- Son los elementos básicos que construyen las escenas.

Nodos de grupo.- Es un nodo que contiene un grupo de nodos, los cuales

organizan las escenas.

Orientación.- La posición de un objeto.

Paleta.- Tabla que convierte en colores RGB los valores de pseudocolor en 8 bits

a fin de poder desplegarlos.

PNG.- Portable Network Graphics (http://quest.jpl.nasa.gov/PNGl). Es un formato

de archivos de imágenes relativamente nuevo que ofrece colores de 1 a 48 bits.

Polígono.- Serie de vértices que, al conectarse, definen los límites de una

superficie plana. El último vértice de la lista siempre se conecta de manera

explícita con el primero de ellos.

Posición de cámara.- Posición en el espacio donde se coloca la cámara o el

enfoque visual, posición visual o posición de vista.

Radiación.- Técnica de iluminación que distribuye cantidades equivalentes de

cada fuente de luz en la escena. De hecho, los objetos en la escena también se

consideran como fuentes luminosas porque reflejan la luz que reciben. Este

CREACION DE UN SI’IE VIRTUAL PARA LA FIMFt

método repite la distribución energética de una superficie a otra hasta llegar a

cierto valor o alcanzar un número determinado de repeticiones.

Reflexión.- Aproximación matemática de la cantidad de luz que después de llegar

a un objeto se proyecta en otras direcciones, lo que permite observarla. En el

VRML existen tres variedades para el reflejo: ambiental, difuso y especular.

Reflexión especular.- Reflejo parecido al de un espejo, cuando la luz proveniente

de una fuente luminosa choca contra una superficie y se proyecta en dirección al

observador. La cantidad de reflejo depende de la posición y orientación de la

cámara.

Reflexión difusa.- Reflejo sobre la superficie de un objeto que se proyecta en

todas direcciones, por lo que es independiente del punto de vista. La cantidad de

reflejo depende de la cantidad de luz que llega al espejo y de qué tan directa es la

relación entre la superficie y la fuente de iluminación.

Relación de aspecto.- La relación de anchura respecto a la altura.

RGB.- Modelo de color usado en el estándar ISO/IEC 14772 para la especificación

de colores. Cada color es representado como una combinación de los tres colores

primarios rojo, verde y azul.

Rotación.- Movimiento lateral, es el ángulo de giro sobre los ejes longitudinales.

Rutas (Routes).- Es la conexión entre el nodo que genera y el nodo que recibe el

evento.

Sistema de coordenadas.- Sistema de ejes y unidades que define la posición de

los objetos. En el VRML, los objetos se definen en un espacio local que incluye a

la cámara.

Superficie.- Cualquier figura que define un área, pero que no tiene volumen.

Textura.- Es una imagen usado como un mapa para crear el efecto de apariencia,

cuando se aplica a alguno de los nodos de geometrías.

CREACION DE UN SITE VIFUTJ& PARA LA FIME

Transparencia.- Aproximación matemática del efecto que resulta al hacer una

emisión luminosa que cruza una superficie no opaca (traslúcida). En el VRML,

este valor se controla por medio del campo Transparency del nodo Material.

UCS.- Universal multiple-octet ceded Character Set. Juego de caracteres universal

codificado como multiplos de octeto.

URL.- Uniform Resource Locator.

UTF-8.- Conjunto de caracteres usados para codificar archivos VRML. Formato de

transformación de 8 bits UCS.

Vértice.- Punto en la esquina de una cara o conjunto de línea. Los vértices

conectan los bordes de las figuras.

VoxeL- Similar al pixel, el voxel es la unidad más pequeña en el acabado de un

volumen.

WAV.- Wave. Formato de archivos de sonido soportado por todos los browsers.


BIBLIOGRAFIA

CONSULTA BIBLIOGRAFICA POR AREAS DE INTERES

REALIDAD VIRTUAL

VIRTUAL REALITY, THROUGH THE NEW LOOKING GLASS

Ken Pimentel - Kevin Teixeira

Intel - Windcrest - Mc Graw Hill

THE VIRTUAL REALITY PRIMER

L. Casey Larijani

Mc Graw Hill

INTERACTING WITH VIRTUAL ENVIRONMENTS

Lindsay MacDonald - John Vince

John Wiley & Sons

REALIDAD VIRTUAL, CONSTRUCCION DE PROYECTOS

Joe Gradecki

Computec - RA MA

REALI DAD VIRTUAL

L. Casey Larijani

Mc Graw Hill

VRML PARA INTERNET

Peste, Mark

PHH


Late Nigth VRML 2.0 with Java

Roehl, Bernie-Couch, Justin

ZD Press

VRML Biblioteca del programador

Jamsa, Kris

Mc Graw Hill

JAVA

APRENDIENDO JAVASCRIPT EN UNA SEMANA

Arman Danesh

PHH

THE JAVA FAQ

Janni Kanerva

Addison Wesley

GRAFICOS EN 30

PROGRAMACION DE GRAFICOS EN 3D

Manuel Escribano

Addison-Wesley Iberoamaricana - RA MA

GRAFICAS POR COMPUTADORA

Donald Hearn - M. Pauline Baker

PHH

DISEÑO GRAFICO

AUTODESK 30 STUDIO

CREACION DE UN SITE VIRTUAL PARA LA FLME

Jose Luis Almagro

Addison Wesley - RA MA

DOMINE COREL DRAW 5

Rick Altman

Computec - RA MA

MASTERING COREL DRAW 7

Rick Altman

SYBEX

INTERNET GRAFICO, HERRAMIENTAS DEL WORLD WIDE WEB

Gonzalo Ferreyra Cortes

Computec

http://exodus.dgsca.unam.mx/virtual

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http://www.cosmosoftware.com

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