ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Θέμα: «Μελέτη και Ανάπτυξη συστήματος υποστήριξης κίνησης εικονικών διαδραστικών χαρακτήρων»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ- ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΠΗΤΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ του ΝΙΚΟΛΑΟΥ (ΑΜ: 5398) Θέμα: «Μελέτη και Ανάπτυξη συστήματος υποστήριξης κίνησης εικονικών διαδραστικών χαρακτήρων» Επιβλέπων: Καθηγητής κ. Ν. Αβούρης ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ /2010 ΠΑΤΡΑ, ΜΑΡΤΙΟΣ 2010

2 2

3 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η Διπλωματική Εργασία με θέμα: «Μελέτη και Ανάπτυξη συστήματος υποστήριξης κίνησης εικονικών διαδραστικών χαρακτήρων» του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών: Ιωάννη Μπήτρου (ΑΜ: 5398) Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάστηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις.../.../... Ο επιβλέπων Καθηγητής Ο Διευθυντής Τομέα Καθηγητής Κ. Νικόλαος Αβούρης κ. Ευθύμιος Χούσος 3

4 4

5 Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Τίτλος: «Μελέτη και Ανάπτυξη συστήματος υποστήριξης κίνησης εικονικών διαδραστικών χαρακτήρων» Φοιτητής: Ιωάννης Μπήτρος Επιβλέπων: Καθηγητής κ. Ν. Αβούρης Περίληψη Η διπλωματική αυτή εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο της Ερευνητικής Ομάδας Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών, υπό την επίβλεψη του καθ. Νικολάου Αβούρη. Στόχος της εργασίας είναι η μελέτη και η ανάπτυξη μιας εφαρμογής εικονικού μουσείου, όπου σχεδιάζεται από την αρχή ένα υπάρχον μουσείο, και συγκεκριμένα το «Μουσείο Σολωμού και Επιφανών Ζακυνθίων» που βρίσκεται στη Ζάκυνθο, καθώς και η αλληλεπίδραση του χρήστη με αυτό. Ο χρήστης της εφαρμογής μπορεί να περιηγείται μέσα στο μουσείο και να πληροφορείται σχετικά με τα εκθέματα που περιέχει μέσω της ειδικά ανεπτυγμένης διεπιφάνειας χρήστη. 5

6 Ευχαριστίες Ιδιαίτερες ευχαριστίες δίνω στον καθηγητή κ. Νικόλαο Αβούρη, για την άριστη επικοινωνία που είχαμε, την εμπιστοσύνη και την αρωγή του κατά την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής. Ευχαριστώ, επίσης, τον υποψήφιο Διδάκτορα κ. Ιωάννη Βρέλλη, για την υποστήριξη, την καθοδήγηση και τις πολύτιμες συμβουλές που μου έδωσε ώστε η συγκεκριμένη εργασία να ολοκληρωθεί με επιτυχία. Οι υποψήφιοι διδάκτορες κ. Δημήτρης Ράπτης και κ. Χρήστος Σιντώρης, παρείχαν την πολύτιμη βοήθειά τους κατά τη συγκέντρωση πληροφοριών σχετικά με το μουσείο, για το οποίο είμαι ευγνώμων. Ευχαριστώ τον συμφοιτητή και φίλο, κ. Λουκή Δημητρόπουλο, ο οποίος μου παρείχε τον εικονικό χαρακτήρα που ανέπτυξε στα πλαίσια της δικής του διπλωματικής εργασίας, και για την υποστήριξη που μου παρείχε στην δόμηση της δικής μου. Ευχαριστώ την οικογένεια μου, που με στήριξε ψυχολογικά και με παρακίνησε για την καλύτερη δυνατή απόδοσή μου στην έρευνα που διεξήγα καθ όλη τη διάρκεια της ενασχόλησης μου με την παρούσα εργασία. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω όλους τους φίλους και συμφοιτητές μου, που συμμετείχαν στο στάδιο της Αξιολόγησης. 6

7 Πίνακας περιεχομένων Περίληψη... 5 Ευχαριστίες Εισαγωγή Θέμα της Διπλωματικής Εργασίας Δομή της Διπλωματικής Εργασίας Εικονική Πραγματικότητα Ορισμός Εικονικής Πραγματικότητας Κατηγορίες Συστημάτων ΕΠ Εξοπλισμός Hardware για την δημιουργία εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας Εικονικά Περιβάλλοντα Avatars Εικονικό Περιβάλλον και χρήστης Το εικονικό Μουσείο Τύποι Εικονικών Μουσείων Εργαλεία και τεχνολογίες για τα εικονικά μουσεία Εκθέσεις Web3D Εκθέσεις Εικονικής Πραγματικότητας Εκθέσεις Επαυξημένης Πραγματικότητας Εκθέσεις Υβριδικής Πραγματικότητας (Mixed Reality) Πλεονεκτήματα του Εικονικού Μουσείου Οφέλη για τους εφόρους των μουσείων Οφέλη για τους τελικούς χρήστες Μειονεκτήματα Εικονικού Μουσείου Συμπεράσματα Εργαλεία ανάπτυξης του Εικονικού Μουσείου Παρουσίαση της εφαρμογής 3ds Max Διεπιφάνεια χρήστη Σχεδιασμός τρισδιάστατων αντικειμένων Σχεδιασμός τρισδιάστατων μοντέλων κτιρίων Απεικόνιση υλικών των μοντέλων

8 4.2 Παρουσίαση του 3DVIA Virtools Διεπιφάνεια Χρήστη Δομικά στοιχεία μιας σύνθεσης στο Virtools Τα στοιχεία μιας σύνθεσης (cmo) Ανάπτυξη του περιβάλλοντος του εικονικού μουσείου στο 3ds Max Δημιουργία τοίχων και πατωμάτων Ανάπτυξη Τοιχοποιίας Δημιουργία Πατώματος Υλικό Τοίχων Δημιουργία Σκαλών και Παραθύρων Δημιουργία σκάλας Δημιουργία Παραθύρων Σχεδιασμός Εκθεμάτων Μοντελοποίηση Αγαλμάτων και Προτομών Σχεδιασμός Πινάκων Κατασκευή τάφων Σολωμού και Κάλβου Φώτο-απόδοση του χώρου του Μουσείου Εξαγωγή του μουσείου για χρήση του στο Virtools Σχεδιασμός αλληλεπιδράσεων χρήστη-εικονικού μουσείου στο Virtools Δημιουργία κάμερας και εισαγωγή χαρακτήρα Εισαγωγή Χαρακτήρα Script χαρακτήρα Scripts κάμερας στις δύο περιπτώσεις Εισαγωγή πληροφοριών και διεπαφών χρήστη Δημιουργία πίνακα πληροφοριών Δημιουργία Δισδιάστατου Επιπέδου Κειμένου (2D Frame) Αναπτύσσοντας τα script της διεπιφάνειας χρήστη Αξιολόγηση και Μελέτη ευχρηστίας της εφαρμογής περιήγησης στο εικονικό μουσείο «Σολωμού και Επιφανών Ζακυνθίων» Διαδικασία Αξιολόγησης Αποτελέσματα Συμπεράσματα από τα ερωτηματολόγια Συμπεράσματα από το πρωτόκολλο ομιλούντων υποκειμένων Συμπεράσματα και προοπτικές εξέλιξης

9 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Τελικά scripts στο Virtools Οδηγός Χρήσης Αποτελέσματα Αξιολόγησης ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

10 1. Εισαγωγή. 1.1 Θέμα της Διπλωματικής Εργασίας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται ένα εικονικό μουσείο. Το εικονικό μουσείο αποτελείται από δύο κύρια μέρη. Το τρισδιάστατο μοντέλο του χώρου του μουσείου, και των εκθεμάτων. Την αλληλεπίδραση του χρήστη με τα εκθέματα του μουσείου. Στα πλαίσια της εργασίας, δεν περιλαμβάνεται η απολύτως ρεαλιστική απεικόνιση του χώρου του πραγματικού μουσείου, αλλά η ανάπτυξη και μελέτη των συμπεριφορών και αλληλεπιδράσεων που μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα εικονικό περιβάλλον το οποίο προσεγγίζει ως ένα βαθμό ένα αντίστοιχο πραγματικό. Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η εξαγωγή ενός συμπεράσματος σχετικού με την ευχρηστία της παραχθείσας εφαρμογής, όσον αφορά την αλληλεπίδραση χρήστη εικονικού μουσείου, και το ενδιαφέρον των χρηστών για αυτήν. Οι τρόποι περιήγησης που χρησιμοποιήθηκαν είναι δύο. Ο ένας περιλαμβάνει μια κάμερα η οποία είναι άμεσα ελεγχόμενη και την χειρίζεται ο χρήστης. Ο τύπος αυτός κάμερας ονομάζεται κάμερα πρώτου προσώπου, μιας και δίνει την οπτική γωνία που έχει κάποιος όταν κοιτάζει γύρω του μέσα από τα μάτια του χαρακτήρα που τον αντιπροσωπεύει στο εικονικό περιβάλλον. Ο δεύτερος τρόπος περιλαμβάνει μια κάμερα που δεν χειρίζεται άμεσα ο χρήστης, αλλά αντί αυτού ακολουθεί τον χαρακτήρα που χειρίζεται. Η κάμερα αυτή ονομάζεται κάμερα τρίτου προσώπου για ευνόητους λόγους. Ο χρήστης βλέπει τον χαρακτήρα που χρησιμοποιεί από την πίσω όψη του και λίγο ψηλότερα από το κεφάλι του. Γενικότερα, οι δύο τρόποι περιήγησης, είναι άμεσα συσχετισμένοι με τα ηλεκτρονικά παιχνίδια που είναι τόσο διαδεδομένα σήμερα. Το γεγονός αυτό φαίνεται ότι επηρεάζει και τα αποτελέσματα της αξιολόγησης. Οι αλληλεπιδράσεις που μελετώνται αφορούν στον τρόπο με τον οποίο ο χρήστης κινείται μέσα στο χώρο του μουσείου και στον τρόπο με τον οποίο αντλούν πληροφορίες για τα εκθέματα. Συγκεκριμένα, ο χαρακτήρας ή/και η κάμερα κινούνται με ένα συνδυασμό χρήσης πληκτρολογίου και ποντικιού. Οι πληροφορίες παρέχονται μόνο όταν ο χρήστης έχει πλησιάσει στο εκάστοτε έκθεμα που τον ενδιαφέρει και μόνο όταν εκείνος επιθυμεί. Το μουσείο που απεικονίζεται στην εφαρμογή είναι το «Μουσείο Σολωμού και Επιφανών Ζακυνθίων» που βρίσκεται στη Ζάκυνθο. Σχεδιάστηκε βάσει των κατόψεων που μου δόθηκαν και των φωτογραφιών των διάφορων αιθουσών που βρήκα στην ιστοσελίδα του μουσείου και στην βάση 10

11 δεδομένων του στο Εργαστηρίο της Ερευνητικής Ομάδας Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Να σημειωθεί ότι ο χαρακτήρας του παιδιού που χρησιμοποιήθηκε δεν αναπτύχθηκε από μένα αλλά από τον φοιτητή Λουκή Δημητρόπουλο 1.2 Δομή της Διπλωματικής Εργασίας. Η δομή της διπλωματικής εργασίας διαρθρώνεται ως εξής: Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται ο όρος Εικονική Πραγματικότητα και παρουσιάζονται οι διάφορες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή της. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι τύποι εικονικών μουσείων και στη συνέχεια τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του εικονικού μουσείου γενικότερα. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του εικονικού μουσείου, και συγκεκριμένα τα Autodesk 3ds Max και 3DVIA Virtools. Στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται αναλυτικά οι τρόποι και μέθοδοι ανάπτυξης του περιβάλλοντος του εικονικού μουσείου στο 3ds Max. Στο έκτο κεφάλαιο, περιγράφεται η διαδικασία σχεδιασμού των αλληλεπιδράσεων χρήστη εικονικού μουσείου στο Virtools. Το έβδομο κεφάλαιο αφορά στην διαδικασία της αξιολόγησης και μελέτης ευχρηστίας της εφαρμογής που αναπτύχθηκε. Στο όγδοο κεφάλαιο, αναφέρονται τα συμπεράσματα και οι προοπτικές εξέλιξης. 11

12 2. Εικονική Πραγματικότητα. 2.1 Ορισμός Εικονικής Πραγματικότητας. «Εικονική Πραγματικότητα» (ΕΠ), ονομάζεται ένα πεδίο έρευνας που σκοπό έχει να δημιουργήσει ένα σύστημα, που παρέχει μια συνθετική εμπειρία στους χρήστες της. Η εμπειρία ονομάζεται «εικονική» (επίσης αναφέρεται και ως «συνθετική» ή «απατηλή») επειδή η αισθητήρια διέγερση στον χρήστη εξομοιώνεται και παράγεται από το «σύστημα». Για πρακτικούς λόγους, το σύστημα συνήθως αποτελείται από διάφορους τύπους συσκευών προβολής, για να υπάρξει η διέγερση, αισθητήρες που εντοπίζουν τις κινήσεις του χρήστη, και ένας υπολογιστής που επεξεργάζεται τις κινήσεις αυτές και παράγει την έξοδο της οθόνης. Για να εξομοιώσουν και να παράγουν εικονικές εμπειρίες, οι προγραμματιστές, συχνά δομούν ένα υπολογιστικό μοντέλο, γνωστό και ως «εικονικός κόσμος» ή «εικονικό περιβάλλον» που είναι χωρικά οργανωμένα υπολογιστικά αντικείμενα (εν συντομία «εικονικά αντικείμενα»), που παρουσιάζονται στον χρήστη μέσω διαφόρων αισθητήριων συσκευών προβολής, όπως οι οθόνες, τα ηχεία και συσκευές ανάδρασης. Σημαντικό συστατικό ενός επιτυχημένου συστήματος «ΕΠ» είναι η παροχή αλληλεπίδρασης, που επιτρέπει στον χρήστη όχι απλά να νιώσει κάποια ερεθίσματα, αλλά επιπλέον, να μπορεί να αλλάξει και να επηρεάσει τον εικονικό κόσμο σε κάποιο βαθμό. Στην εικόνα 2.1 φαίνεται η βασική αρχιτεκτονική ενός συστήματος «Εικονικής Πραγματικότητας» και διάφορες σχετικές ορολογίες. 12

13 Εικόνα 2.1: Ένα τυπικό σύστημα «ΕΠ» που αφορά εξομοιωτή οδήγησης Κατηγορίες Συστημάτων ΕΠ. Ανάλογα με τη συσκευή οπτικής απεικόνισης που χρησιμοποιείται, μπορούμε να κατατάξουμε τους τύπους εικονικής πραγματικότητας στις παρακάτω κατηγορίες: Εμβυθισμένη ΕΠ (Immersive VR), όταν ο χρήστης εμβυθίζεται στο περιβάλλον μέσω ενός ειδικού κράνους (Head Mounted Display HMD). Τα χαρακτηριστικά της εμβυθισμένης ΕΠ είναι τα εξής: o o o Θέαση, που επιτυγχάνεται με την κίνηση του κεφαλιού και παρέχει μια φυσική διεπαφή για την πλοήγηση στον τρισδιάστατο κόσμο και επιτρέπει στον χρήστη να κοιτάζει γύρω, να περπατά ακόμα και να πετάει μέσα στον εικονικό κόσμο. Αναλογίες εικονικού και πραγματικού κόσμου είναι αντίστοιχες. Στερεοσκοπική θέαση που ενισχύει την αντίληψη του βάθους και του χώρου. 13

14 o o Ρεαλιστικές αλληλεπιδράσεις με εικονικά αντικείμενα μέσω γαντιών και παρόμοιων συσκευών επιτρέπουν τον χειρισμό, λειτουργία και έλεγχο των εικονικών κόσμων. Η παραίσθηση της πλήρους εμβύθισης, στον εικονικό κόσμο μπορεί να αυξηθεί με ακουστικές, απτικές και άλλες μη οπτικές τεχνολογίες. Επιτραπέζια ΕΠ (Desktop VR), στην οποία χρησιμοποιείται απλά μια μονοσκοπική ή στερεοσκοπική οθόνη, και η τρισδιάστατη απεικόνιση επιτυγχάνεται μέσω ειδικών γυαλιών. Γίνεται χρήση απλού προσωπικού υπολογιστή χωρίς να είναι αναγκαίος εξειδικευμένος εξοπλισμός. Προβολική ΕΠ (Projected VR), όπου η απεικόνιση γίνεται μέσω μονοσκοπικής ή στερεοσκοπικής προβολής από πολλαπλές οθόνες που κυκλώνουν το χρήστη. Κατοπτρικοί κόσμοι (Mirror Worlds), στους οποίους ο χρήστης βλέπει κάποια απεικόνιση του εαυτού του μέσα στο εικονικό περιβάλλον, με την οποία αλληλεπιδρά σε πραγματικό χρόνο. Η γενικότερη κατηγοριοποίηση αφορά: Την πλήρη εμβύθιση στην οποία αντιστοιχεί στην εμβυθισμένη ΕΠ. Την μη εμβύθιση όπου αντιστοιχεί η επιτραπέζια ΕΠ. Την μερική εμβύθιση στην οποία αντιστοιχεί η προβολική ΕΠ Εξοπλισμός Hardware για την δημιουργία εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας. 14

15 Συσκευές εισόδου. Όλες οι εφαρμογές ΕΠ απαιτούν την παρέμβαση του χρήστη και την αλληλεπίδραση με αυτόν. Οι ενέργειες του χρήστη εισάγονται στο σύστημα μέσω ειδικών συσκευών που αποτελούν στο σύνολό τους τις συσκευές εισόδου. Αυτές είναι: Γάντια δεδομένων. Στόχος είναι η ανίχνευση της κίνησης των δακτύλων του χρήστη, και της κατεύθυνσης της κίνησης του χεριού, στέλνοντας πληροφορίες στον υπολογιστή. Εικόνα 2.2 Γάντια δεδομένων (αριστερά), απεικόνιση στον εικονικό κόσμο (δεξιά). Δύο είναι οι κύριες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της κλίσης των δακτύλων. o o Η ηλεκτρομηχανική, όπου οι σύνδεσμοι στερεωμένοι στα δάκτυλα μετρούν την κλίση τους. Η οπτική, στην οποία ένας βρόγχος οπτικής ίνας περνάει από κάθε δάκτυλο. Καθώς τα δάκτυλα λυγίζουν, ποσότητες φωτός αντανακλώνται στα τοιχώματα της ίνας δίνοντας έτσι τη δυνατότητα μέτρησης της κάμψης των δακτύλων. Τριών διαστάσεων ποντίκια. Στην κατηγορία αυτήν ανήκουν ποντίκια τα οποία πέρα από την ανίχνευση κίνησης σε δυο διαστάσεις, μπορούν να ανιχνεύσουν και την κίνηση κατά ύψος καθώς και περιστροφές. Στην ίδια κατηγορία ανήκει και η τρισδιάστατη μπίλια. Η χρήση των ποντικιών αυτών (όπως και των δισδιάστατων) σε συνδυασμό με το πληκτρολόγιο, επιτρέπουν στον χρήστη να μετακινείται και να περιστρέφεται στον χώρο. 15

16 Εικόνα 2.3 Τρισδιάστατα ποντίκια και μπίλια. Joysticks. Χειριστήρια αντίστοιχα με αυτά που συναντάμε στο cockpit αεροσκάφους. Συνήθως είναι δισδιάστατα, αν και έχουν κυκλοφορήσει και τρισδιάστατα. Κινώντας τον μοχλό αριστερά ή δεξιά μεταφέρεται ένα σήμα κίνησης κατά μήκος του άξονα Χ. Αντίστοιχα πάνω κάτω για τον Υ. Ειδικές φόρμες (data-suits). Οι φόρμες αυτές είναι ολόσωμες και διαθέτουν διατάξεις αισθητήρων σε ολόκληρη την επιφάνειά τους οι οποίοι καταγράφουν τις κινήσεις του χρήστη και στέλνουν πληροφορίες στον υπολογιστή. Εικόνα 2.4 Data-suit Συσκευές Εξόδου. Συσκευές εξόδου, ονομάζονται οι συσκευές οι οποίες παρέχουν ανάδραση στις ενέργειες του χρήστη. Αφορούν τις περισσότερες αισθήσεις, με κυριότερες την όραση, την ακοή και την αφή. Οι κυριότερες από αυτές καταγράφονται παρακάτω: Τρισδιάστατα γυαλιά. Σε σύνδεση με τον υπολογιστή, δημιουργούν την παραίσθηση του τρισδιάστατου κόσμου. Περιλαμβάνουν υγρό κρύσταλλο και ένα φίλτρο πόλωσης έχοντας έτσι την ιδιότητα να γίνονται σκοτεινά όταν εφαρμόζεται ηλεκτρική τάση και στην αντίθετη περίπτωση να είναι διαφανή. 16

17 Εικόνα 2.5 τρισδιάστατα γυαλιά. Κράνη εικονικής πραγματικότητας. Σκοπός αυτής της συσκευής είναι να απεικονίζει τον εικονικό κόσμο στα μάτια του χρήστη. Διαθέτουν ανιχνευτές κίνησης των τριών γωνιών περιστροφής του κεφαλιού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, την προσαρμογή της εικόνας προς την κατεύθυνση που κοιτάζει ο χρήστης τη δεδομένη στιγμή. Εικόνα 2.6 Κράνος εικονικής πραγματικότητας. Διάταξη CAVE (Cave Automatic Virtual Environment). Το σύστημα αυτό κάνει χρήση οθονών προβολής. Ο χρήστης τοποθετείται σε ένα χώρο κάθε τοίχωμα του οποίου είναι μια οθόνη προβολής. Έτσι ο χρήστης περιβάλλεται από το εικονικό περιβάλλον που δημιουργεί ο υπολογιστής. Γίνεται παράλληλα χρήση στερεοσκοπικών γυαλιών για την ενίσχυση της εντύπωσης του βάθους. 17

18 Εικόνα 2.7 Διάταξη CAVE. Διάταξη BOOM (Binocular Omni-directional monitor). Σε αυτήν τη διάταξη, οι οθόνες και το οπτικό σύστημα τοποθετούνται σε ένα κουτί το οποίο συνδέεται με ένα βραχίονα πολλαπλών συνδέσμων. Ο χρήστης βλέπει τον εικονικό κόσμο κοιτώντας μέσα στο κουτί σε οποιαδήποτε θέση μέσα στον όγκο λειτουργίας της συσκευής. Οι αισθητήρες κίνησης βρίσκονται στους συνδέσμους του βραχίονα που κρατάει το κουτί. Εικόνα 2.8 Διάταξη BOOM. 18

19 2.1.3 Εικονικά Περιβάλλοντα. Με την χρήση της τεχνολογίας της ΕΠ μπορούν να δημιουργηθούν Εικονικά περιβάλλοντα. Εικονικό Περιβάλλον είναι το αποτέλεσμα που παράγει ένα σύστημα ΕΠ. Αποτελεί μια προσομοίωση ενός πραγματικού ή φανταστικού κόσμου που σκοπό έχει την παροχή μιας αυξημένης αίσθησης ρεαλισμού στους χρήστες, μέσω της αναπαράστασης τους από εικονικές οντότητες γνωστές και ως Avatars. Ανάλογα με τη δομή τους και το είδος αλληλεπίδρασης που παρέχουν στον χρήστη, τα εικονικά περιβάλλοντα, χωρίζονται στις εξής κατηγορίες: Κατανεμημένα Εικονικά Περιβάλλοντα. Είναι περιβάλλοντα των οποίων τα ενεργά μέρη βρίσκονται διασκορπισμένα σε διαφορετικά υπολογιστικά συστήματα τα οποία είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω ενός δικτύου. Επιτρέπουν την αλληλεπίδραση του χρήστη με το περιβάλλον και με τα αντικείμενα που περιέχει, σε πραγματικό χρόνο, παρέχοντας μια αυξημένη αίσθηση ρεαλισμού. Δικτυακά Εικονικά Περιβάλλοντα. Επιτρέπουν σε μια ομάδα διασκορπισμένων χωρικά και χρονικά χρηστών να αλληλεπιδρούν σε πραγματικό χρόνο. Ονομάζονται και πολύ-χρηστικά. Το Εικονικό Περιβάλλον μπορεί επίσης να είναι κατανεμημένο και να εκτελείται σε πολλαπλά υπολογιστικά συστήματα τα οποία βρίσκονται συνδεδεμένα στο δίκτυο. Σ αυτήν την περίπτωση ονομάζονται Πολύ-χρηστικά Κατανεμημένα Εικονικά Περιβάλλοντα (multi-user Distributed Virtual Environments - mdves). Συνεργατικά Εικονικά Περιβάλλοντα. Ως Συνεργατικό Εικονικό Περιβάλλον (Collaborative Virtual Environment - CVE) χαρακτηρίζεται ένας εικονικός τόπος (ή σύνολο τέτοιων τόπων) στον οποίο οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να συναντώνται, να συνεργάζονται και να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, με ευφυείς πράκτορες (intelligent agents), και με τα αντικείμενα του εικονικού κόσμου. Η αναπαράσταση των τόπων μπορεί να ποικίλλει από τρισδιάστατους γραφικούς χώρους και δισδιάστατους κόσμους, σε περιβάλλοντα που βασίζονται κατά κύριο λόγο σε απλό κείμενο. Τα περιβάλλοντα αυτά μπορούν να θεωρηθούν και ως επέκταση των mdves, και υποστηρίζουν ένα μεγάλο εύρος συνεργατικών εφαρμογών, όπως τηλε- 19

20 συνεργασία (ecollaboration) και συνεργατική μάθηση από απόσταση (Collaborative elearning). Εικονικά Περιβάλλοντα μάθησης. Είναι στην ουσία ένα σύνολο από εικονικούς κόσμους ή ακόμη και ένας εικονικός κόσμος ο οποίος παρέχει εκπαιδευτική λειτουργικότητα στους χρήστες που συμμετέχουν σ αυτόν και περιλαμβάνει αντικείμενα που αποτελούν απαραίτητα εργαλεία για τη διεξαγωγή μαθημάτων (όπως π.χ. πίνακας, μηχανή προβολής διαφανειών ή βίντεο). Οι χρήστες αναπαρίστανται με avatars τα οποία είναι εμπλουτισμένα με επιπρόσθετα χαρακτηριστικά όπως χειρονομίες, κινήσεις, ήχος Avatars Ένα από τα βασικότερα χαρακτηριστικά ενός συστήματος ΕΠ είναι η αίσθηση ρεαλισμού που παρέχει στο χρήστη. Με τον όρο ρεαλισμό δεν εννοούμε μόνο την πιστή εμφάνιση του τρισδιάστατου εικονικού κόσμου, αλλά και την πιστή και φυσική αναπαράσταση του χρήστη μέσα στον κόσμο αυτό. Αυτή η γραφική αναπαράσταση ονομάζεται avatar. Η αναγκαιότητα για την παρουσία avatars σε ένα Εικονικό Περιβάλλον συνοψίζεται στα παρακάτω: Παρέχει την αναπαράσταση του χρήστη στο Εικονικό Περιβάλλον. Τονίζει την αλληλεπίδραση του χρήστη με το Εικονικό Περιβάλλον. Βοηθά το χρήστη να αισθάνεται κάποιες ιδιότητες του κόσμου σαν να βρισκόταν ο ίδιος μέσα σ αυτόν. Μια ρεαλιστική αναπαράσταση χρήστη σ έναν εικονικό κόσμο πρέπει να ικανοποιεί δύο κριτήρια: (α) να αντιπροσωπεύει όσο το δυνατόν καλύτερα το χρήστη και (β) να είναι ρεαλιστική ως προς την κίνησή της στον εικονικό κόσμο. Αυτοί οι δυο παράγοντες είναι περισσότερο σημαντικοί στα ΔΕΠ παρά στα μονο-χρηστικά περιβάλλοντα. Τα περιβάλλοντα ενός χρήστη έχουν λιγότερες απαιτήσεις όσον αφορά στο σχεδιασμό ενός avatar, δεδομένου ότι ο χρήστης βλέπει μόνο τη δική του 20

21 αναπαράσταση στον εικονικό κόσμο και ιδιαίτερα ένα ορισμένο εκ των προτέρων σημείο του σώματος του avatar. Για παράδειγμα δεν είναι πρακτικά εφικτό ο χρήστης να έχει μια σωστή και πειστική άποψη για το πώς αλληλεπιδρά το avatar με τα αντικείμενα του κόσμου και συγχρόνως να το παρατηρεί να κινείται μέσα στον τρισδιάστατο κόσμο. Οπότε δεν είναι απαραίτητο να ικανοποιούνται και τα δυο παραπάνω κριτήρια, αφού η εκπλήρωση του ενός από τα δυο αρκεί για να κάνει τον εικονικό κόσμο ρεαλιστικό και πειστικό. Αντίθετα με τα μονο-χρηστικά περιβάλλοντα, σ ένα πολύ-χρηστικό περιβάλλον πρέπει να ικανοποιούνται και τα δυο κριτήρια. Σ ένα τέτοιο περιβάλλον, η αναπαράσταση των χρηστών χρησιμοποιείται τόσο για την επικοινωνία και την αλληλεπίδραση μεταξύ τους, όσο και για την αλληλεπίδραση του κάθε χρήστη με τον τρισδιάστατο εικονικό κόσμο. Κάθε χρήστης μπορεί να κινήσει το δικό του avatar, να παρατηρεί τους άλλους χρήστες και να αλληλεπιδρά με αυτούς μέσα από το δικό του οπτικό πεδίο. Οι βασικές λειτουργίες που πρέπει να έχει ένα avatar είναι: Αντίληψη. Ο κάθε χρήστης πρέπει να μπορεί να αντιληφθεί αν κάποιος άλλος συμμετέχει ταυτόχρονα στον εικονικό κόσμο και αυτό πρέπει να γίνεται συνεχώς και χωρίς διακοπές καθ όλη τη διάρκεια παραμονής των χρηστών στον εικονικό κόσμο. Εντοπισμός. Πρέπει κάθε χρήστης να έχει τη δυνατότητα να εντοπίζει την πραγματική θέση και τον προσανατολισμό των άλλων χρηστών στον εικονικό κόσμο. Αναγνώριση. Όλοι οι συμμετέχοντες πρέπει να είναι σε θέση να αναγνωρίζουν ο ένας τον άλλο. Το ιδανικό σ αυτό το σημείο θα ήταν κάθε χρήστης να έχει τη δική του μοναδική αναπαράσταση στον εικονικό κόσμο. Κάτι τέτοιο επιτυγχάνεται με τη χρήση φωτο-ρεαλιστικών avatars. Κατανόηση του σημείου εστίασης της προσοχής των άλλων χρηστών. Κάθε χρήστης πρέπει να μπορεί να καταλαβαίνει σε ποιο σημείο και σε ποια αντικείμενα είναι στραμμένη η προσοχή των άλλων χρηστών. Αυτό 21

22 είναι ιδιαίτερα σημαντικό γιατί προωθεί την αλληλεπίδραση μεταξύ των χρηστών. Παρακολούθηση των ενεργειών των χρηστών. Κάθε χρήστης πρέπει να βλέπει τους άλλους χρήστες στο περιβάλλον να αλληλεπιδρούν μ αυτό. Εμφάνιση του avatar. Είναι σημαντικό η εμφάνιση της αναπαράστασης κάθε χρήστη να μην είναι σταθερή αλλά να αλλάζει ανάλογα με τις ενέργειές του. Τα avatars μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με τον τρόπο κίνησής τους. Έτσι έχουμε: Απευθείας ελεγχόμενα avatars. Το avatar μετακινείται και αλληλεπιδρά με τον κόσμο με απευθείας εντολές του χρήστη με τη βοήθεια αισθητήρων που διαθέτει στο σώμα του ο τελευταίος. Avatars που κατευθύνονται από το χρήστη. Ο χρήστης κατευθύνει το avatar με χρήση συστημάτων εισόδου (όπως π.χ. ποντίκι και πληκτρολόγιο) και δίνει τις εντολές για τις ενέργειες που θα εκτελέσει το avatar. Αυτόνομα avatars. Το avatar συλλέγει πληροφορίες από το περιβάλλον μέσω ενός «εσωτερικού μηχανισμού», τις επεξεργάζεται και ενεργεί αυτόνομα σύμφωνα με τις «εμπειρίες του» από το περιβάλλον. Ο εσωτερικός μηχανισμός αποτελείται από έναν Ευφυή Πράκτορα (Intelligent Agent). 22

23 2.1.5 Εικονικό Περιβάλλον και χρήστης. Οι M. North, S. North και J. Coble στην ερευνά τους Virtual Reality Therapy: An Effective Treatment for Psychological Disorders (1995), καταλήγουν στα ακόλουθα συμπεράσματα όσον αφορά την χρήση Εικονικών Περιβαλλόντων: Η εμπειρία ενός ατόμου σε μια κατάσταση σε ένα εικονικό περιβάλλον μπορεί να προκαλέσει τις ίδιες αντιδράσεις και τα ίδια συναισθήματα που θα είχε αν βίωνε την κατάσταση στον πραγματικό κόσμο. Η αίσθηση της παρουσίας μέσα σε έναν εικονικό κόσμο είναι παρόμοια με τον πραγματικό κόσμο ακόμα και όταν το εικονικό περιβάλλον δεν αντιπροσωπεύει ακριβώς την πραγματική κατάσταση. Κάθε άτομο φέρει το δικό του υπόβαθρο σε μια εμπειρία εικονικής πραγματικότητας. Η εμπειρία με ένα εικονικό περιβάλλον αυξάνει την αίσθηση του συμμετέχοντος στην εικονική παρουσία. Η προσήλωση στα γεγονότα ενός εικονικού κόσμου είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με τον φυσικό κόσμο, κυρίως όταν το θέμα έχει αρκετή αλληλεπίδραση για να αναπτύξει μια ισχυρή αίσθηση εικονικής παρουσίας. Οι αντιλήψεις ενός προσώπου για τις πραγματικές καταστάσεις και τη συμπεριφορά στον πραγματικό κόσμο μπορεί να τροποποιηθούν και να βασιστούν την εμπειρία του μέσα σε έναν εικονικό κόσμο. Τα παραπάνω μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η αίσθηση της παρουσίας του χρήστη σε ένα εικονικό περιβάλλον, είναι παρόμοια με την αίσθηση που αποκτά στο πραγματικό περιβάλλον. Έχοντας εμπειρίες από το πραγματικό περιβάλλον, μπορεί να αλληλεπιδράσει με το εικονικό και να αποκτήσει νέες. Ενδιαφέρουσα παρατήρηση αποτελεί και το γεγονός ότι ο χρήστης δείχνει περισσότερο ενδιαφέρον σε ένα εικονικό περιβάλλον παρά σε ένα πραγματικό. 23

24 3. Το εικονικό Μουσείο. Σήμερα, τα μουσεία από πολλές απόψεις, αποτελούν μέρος των υπόλοιπων σύγχρονων μέσων. Ψυχαγωγούν και ενημερώνουν, λένε ιστορίες και δημιουργούν προβληματισμούς. Στοχεύουν στην εκπαίδευση και στην τέρψη του κοινού. Τελευταία, τα μουσεία ενδιαφέρονται να ψηφιοποιήσουν τα εκθέματα και τις συλλογές τους, όχι μόνο για να διατηρήσουν την πολιτιστική κληρονομιά, αλλά και για να θέσουν τις πληροφορίες και τη γνώση διαθέσιμες στο ευρύτερο κοινό με έναν πιο ελκυστικό τρόπο. Οι αναδυόμενες τεχνολογίες όπως η Εικονική και Επαυξημένη Πραγματικότητα και το Web3D χρησιμοποιούνται ευρέως για να δημιουργηθούν εικονικές αναπαραστάσεις μουσείων, μέσα στα ίδια τα μουσεία (ηλεκτρονικά κιόσκια πληροφοριών) αλλά και στο Διαδίκτυο. 3.1 Τύποι Εικονικών Μουσείων. Το εικονικό μουσείο, είναι: «Μια συλλογή από ψηφιακά αποθηκευμένες εικόνες, αρχεία ήχου, κείμενο και άλλα δεδομένα ιστορικού, επιστημονικού, ή πολιτισμικού ενδιαφέροντος που είναι προσβάσιμη μέσω των ηλεκτρονικών μέσων. Υπάρχουν τρία είδη εικονικών μουσείων στο Διαδίκτυο, που έχουν αν;απτυχθεί ως επεκτάσεις των φυσικών μουσείων: Το μουσείο τύπου φυλλαδίου (brochure). Σκοπεύει στην ενημέρωση των μελλοντικών επισκεπτών σχετικά με το μουσείο και χρησιμοποιείται κυρίως ως εργαλείο μάρκετινγκ, με βασικές πληροφορίες όπως περιοχή, ώρες λειτουργίας και συχνά ημερολόγια σχετικά με εκδηλώσεις, έτσι ώστε να δημιουργήσει κίνητρο για μελλοντικές επισκέψεις. Το μουσείο περιεχομένου (content). Είναι μια ιστοσελίδα που έχει δημιουργηθεί με σκοπό να κάνει τις πληροφορίες σχετικά με τις συλλογές του 24

25 διαθέσιμες στους χρήστες. Μπορεί να είναι συνδεδεμένο με μία βάση δεδομένων που περιέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τα εκθέματα του μουσείου, με το περιεχόμενο να παρουσιάζεται με έναν αντικειμενοστραφή τρόπο. Το μουσείο μάθησης (learning). Είναι μια ιστοσελίδα που προσφέρει διαφορετικούς τρόπους πρόσβασης στους εικονικούς του επισκέπτες ανάλογα με την ηλικία τους, τις γνώσεις τους και το υπόβαθρό τους. Εδώ η πληροφορία αναπαρίσταται με θεματική συνοχή και όχι αντικειμενοστραφώς. Επιπλέον, η το εικονικό αυτό μουσείο είναι προσαρμοσμένο στην εκπαιδευτική διαδικασία και συνδεδεμένο με επιπλέον πληροφορίες με σκοπό να δώσει κίνητρο στον επισκέπτη να μάθει περισσότερα σχετικά με κάποιο θέμα και να επισκεφθεί την ιστοσελίδα ξανά, δημιουργώντας έτσι μια προσωπική σχέση με τις συλλογές. 3.2 Εργαλεία και τεχνολογίες για τα εικονικά μουσεία. Νέες τεχνολογικές εξελίξεις, έχουν παράσχει εργαλεία για τον σχεδιασμό εικονικών μουσείων. Νέοι τύποι διεπαφών, τεχνικές αλληλεπίδρασης και συσκευές tracking αναπτύσσονται με γοργούς ρυθμούς και μπορούν να ενσωματωθούν σε συστήματα εικονικής ή επαυξημένης πραγματικότητας. Τα εκθέματα είναι τα κύρια μέσα μέσω των οποίων τα μουσεία εκπληρώνουν την αποστολή τους, και μπορούν να είναι είτε στατικά, είτε διαδραστικά. Σύμφωνα έρευνες οι κύριες ιδιότητες ενός διαδραστικού εκθέματος είναι: 1. Πολλαπλότητα τρόπων για αλληλεπίδραση με τον χρήστη χωρίς προβλήματα. 2. Καλός σχεδιασμός καθοδήγησης. 3. Προ-ενεργές μαθησιακές δομές 4. Ισορροπία μεταξύ μάθησης και ψυχαγώγισης 25

26 5. Σελίδες με συνοπτικά κείμενα έναντι «φορτωμένων» με πληροφορίες σελίδων Εκθέσεις Web3D. Η αύξηση των ταχυτήτων των συνδέσεων στο Διαδίκτυο, έκανε δυνατή τη μεταφορά αρχείων πολυμέσων σχετικών με τα εκθέματα των εικονικών μουσείων. Η πιο διαδεδομένη τεχνολογία που προσφέρει ο Παγκόσμιος Ιστός για την οπτικοποίηση της πληροφορίας είναι το Web3D, που περιλαμβάνει εργαλεία όπως η VRML και το X3D. H VRML αποτελεί συντομογραφία της φράσης: Virtual Reality Modeling Language. Παρόλα αυτά, τεχνικά δεν πρόκειται ούτε για ΕΠ, ούτε για γλώσσα σχεδιασμού, αλλά ένα εναλλάξιμο φορμά που ορίζει τα σημαντικότερα στοιχεία μιας τρισδιάστατης εφαρμογής, όπως γεωμετρία, υφές, φωτισμός και κίνηση. Η χρήση αυτού του φορμά σε συνδυασμό με scripting γλώσσες και τις δυνατότητες που προσφέρει το Διαδίκτυο, μπορούν να δημιουργήσουν ένα εντελώς νέο είδος εφαρμογών αλληλεπίδρασης. Ωστόσο, η VRML μπορεί να είναι ιδιαίτερα επίπονη στη χρήση της και με μεγάλο κόστος. Ως εναλλακτική τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί το QuickTime VR (QTVR) που αποτελεί πανοράματα τα οποία επιτρέπουν κίνηση και παρέχουν δυναμικές και συνεχείς θεάσεις 360 μοιρών. Όπως και στην VRML η εικόνα επιτρέπει ολίσθηση και zoom υψηλής ποιότητας. Επίσης, σημεία ενδιαφέροντος που συνδέουν τα πανοράματα με άλλα αρχεία μπορούν εύκολα να προστεθούν. Από την άλλη πλευρά, το X3D, είναι ένα Open Standards XML-enabled 3D φορμά αρχείων, το οποίο προσφέρει επικοινωνία πραγματικού χρόνου μεταξύ όλων των εφαρμογών. Το X3D θεωρείται από πολλούς ως το νέο VRML πρότυπο, περιλαμβάνοντας όλες τις τελευταίες εξελίξεις στα χαρακτηριστικά του σύγχρονου hardware γραφικών, όπως και τα στοιχεία που έχουν συλλεχθεί από τη χρήση της VRML μέσα στα χρόνια που χρησιμοποιείται. Επιπρόσθετα, ακόμα πιο ισχυρές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται σήμερα στα περιβάλλοντα εικονικών μουσείων, οι οποίες περιλαμβάνουν την OpenSceneGraph 26

27 (OSG) και μια ποικιλία μηχανών 3D παιχνιδιών. To OSG είναι μια ανοικτού λογισμικού, πολύ-πλατφόρμα γραφικών υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιείται από μουσεία, για να αναπτύξουν ισχυρότερες εφαρμογής ΕΠ, ειδικά όσον αφορά την εμβύθιση και την διαδραστικότητα, μιας και υποστηρίζει κείμενο, βίντεο, ήχο και τρισδιάστατες σκηνές μέσα σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον. Οι τρισδιάστατες μηχανές παιχνιδιών, είναι επίσης ισχυρές και παρέχουν βέλτιστη απεικόνιση και υποστήριξη φυσικής. Επιτρέπουν την συνεργατική χρήση τρισδιάστατων χώρων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για εκπαιδευτικούς σκοπούς από διάφορα εκπαιδευτικά ιδρύματα. Οι δύο αυτές τεχνολογίες που μόλις περιγράφηκαν, συγκρινόμενες με την VRML και το X3D, μπορούν να παράσχουν πολύ ρεαλιστικά μουσεία, αλλά έχουν δύο μειονεκτήματα. Αρχικά, απαιτούν ανώτερες γνώσεις προγραμματισμού, και παράλληλα δεν υποστηρίζουν μέχρι στιγμής κινητές συσκευές, όπως PDA και 3G τηλέφωνα. Εικόνα 3.1 Εφαρμογή Web3D. 27

28 Εικόνα 3.2 Εφαρμογή QTVR Εκθέσεις Εικονικής Πραγματικότητας. Με την πάροδο των χρόνων, το λογισμικό μοντελοποίησης έχει γίνει οικονομικά προσιτό, και το κόστος υλοποίησης εικονικών περιβαλλόντων έχει πέσει σημαντικά, προωθώντας νέους τομείς εφαρμογών όπως η «Εικονική Κληρονομιά» (virtual heritage). Για παράδειγμα, χαμηλού κόστους και υψηλής διαδραστικότητας εμπειρίες εικονικής πραγματικότητας, για επισκέπτες μουσείων, μπορούν να δημιουργηθούν με βάση καθιερωμένο hardware (χαμηλού κόστους PC, με φθηνή κάρτα γραφικών, μια οθόνη αφής και έναν αισθητήρα), εφαρμογή λογισμικού και κατάλληλα web browser plugins. Υπάρχουν φυσικά και ακριβότερες, αλλά ακόμα πιο ρεαλιστικές υλοποιήσεις Εικονικής Πραγματικότητας, όπου η απεικόνιση και αλληλεπίδραση δεν γίνονται με δισδιάστατες οθόνες αφής, αλλά με οθόνες εμβύθισης όπως 3D στερεοσκοπικά γυαλιά. Ιχνηλάτες αδράνειας, όπως και μαγνητικοί ιχνηλάτες αποτελούν τις πιο διαδεδομένες συσκευές προσανατολισμού. Όσον αφορά τις υπόλοιπες αισθήσεις, τρισδιάστατα ποντίκια και γάντια μπορούν να δημιουργήσουν την αίσθηση ελέγχου 28

29 και αφής. Ένα παράδειγμα συστήματος ΕΠ υψηλής εμβύθισης, είναι το Kivotos το οποίο χρησιμοποιεί το σύστημα CAVE, σε ένα δωμάτιο 3 μέτρων επί 3 μέτρων, όπου οι τοίχοι και το πάτωμα λειτουργούν ως οθόνες προβολής, μέσα στο οποίο ο χρήστης ξεκινάει ένα ταξίδι χάρη στα στερεοσκοπικά γυαλιά του. Εικονικές εκθέσεις, μπορούν να απεικονιστούν μέσα στον περιηγητή Ιστού στην μορφή 3D gallery, αλλά μπορούν να οπτικοποιηθούν και σε stand-alone διεπαφή. Επιπρόσθετα, κυκλοφορεί ένας αριθμός λογισμικού και βιβλιοθηκών ΕΠ, όπως, στην περίπτωση της συγκεκριμένης εργασίας, το 3DVIA Virtools (Dassault Systems), τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την γρήγορη και αποδοτική υλοποίηση εικονικών μουσείων. Παρόλα αυτά, το κόστος για την δημιουργία και αποθήκευση περιεχομένου, είναι υψηλό για τα μεσαία και μικρά μουσεία που αποτελούν την πλειοψηφία των μουσείων. Εικόνα 3.3 Εφαρμογή VR συστήματος CAVE, στο Ίδρυμα Μείζωνος Ελληνισμού. (Κιβωτός) Εκθέσεις Επαυξημένης Πραγματικότητας. Με την χρήση Περιβαλλόντων Επαυξημένης Πραγματικότητας, οι εικονικοί επισκέπτες, μπορούν να τοποθετήσουν εικονικά τεχνουργήματα οπουδήποτε μέσα στο πραγματικό περιβάλλον, χρησιμοποιώντας είτε πολύπλοκες μεθόδους λογισμικού (πχ. όραση μέσω υπολογιστή), είτε εξειδικευμένες συσκευές ιχνηλάτησης. Παρότι η σύνθεση Επαυξημένης Πραγματικότητας είναι δυσκολότερο να επιτευχθεί, προσφέρει περισσότερα πλεονεκτήματα στους επισκέπτες των μουσείων, σε σχέση με 29

30 τις παραπάνω τεχνικές. Συγκεκριμένα, σε μια Σύνθεση Επαυξημένης Πραγματικότητας, εικονικές πληροφορίες, όπως τρισδιάστατα αντικείμενα αλλά και κάθε άλλο είδος πολυμέσων, τοποθετούνται επάνω στα στιγμιότυπα βίντεο που καταγράφει η κάμερα, δίνοντας στους χρήστες την εντύπωση ότι τα εικονικά πολιτιστικά εκθέματα, βρίσκονται στην πραγματικότητα στο αληθινό περιβάλλον. Μέσω τεχνικών επικοινωνίας ανθρώπου υπολογιστή, οι χρήστες μπορούν να εξετάσουν εξονυχιστικά τα εικονικά εκθέματα μέσω της χρήσης αντικειμένων αναφοράς όπως μαρκαδόροι, ή αισθητήριων συσκευών, όπως γάντια ψηλάφησης. Ένα από τα παλαιότερα παραδείγματα μιας διαδραστικής εικονικής σύνθεσης, είναι ένα αυτοματοποιημένο σύστημα περιήγησης το οποίο χρησιμοποιεί τεχνικές Επαυξημένης Πραγματικότητας. Μπορεί να αναπαράγει σχετικό ήχο σε πραγματικό χώρο ανάλογα με τη θέση του χρήστη, προσφέροντας το πλεονέκτημα της εμπλουτισμένης εμπειρίας. Επίσης, το σύστημα περιήγησης του Meta-Museum, βασίζεται σε τεχνολογίες Επαυξημένης Πραγματικότητας και τεχνητής νοημοσύνης, παρέχοντας ένα περιβάλλον επικοινωνίας μεταξύ του πραγματικού χώρου και του κυβερνοχώρου, για να μεγιστοποιήσει την χρήση του αρχείου του μουσείου και της βάσης γνώσεως. Παράλληλα, η Επαυξημένη Πραγματικότητα χρησιμοποιείται πειραματικά για την απεικόνιση ατελών ή σπασμένων πραγματικών αντικειμένων όπως ήταν στην αρχική τους κατάσταση, υπερθέτοντας τα χαμένα κομμάτια. Εικόνα 3.4 Εφαρμογή Επαυξημένης Πραγματικότητας. 30

31 3.2.4 Εκθέσεις Υβριδικής Πραγματικότητας (Mixed Reality). Τέλος, υπάρχουν οι εκθέσεις υβριδικής πραγματικότητας, οι οποίες αναφέρονται σε ένα περιβάλλον, όπου εικονικά και πραγματικά αντικείμενα συνυπάρχουν στο ίδιο μέρος, με οπτική αναπαράσταση του αληθινού και εικονικού χώρου. Ένα παράδειγμα χρήσης αυτής της τεχνικής σε περιβάλλον μουσείου είναι το SHAPE (Situating Hybrid Assemblies in Public Environments) που χρησιμοποιεί τεχνολογία υβριδικής πραγματικότητας για να ενισχύσει την κοινωνική εμπειρία και μάθηση του χρήστη στο μουσείο και άλλα περιβάλλοντα εκθέσεων σε σχέση με τα πολιτισμικά εκθέματα και τη δομή τους. Προτείνει την χρήση μιας συσκευής γνωστή ως «περισκόπιο» το οποίο είναι μια φορητή διεπαφή υβριδικής πραγματικότητας, που υποστηρίζει την αλληλεπίδραση του χρήστη. Εικόνα 3.4 Χρήση «περισκόπιου» σε μουσείο Υβριδικής Πραγματικότητας. 3.3 Πλεονεκτήματα του Εικονικού Μουσείου. Οι ομάδες στις οποίες στοχεύουν τα εικονικά μουσεία είναι οι έφοροι των μουσείων και οι τελικοί χρήστες. Η δεύτερη κατηγορία μπορεί να χωριστεί σε τρεις υποκατηγορίες, τους ειδήμονες, τους φοιτητές ή μαθητές και τους τουρίστες. Οι εκθέσεις των εικονικών μουσείων μπορούν να περιέχουν μεγάλο όγκο και βάθος 31

32 πληροφοριών, ώστε να ικανοποιούν τις ανάγκες των εικονικών επισκεπτών των παραπάνω κατηγοριών Οφέλη για τους εφόρους των μουσείων. Ψηφιακή Διατήρηση. Οι φυσικές καταστροφές όπως σεισμοί και φωτιές, όπως επίσης οι καταστροφές που προκαλεί ο άνθρωπος και οι κλιματικές αλλαγές, θέτουν σε κίνδυνο την ακεραιότητα των εκθεμάτων. Η δημιουργία εικονικών μουσείων αποτελεί ένα αποτελεσματικό μέσο για την διατήρηση των έργων. Έφοροι με μια μέτρια γνώση ηλεκτρονικών υπολογιστών, μπορούν να παράγουν εικονικά μοντέλα υψηλής ποιότητας, και εικονικές εκθέσεις γρήγορα και με ακρίβεια. Έτσι, δημιουργείται μια βάση δεδομένων με όλα τα εκθέματα του μουσείου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανάκληση δεδομένων και πολυμέσων, οποιαδήποτε στιγμή και από οπουδήποτε. Προβολή. Στα εικονικά μουσεία, τα εκθέματα μπορούν να ψηφιοποιηθούν, και να προβληθούν σε εικονικά διαδραστικά περιβάλλοντα. Μια εικονική σύνθεση μπορεί να περιέχει πληροφορίες τις οποίες δεν μπορεί να έχει η προθήκη των εκθεμάτων. Έτσι οι έφοροι των μουσείων μπορούν να παρουσιάσουν με πιο αποδοτικό τρόπο τα φιλοξενούμενα έργα, με πλούσιο υλικό πολυμέσων και κειμένου. Διάδοση των πληροφοριών των μουσείων. Ο παγκόσμιος ιστός, χρησιμοποιείται ευρέως από τα μουσεία επειδή παρέχει στους εφόρους των μουσείων ένα ευρύ φάσμα ευκαιριών για διάδοση των δεδομένων. Είναι ένα ισχυρό εργαλείο επικοινωνίας στα χέρια των εφόρων 32

33 που μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με το μουσείο με ένα γρήγορο, εύχρηστο και χαμηλού κόστους τρόπο σε κάθε πιθανό εικονικό επισκέπτη Οφέλη για τους τελικούς χρήστες. Πρόσβαση. Τα εικονικά μουσεία μπορούν να παρέχουν πρόσβαση από οπουδήποτε και σε οποιονδήποτε, ακόμα και σε ανθρώπους με ειδικές ανάγκες. Έτσι, όλα τα πολιτιστικά ιδρύματα ευαισθητοποιούνται για την παροχή της πληροφορίας σε κάθε άνθρωπο ανεξαιρέτως κατάστασης της υγείας τους. Μάθηση και ψυχαγωγία. Τα περισσότερα εικονικά μουσεία έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να λαμβάνουν υπόψη τους τις βασικές αρχές της μάθησης μέσω κατασκευής και μάθησης μέσω παιχνιδιού, και περιλαμβάνουν αλληλεπίδραση, εμπειρία και μάθηση την ίδια στιγμή. Στις εκθέσεις των εικονικών μουσείων, οι επισκέπτες δεν είναι παθητικοί, αντιθέτως συμμετέχουν ενεργά στη δημιουργία της εμπειρίας της επίσκεψης στο μουσείο χρησιμοποιώντας τα χειριστήρια της εφαρμογής. Οι χρήστες μπορούν να διαλέξουν τις γωνίες θέασης των εκθεμάτων και δεν επιβάλλεται η προεπιλεγμένη θέαση τους. Οι εκθέσεις Επαυξημένης Πραγματικότητας, περιλαμβάνουν και φυσικές διεπαφές, όπως οι «κάρτεςσημάδια», οι οποίες αποτελούν τον σύνδεσμο μεταξύ πραγματικού και εικονικού κόσμου. Επίσης επιτρέπουν στον χρήστη να πιάσει, να σηκώσει και να επεξεργαστεί τα εκθέματα και να τα δει στα χέρια του μέσω της συσκευής προβολής. 3.4 Μειονεκτήματα Εικονικού Μουσείου. Εκτός από σημαντικά πλεονεκτήματα, ένα εικονικό μουσείο, παρουσιάζει και τα ανάλογα μειονεκτήματα του. 33

34 Τα εξελιγμένα συστήματα γραφικών που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση μέσω υπολογιστή μπορούν πολλές φορές να είναι υπερβολικά ρεαλιστικά. Βασίζονται σε ελλειπή στοιχεία και στην φαντασία των επιστημόνων, αλλά δίνουν την εντύπωση καλής γνώσης του παρελθόντος. Έτσι, ο χρήστης έχει μια εσφαλμένη εντύπωση για το πραγματικό αντικείμενο. Η λέξη «χρήστης» χρησιμοποιείται για τους επισκέπτες των εικονικών μουσείων, διότι για να αναζητήσουν πληροφορίες σχετικά με τα εκθέματα, απαιτούνται δεξιότητες και γνώσεις πάνω στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστικά αναλφάβητοι αποκλείονται αμέσως της διαδικασίας, και πολλοί επισκέπτες αντιμετωπίζουν δυσκολίες στη χρήση των plugins και άλλων εφαρμογών που πρέπει να μεταφορτώσουν και να εγκαταστήσουν. Κατά τη δημιουργία εικονικών αναπαραστάσεων, ακόμα και όταν υπάρχει ένας βαθμός ακρίβειας, η μονόπλευρη θέαση του ανακατασκευασμένου θέματος, παραμένει λανθασμένη. Οι εικονικές αναπαραστάσεις που δεν παρέχουν εναλλακτικές απόψεις του ίδιου θέματος αντιτίθενται στο γεγονός ότι υπάρχουν πολλοί τρόποι να εξετάσει κανείς το παρελθόν. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το λογισμικό που χρησιμοποιείται για το εικονικό μουσείο, δεν είναι διαθέσιμο στους μουσειολόγους και οι μηχανικοί υπολογιστών βρίσκονται μεταξύ αυτών και των δεδομένων. Έτσι, σε κάποιες περιπτώσεις, το παρελθόν διαστρεβλώνεται και παρουσιάζεται λανθασμένα. Τα οπτικά αποτελέσματα μπορεί να είναι εντυπωσιακά, αλλά ο κύριος στόχος δεν εκπληρώνεται. 3.5 Συμπεράσματα. Τα εικονικά μουσεία έχουν την προοπτική να διατηρήσουν και να διαδώσουν τις πολιτισμικές γνώσεις και πληροφορίες με ένα αποδοτικό και χαμηλού κόστους τρόπο μέσα από καινοτόμες μεθόδους και εργαλεία τα οποία αναφέρθηκαν παραπάνω. Δεν στοχεύουν στην αντικατάσταση των πραγματικών μουσείων αλλά δρουν 34

35 συμπληρωματικά με αυτά. Το εικονικό μουσείο πρέπει να διευκρινίσει τις ομάδες ενδιαφέροντος, τους στόχους, το περιεχόμενο και πώς θα δομηθεί. Κατά τη διάρκεια των φάσεων κατασκευής του εικονικού μουσείου, πρέπει να γίνονται έλεγχοι αξιολόγησης που περιλαμβάνουν αληθινούς χρήστες, ώστε να αναγνωριστούν τα μέρη του προγράμματος που απαιτούν βελτίωση. 35

36 4. Εργαλεία ανάπτυξης του Εικονικού Μουσείου. Το κτίριο και τα εκθέματα του εικονικού μουσείου «Σολωμού και Επιφανών Ζακυνθίων», σχεδιάστηκαν στην εφαρμογή 3d modeling και animation, 3ds Max της εταιρείας Autodesk, η οποία αποτελεί ένα από τα καλύτερα εργαλεία ανάπτυξης τρισδιάστατων γραφικών, στη βιομηχανία των γραφικών μέσω υπολογιστή. Για την απόδοση της διάδρασης και της κίνησης μέσα στο χώρο του μουσείου, χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή 3DVIA Virtools της εταιρείας Dassault, η οποία κατατάσσεται στις κορυφαίες μηχανές ανάπτυξης εικονικών περιβαλλόντων και ηλεκτρονικών παιχνιδιών. 4.1 Παρουσίαση της εφαρμογής 3ds Max Το Autodesk 3ds Max, πρόκειται για ένα πακέτο modeling, animation και rendering το οποίο αναπτύχθηκε από την εταιρεία Autodesk Media and Entertainment. Έχει δυνατότητες δημιουργίας τρισδιάστατων μοντέλων, μία ευέλικτη αρχιτεκτονική επιπρόσθετων λειτουργιών (plugins) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην πλατφόρμα των Microsoft Windows. Χρησιμοποιείται ευρέως από δημιουργούς ηλεκτρονικών παιχνιδιών (Halo, Never Winter Nights, Tom Clancy's Splinter Cell κλπ), στούντιο τηλεοπτικών διαφημίσεων, στούντιο ταινιών (Xmen 2, Quo Vadis, Minority Report, Mission Impossible II κλπ) και τέλος στούντιο αρχιτεκτονικής οπτικοποίησης. Επιπρόσθετα των εργαλείων modeling και animation, οι πιο πρόσφατες εκδόσεις του 3ds Max περιλαμβάνουν επίσης εξελιγμένους shaders, δυναμικές εξομοιώσεις, συστήματα σωματιδίων (particle systems), το εργαλείο radiosity, τη δημιουργία και απόδοση normal map, γενικό φωτισμό, μια καινοτόμα και πλήρως προσαρμόσιμη διεπαφή χρήστη και τέλος τη δική του γλώσσα scripting. Για τον περιορισμό της έκτασης της εν προκειμένω διπλωματικής εργασίας, δεν θα επεκταθούμε σε εργαλεία και λειτουργίες που ξεφεύγουν από τον σκοπό της ανάπτυξης του εικονικού μουσείου. 36

37 4.1.1 Διεπιφάνεια χρήστη. Ολόκληρη η διεπιφάνεια μπορεί να χωριστεί σε 5 απλές ενότητες. Κάθε ενότητα με τη σειρά της έχει ομάδες από υποενότητες. Οι πέντε κύριες ενότητες είναι οι εξής: Μενού. Είναι οι προεπιλεγμένη πηγή των περισσότερων εντολών, αλλά και μια από τις πιο χρονοβόρες μεθόδους χρήσης. Τα μενού βρίσκονται κατά μήκος της πάνω πλευράς του παραθύρου της εφαρμογής. Εργαλειοθήκες. Η εφαρμογή περιλαμβάνει πολλές εργαλειοθήκες με κουμπιά που αντιπροσωπεύονται από εικονίδια τα οποία επιτρέπουν πρόσβαση σε λειτουργίες με ένα κλικ. Αυτές οι εργαλειοθήκες μπορούν είτε να αιωρούνται, είτε να είναι προσκολλημένες σε κάποια άκρη της διεπιφάνειας. Η κύρια εργαλειοθήκη είναι η μόνη που είναι ορατή από προεπιλογή. Παράθυρα προβολής (viewports). Είναι τέσσερεις ξεχωριστές γωνίες θέασης του χώρου ανάπτυξης των αντικειμένων, η Πάνω, η Μπροστά, η Αριστερή και η Προοπτική. Το πάνελ ελέγχου. Βρίσκεται στα δεξιά των τεσσάρων παραθύρων προβολής, έχει έξι εικονίδια καρτελών στην κορυφή του τα οποία μπορεί ο χρήστης να πατήσει για να ανοίξει διάφορα πάνελ. Κάθε πάνελ περιλαμβάνει λίστες που περιέχουν παραμέτρους και ρυθμίσεις. Αυτές οι λίστες αλλάζουν ανάλογα το αντικείμενο και την καρτέλα που έχει επιλεχθεί. Κάτω μπάρα διεπιφάνειας. Κατά μήκος της κάτω πλευράς του παραθύρου της διεπιφάνειας υπάρχει μια συλλογή από διάφορα χειριστήρια. Τετραπλά μενού (quad-menus). Με δεξί κλικ σε κάποιο ενεργό παράθυρο προβολής, εμφανίζεται ένα μενού με μέχρι και τέσσερις πίνακες. Αυτά παρέχουν προσαρμοσμένες εντολές βασισμένες στο αντικείμενο ή στην περιοχή που έγινε κλικ και παρέχουν ένα από τους πιο γρήγορους τρόπους πρόσβασης σε εντολές. 37

38 Εικόνα 4.1 Η διεπιφάνεια χρήστη του 3ds Max Σχεδιασμός τρισδιάστατων αντικειμένων Δημιουργία Πρωτευόντων. Τα βασικά στοιχεία δόμησης στο 3ds Max ονομάζονται «πρωτεύοντα» (primitives). Χρησιμοποιώντας αυτά τα στοιχεία και συνδυασμούς τους, μπορεί κανείς να καταλήξει σε οποιοδήποτε αποτέλεσμα επιθυμεί. Αφού δημιουργηθεί ένα «πρωτεύον» ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να το λυγίσει, να το συμπιέσει ή ακόμα και να το κόψει σε κομμάτια για να δημιουργήσει νέα αντικείμενα. Η δημιουργία όλων των προκαθορισμένων αντικειμένων του 3ds Max γίνεται από την καρτέλα Create του πάνελ ελέγχου. Η καρτέλα αυτή περιέχει μια λίστα με τα αντικείμενα που μπορεί κανείς να δημιουργήσει, και τα οποία είναι: Γεωμετρία, Σχήματα, Φώτα, Κάμερες, Βοηθήματα, Χωρικές Παραμορφώσεις και Συστήματα. 38

39 Η διαδικασία της δημιουργίας ενός «πρωτεύοντος» είναι ιδιαίτερα απλή και αποτελείται από τα εξής βήματα. Στην καρτέλα Create επιλέγουμε από την λίστα εικονιδίων την πρώτη επιλογή με όνομα Geometry. Αυτή μας δίνει τη δυνατότητα να επιλέξουμε από ένα πλήθος γεωμετρικών αντικειμένων, με πρώτη και χρησιμότερη αυτή των Standard Primitives. Εδώ βρίσκονται όλα τα βασικά τρισδιάστατα γεωμετρικά αντικείμενα, όπως ο κύβος, η σφαίρα, ο κύλινδρος, ο κώνος κλπ. Η πρόσβαση σε αυτά δείχνεται παρακάτω (εικόνα 4.2). Εικόνα 4.2 Δημιουργία Κύβου από το μενού Create. Όταν επιλεχθεί κάποιο πρωτεύον, ο κέρσορας αλλάζει σχήμα και παίρνει την μορφή ενός σταυρού. Κάνοντας κλικ στον κενό χώρο σε ένα εκ των παραθύρων προβολής, και κρατώντας πατημένο το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού, σέρνουμε το ποντίκι προς όποια κατεύθυνση θέλουμε να αναπτυχθεί το πρωτεύον που επιλέξαμε. Στην 39

40 καρτέλα όπου επιλέξαμε το πρωτεύον, εμφανίζεται ένα σύνολο χαρακτηριστικών του αντικειμένου που μόλις δημιουργήσαμε τα οποία μπορούμε να μεταβάλλουμε, με αποτέλεσμα την μεταβολή των διαστάσεων του αντικειμένου όπως και του αριθμού των πολυγώνων που το αποτελούν αυξομειώνοντας έτσι και την πολυπλοκότητα του. Εικόνα 4.3 Δημιουργία κύβου στο παράθυρο προβολής Διαδικασία μοντελοποίησης των πρωτευόντων. Η διαδικασία της μοντελοποίησης (modeling), αποτελεί τον τρόπο με τον οποίο ο χρήστης αλλάζει το σχήμα των βασικών αντικειμένων που έχει στη διάθεση του, προσθέτοντας χαρακτηριστικά που θα προσδώσουν το τελικό αποτέλεσμα που επιθυμεί. Η βασικότερη μέθοδος modeling, είναι αυτή της μετατροπής σε editable object (επεξεργάσιμου αντικειμένου). Με αυτή τη διαδικασία, το αντικείμενο χωρίζεται σε πολύγωνα τα οποία μπορεί να επεξεργαστεί ο χρήστης ξεχωριστά το καθένα ή και σε ομάδες. Για να μετατρέψει κανείς ένα αντικείμενο σε editable object, αρκεί να κάνει δεξί κλικ πάνω στο αντικείμενο, και στο τετραπλό μενού που εμφανίζεται να κάνει κλικ στο υπό-μενού Convert To. Όταν γίνει η μετατροπή, έχουμε στη διάθεση μας μια ευρεία γκάμα από Modifiers (μετατροπείς), που μας δίνουν την δυνατότητα να μεταβάλλουμε το αντικείμενο και τα πολύγωνα από τα οποία αποτελείται με όποιον τρόπο θέλουμε. Εκτός από 40

41 πολύγωνα, μπορούμε να χειριστούμε και άλλα υπό-αντικείμενα όπως κορυφές (vertex), ακμές (edge), μέτωπα (face), και στοιχεία (element). Εικόνα 4.4 Μετατροπή κύβου σε editable object Σχεδιασμός τρισδιάστατων μοντέλων κτιρίων. Η εφαρμογή 3ds Max, διαθέτει εργαλεία για την δημιουργία κτιρίων και εσωτερικών χώρων τα οποία περιλαμβάνονται στην ενσωματωμένη σουίτα AEC items (Architectural, Engineering, Construction). Ο κύριος σκοπός αυτής της σουίτας εργαλείων, είναι να βοηθήσει τον χρήστη να παράγει τρισδιάστατες ψηφιακές υλοποιήσεις υπαρκτών ή προτεινόμενων αρχιτεκτονικών εγκαταστάσεων. Αυτές μπορεί να αποτελούνται από εικόνες της εξωτερικής όψης ενός κτιρίου ή εικόνες της διαρρύθμισης των χώρων στο εσωτερικό του κτιρίου, ή ακόμα και ένας συνδυασμός των δύο. Η συγκεκριμένη σουίτα (AEC) διαθέτει τα εξής εργαλεία: 1. Δημιουργία Παραμετρικών Τοίχων. 2. Δημιουργία Κιγκλιδωμάτων. 41

42 3. Δημιουργία Παραμετρικών Παραθύρων. 4. Δημιουργία Παραμετρικών Σκαλών. 5. Δημιουργία Βλάστησης. Τα κτίρια υπάρχουν σε πολλές μορφές, από σπίτια, πολυκατοικίες και γραφεία, έως εμπορικά κέντρα, φυλακές και στην περίπτωσή μας μουσεία. Τα AEC αντικείμενα σε όλα τα μοντέρνα κτίρια είναι οι τοίχοι, οι πόρτες και τα παράθυρα. Η εφαρμογή 3ds Max περιλαμβάνει μια μεγάλη βιβλιοθήκη από αυτά τα αντικείμενα όπως και σκάλες, κιγκλιδώματα και βλάστηση. Ο χρόνος του σχεδιασμού και της οπτικοποίησης μπορεί να μειωθεί σημαντικά χρησιμοποιώντας την συγκεκριμένη σουίτα Χρήση σουίτας AEC items. Για να έχει κανείς πρόσβαση στα παραπάνω εργαλεία, αρκεί να πλοηγηθεί στο πάνελ ελέγχου της εφαρμογής και να πατήσει το εικονίδιο της πρώτης καρτέλας με όνομα Create. Εκεί έχοντας πατήσει το εικονίδιο Geometry στην πρώτη γραμμή και κάνοντας κλικ στην λίστα στην δεύτερη γραμμή των εργαλείων, επιλέγουμε το αντικείμενο AEC Extended όπως φαίνεται παρακάτω (εικόνα 4.5). 42

43 Εικόνα 4.5 Εμφάνιση εργαλείων AEC. Επιλέγοντας τα κουμπιά Foliage, Railing, Wall έχουμε πρόσβαση στα εργαλεία «Βλάστηση», «Κιγκλιδώματα», «Τοίχοι» αντίστοιχα. Κάθε ένα από τα παραπάνω κουμπιά εμφανίζει και τα ανάλογα χειριστήρια και παραμέτρους που διαθέτει. Εικόνα 4.6 Εργαλεία Foliage, Railing, Wall αντίστοιχα. 43

44 Για την δημιουργία Παραμετρικών Σκαλών, πλοηγούμαστε ξανά στην καρτέλα Create και επιλέγουμε Geometry>Stairs όπως φαίνεται παρακάτω (εικόνα 4.6). Εικόνα 4.7 Επιλογή Παραμετρικών Σκαλών. Στα εργαλεία των παραμετρικών σκαλών βλέπουμε 4 είδη σκαλών. Τα ονόματά τους αναφέρονται στο σχήμα που έχουν οι σκάλες όταν βλέπουμε την κάτοψη τους. Για παράδειγμα η σκάλα LTypeStair αναφέρεται σε μια σκάλα η οποία θυμίζει το γράμμα L όταν την δει κανείς από ψηλά. Για τη δημιουργία Παραμετρικών Παραθύρων, επαναλαμβάνουμε την διαδικασία που κάναμε για τα παραπάνω αντικείμενα, με τη διαφορά ότι τώρα στη λίστα επιλογής επιλέγουμε το αντικείμενο Windows (Εικόνα 4.8). 44