Diseño e implementación de un juego matemático de disparos en 3d y análisis de los dispositivos interacción de 2d y 3D



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Tracker 3D


El Tracker o posicionador, tiene como objetivo capturar la posición u orientación de un objeto en el mundo real para luego enviar esta información al mundo virtual. Para navegar dentro del mundo virtual, el Tracker puede ser colocado estratégicamente en la mano donde se encuentra el guante virtual, cuando la mano se mueva en el mundo real, el receptor del Tracker captará el movimiento y la retroalimentación en el mundo virtual se verá reflejada con el movimiento de un objeto, de la cámara o de la vista principal [20].

Existen trackers que miden 3 grados de libertad (Degrees Of Freedom), que corresponden a las coordenadas X, Y y Z; y otros que miden 6 grados de libertad adicionando los anteriores e incluyendo los ángulos de rotación del eje X, Y y Z (Yaw, Pitch y Roll respectivamente). Los valores de las coordenadas dependen del lugar en donde se encuentre el transmisor.

La forma de recoger la información del Tracker 3D depende de la tecnología que utiliza, en este caso revisaremos el tracker electromagnético.

El Tracker electromagnético está compuesto de tres partes: el receptor, el emisor y la unidad central. Las coordenadas del emisor son enviadas a través de un campo magnético producido por el receptor que se encuentra en un lugar fijo y cercano a los emisores, ambos conectados a la unidad central. Son muy sensibles a interferencias magnéticas y su alcance es de 1.5 metros; mientras el emisor se aleja del receptor los datos pierden precisión (figura A.5).





Figura A.5. Tracker electromagnético Polhemus

  • Immersa Desk


Este dispositivo de proyección fue creado por el Laboratorio de Visualización Electrónica (EVL) en la Universidad de Illinois, Chicago, Estados Unidos.

Immersa Desk consiste en una pantalla de 1.27 metros de largo por 1.7 metros de ancho (figura A.6), con un sistema de proyección posterior, dispone de sensores de movimiento para la cabeza y las manos y emplea los lentes estereoscópicos para presentar las imágenes en 3D [26]. Este dispositivo es comúnmente usado en aplicaciones educativas de Realidad virtual en donde se puede interactuar con un pequeño grupo de niños simultáneamente.





Figura A.6 Immersa Desk

  • CAVE


El CAVE (Cueva Automática para Ambientes Virtuales) fue desarrollada por el mismo grupo EVL en la Universidad de Illinois, Chicago, Estados Unidos.

Este dispositivo de proyección es implementado dentro de un cuarto en donde las paredes, el techo y el piso son usados como pantallas para proyectar el mundo virtual (figura A.7).





Figura A.7 Un CAVE en realidad virtual permite al usuario moverse naturalmente.
El CAVE y su sistema de proyección posterior, utiliza cuatro pantallas para rodear al usuario y crear la sensación de inmersión.

Las pantallas son ordenadas de tal manera que se forma un cubo, tres paredes con proyección posterior y una proyección hacia el piso que se coloca en el techo.

El espectador lleva puesto unas gafas estereoscópicas y un tracker en su cabeza de 6 grados de libertad (6 DOF). Cuando el espectador interactúa con el tracker dentro del CAVE, la perspectiva para cada proyección es calculada para cada pared.

Los objetos en el CAVE no solo aparecen en las paredes, sino que también se proyectan dentro del cubo, permitiendo al espectador interactuar directamente con él, semejando la interacción con los objetos reales (figura A.8). [27].




Figura A.8 Cave




ANEXO B.-Tabla de calibración



Valor Tracker

Valor Real

Error sin calibración

x

y

x

y

x

y

0,73

-0,93

0,73

-0,93

0,00

0,00

0,77

-1,04

0,73

-0,93

0,04

-0,11

0,85

-1,13

0,73

-0,93

0,12

-0,20

0,94

-1,23

0,73

-0,93

0,21

-0,30

1,03

-1,32

0,73

-0,93

0,30

-0,39

1,11

-1,42

0,73

-0,93

0,38

-0,49

1,18

-1,52

0,73

-0,93

0,45

-0,59

1,27

-1,63

0,73

-0,93

0,54

-0,70

1,38

-1,75

0,73

-0,93

0,65

-0,82

1,55

-1,88

0,73

-0,93

0,82

-0,95

1,80

-2,03

0,73

-0,93

1,07

-1,10

2,25

-2,20

0,73

-0,93

1,52

-1,27

3,22

-2,42

0,73

-0,93

2,49

-1,49

2,64

-0,97

0,73

-0,93

1,21

-1,90

2,73

-1,09

2,73

-1,09

0,00

0,00

2,78

-1,19

2,73

-1,09

0,09

-0,10

2,89

-1,29

2,73

-1,09

0,14

-0,20

2,96

-1,38

2,73

-1,09

0,25

-0,29

3,05

-1,48

2,73

-1,09

0,32

-0,39

3,14

-1,59

2,73

-1,09

0,41

-0,50

3,23

-1,69

2,73

-1,09

0,50

-0,60

3,32

-1,81

2,73

-1,09

0,59

-0,72

3,44

-1,94

2,73

-1,09

0,68

-0,85

3,65

-2,09

2,73

-1,09

0,80

-1,00

4,00

-2,26

2,73

-1,09

1,01

-1,17

4,80

-2,46

2,73

-1,09

2,87

-1,37

4,62

-1,02

4,62

-1,09

0,00

0,00

4,72

-1,14

4,62

-1,14

0,10

-0,09

4,79

-1,23

4,62

-1,14

0,17

-0,19

4,86

-1,33

4,62

-1,14

0,24

-0,28

4,95

-1,42

4,62

-1,14

0,33

-0,38

5,02

-1,52

4,62

-1,14

0,40

-0,47

5,10

-1,61

4,62

-1,14

0,48

-0,58

5,17

-1,72

4,62

-1,14

0,55

-0,69

5,25

-1,83

4,62

-1,14

0,63

-0,81

5,33

-1,95

4,62

-1,14

0,71

-0,96

5,43

-2,10

4,62

-1,14

0,81

-1,12

5,62

-2,26

4,62

-1,14

1,00

-1,16

6,00

-2,52

4,62

-1,14

1,38

-1,38

6,59

-1,06

4,62

-1,14

1,97

-0,08

6,67

-1,15

6,67

-1,23

0,00

0,00

6,75

-1,23

6,67

-1,23

0,16

-0,08

6,85

-1,31

6,67

-1,23

0,26

-0,16

6,93

-1,40

6,67

-1,23

0,34

-0,25

7,00

-1,49

6,67

-1,23

0,41

-0,34

7,05

-1,59

6,67

-1,23

0,46

-0,44

7,12

-1,68

6,67

-1,23

0,53

-0,53

7,16

-1,78

6,67

-1,23

0,57

-0,63

7,19

-1,90

6,67

-1,23

0,60

-0,75

7,18

-2,03

6,67

-1,23

0,59

-0,88

7,10

-2,19

6,67

-1,23

0,51

-1,04

7,10

-2,19

6,67

-1,23

0,51

-1,04

6,90

-2,42

6,67

-1,23

0,31

-1,27










REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS




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