eské vysoké u£ení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra po£íta£·
Bakalá°ská práce
Interaktivní model dalekohledu v Ond°ejov¥
Vojt¥ch Vav°ín
Vedoucí práce:
prof. Ing. Ji°í ára, CSc.
Studijní program: Softwarové technologie a management, Bakalá°ský
Obor: Web a multimedia
31. kv¥tna 2010
iv
v
Pod¥kování D¥kuji pracovník·m Astronomického ústavu Akademie v¥d eské republiky Cyrilu Polá²kovi za ochotu a vlídnost p°i mé náv²t¥v¥ na ond°ejovské hv¥zdárn¥ a dále Martinu Nekolovi a Janu troblovi za poskytnuté materiály. Mé pod¥kování pak pat°í p°edev²ím Mgr. Petru Kubánkovi a panu prof. Ji°ímu árovi, kte°í m¥ p°i práci vedli.
vi
vii
Prohlá²ení Prohla²uji, ºe jsem práci vypracoval samostatn¥ a pouºil jsem pouze podklady uvedené v p°iloºeném seznamu. Nemám závaºný d·vod proti uºití tohoto ²kolního díla ve smyslu 60 Zákona £. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zm¥n¥ n¥kterých zákon· (autorský zákon).
V Praze dne 23. 5. 2010
.............................................................
viii
Abstract The aim of this bachelor thesis is to create an interactive 3D model of a re ective telescope D50, located at Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic in Ondrejov. The model is implemented in VRML. A web site dedicated to the telescope and containing the model was created as a part of the project. Text of the thesis describes the process of the whole realization - from modelling and preparation of textures, through optimalization, creation of the web site, testing and research of the similar projects found on the Internet.
Abstrakt Tato bakalá°ská práce je zam¥°ena na tvorbu interaktivního 3D modelu zracadlového dalekohledu D50 Astronomického ústavu Akademie v¥d eské republiky v Ond°ejov¥. Model je implementován v jazyku VRML. Jako sou£ást projektu byly vytvo°eny webové stránky v¥nované popisu dalekohledu a výsledný 3D model je do nich vloºen. Text práce popisuje proces tvorby modelu, p°ípravy textur, optimalizaci, tvorbu webu, testování a zahrnuje také re²er²i dostupnosti podobných model· na internetu.
ix
x
Obsah 1
2
3
4
Úvod
1
1.1
Výb¥r tématu projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2
Ond°ejovská hv¥zdárna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2.1
Dalekohled D50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2.2
Pozorovací domek
2
Re²er²e dostupnosti model· dalekohled· na webu
3
2.1
Podobné projekty dostupné na internetu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.2
Shrnutí
6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zvolené technologie a pracovní postupy
7
3.1
Zvolené technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
3.2
Pracovní postupy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
3.2.1
Opat°ení základních podklad· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
3.2.2
Postup p°i vytvá°ení 3D sv¥ta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Realizace 4.1
4.2
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Modelování
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1
Model dalekohledu D50
4.1.2
Model pozorovacího domku
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
4.1.3
Dotvo°ení scény . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Textury
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1
Získávání podklad· pro tvorbu textur
4.2.2
Tvorba a úprava textur
5.2
9
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Optimalizace modelu 5.1
9
15
Metody optimalizace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
5.1.1
P°evod na základní t¥lesa
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
5.1.2
P°íkazy DEF a USE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
5.1.3
Uzel PROTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
5.1.4
Velikost a formáty textur
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
5.1.5
Mapování textur
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
5.1.6
LOD - úrove¬ detail·
P°íklady optimalizace
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
xi
xii
6
7
8
9
OBSAH
Interaktivita
19
6.1
Stanovi²t¥ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
6.2
P°ímá interakce s £ástmi modelu
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
6.3
Interakce pomocí ovládacího panelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
Webová prezentace
23
7.1
Pouºité technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
7.2
Struktura webu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
7.2.1
Spole£né £ásti v²ech stránek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
7.2.2
Hlavní stránka
24
7.2.3
Stránka s vloºenou VRML scénou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
7.2.4
Stránka Jak na to . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Testování
27
8.1
Zp·sob a pr·b¥h testování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
8.2
Zji²t¥né nedostatky a jejich odstran¥ní . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
8.2.1
Webové stránky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
8.2.2
VRML sv¥t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
Záv¥r
31
9.1
P°ipomenutí cíl· projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
9.2
P°ínos práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
9.3
Moºná roz²í°ení a vylep²ení do budoucna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
A Seznam pouºitých zkratek
37
B Instala£ní a uºivatelská p°íru£ka
39
C Obsah p°iloºeného CD
41
Seznam obrázk· 1.1
Dalekohled D50 - pohled shora a z boku (foto: Martin Nekola) . . . . . . . . .
2
1.2
Pozorovací domek s posuvnou st°echou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2.1
Vizualizace Hubbleova vesmíného dalekohledu na portálu CNN.com . . . . . .
3
2.2
Model celého areálu hv¥zdárny ve nské Tuorle
4
2.3
Model radioteleskopu observato°e Arecibo v Portoriku
. . . . . . . . . . . . .
5
2.4
Vizualizace dalekohledu slovenské hv¥zdárny v Modré . . . . . . . . . . . . . .
5
4.1
Ukázka vytvo°ené textury sk°í¬ky na hasicí p°ístroj . . . . . . . . . . . . . . .
13
4.2
Srovnání skute£ného pozorovacího domku a výsledného modelu
. . . . . . . .
14
4.3
Srovnání skute£ného dalekohledu D50 a výsledného modelu
. . . . . . . . . .
14
6.1
Ukázka zobrazení popisk· hlavních £ástí dalekohledu . . . . . . . . . . . . . .
20
6.2
Náhled scény v no£ním reºimu a se zobrazenou animací pr·chodu sv¥tla
. . . . . . . . . . . . . . . . .
dalekohledem a ilustra£ním snímkem z dalekohledu . . . . . . . . . . . . . . .
21
7.1
Jedna ze spole£ných £ástí v²ech stránek - zápatí . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
7.2
Ukázka £ásti úvodní stránky webové prezentace . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
7.3
Náhled £ásti stránky s vloºenou VRML scénou
. . . . . . . . . . . . . . . . .
25
C.1
Struktura p°iloºeného CD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
xiii
xiv
SEZNAM OBRÁZK
Seznam tabulek 5.1
Porovnání velikostí VRML soubor· jednotlivých £ástí modelu dalekohledu p°ed a po optimalizaci
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
xv
17
xvi
SEZNAM TABULEK
Kapitola 1
Úvod 1.1
Výb¥r tématu projektu
Téma Interaktivní model dalekohledu v Ond°ejov¥ jsem si vybral ze seznamu moºných zadání od pana prof. áry. Projekt· na vytvo°ení modelu v jazyku VRML bylo v nabídce více, ale model hv¥zdá°ského dalekohledu byl pro m¥ nejatraktivn¥j²í. Zvlá²t¥ m¥ zaujalo to, ºe sou£ástí projektu je také za£len¥ní scény s modelem do webové prezentace s texty vysv¥tlujícími funkci a ovládání dalekohledu slouºící laické ve°ejnosti. To bylo z hlediska mého oborového zam¥°ení na web a multimédia ideální. Virtuální trojrozm¥rný sv¥t m¥ za£al zajímat hlavn¥ díky absolvování kurzu 3D Computer Modeling na americké Union College, kde jsem studoval v rámci vým¥nného pobytu v akademickém roce 2008/2009. Po návratu m·j zájem prohloubil p°edm¥t Y36MVR - 3D modelování a virtuální realita, kde jsem se setkal práv¥ s jazykem VRML, díky kterému je moºné 3D sv¥t prozkoumávat p°ímo v okn¥ internetového prohlíºe£e.
1.2
Ond°ejovská hv¥zdárna
Ond°ejovská hv¥zdárna se nachází u obce Ond°ejov vzdálené 35 km jihovýchodn¥ od Prahy na kopci alov. Hv¥zdárna za£ala vznikat uº od roku 1898 a v sou£asnosti zde sídlí Astronomický ústav Akademie v¥d eské republiky. Pozoruje se zde Slunce a dal²í hv¥zdy, meziplanetární hmoty a vysokoenergetické objekty ve vesmíru. Celý areál observato°e je upraven do podoby parku se stromy a ke°i.
1.2.1
Dalekohled D50
Dalekohled s ozna£ením D50 je zrcadlový Newton·v dalekohled vyuºívající dv¥ zrcadla. Sv¥tlo nejprve odráºí primární hyperbolické zrcadlo, a to do svého ohniska, kde je umíst¥no rovinné zrcadlo sekundární. To odráºí sv¥tlo do okuláru (v tomto p°ípad¥ detektoru) umíst¥ného na boku konstrukce. Pozici dalekohledu je moºné nastavit v horizontální a vertikální ose.
1
2
KAPITOLA 1.
ÚVOD
Obrázek 1.1: Dalekohled D50 - pohled shora a z boku (foto: Martin Nekola)
1.2.2
Pozorovací domek
Dalekohled se v areálu ond°ejovské hv¥zdárny nachází v jednom z pozorovacích domk· nedaleko centrální kopule. Malou bílou budovu tvo°í d°ev¥né st¥ny a konstrukce s kolejnicemi, na kterou se pro pozorování odsouvá st°echa.
Obrázek 1.2: Pozorovací domek s posuvnou st°echou
Kapitola 2
Re²er²e dostupnosti model· dalekohled· na webu Sou£ástí zadání této práce je i zpracování re²er²e dostupnosti podobných model· na webu. Soust°edil jsem se konkrétn¥ na hledání model· v jazyku VRML, protoºe v tomto jazyku je realizován i m·j projekt. Následující £ást obsahuje n¥kolik nalezených model· spolu s krátkým popisem.
2.1
Podobné projekty dostupné na internetu
Vizualizace Hubbleova vesmírného dalekohledu V útrobách zpravodajského portálu CNN [14] se nachází VRML model Habbleova vesmírného dalekohledu [15]. Po na£tení scény se spou²tí animace znázor¬ující jak teleskop zachytává sv¥tlo a vytvá°í z n¥j obraz s vysokým rozli²ením. Ve spodní £ásti okna se zobrazují názvy jednotlivých £ástí modelu a po kliknutí se v horní £ásti zobrazí o dané komponent¥ krátký text. Podobný model existuje také pro mezinárodní vesmírnou stanici ISS [16] a dal²í objekty z na²í ob¥ºné dráhy.
Obrázek 2.1: Vizualizace Hubbleova vesmíného dalekohledu na portálu CNN.com
3
4
KAPITOLA 2.
REERE DOSTUPNOSTI MODEL DALEKOHLED NA WEBU
Radioteleskop VERITAS Dal²í 3D model je moºné najít na stránkách projektu VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) [20]. Jedná se o model radioteleskopu [21] umíst¥ného na Fred Lawrence Whipple Observatory blízko m¥sta Amado v americké Arizon¥. Podle textu na tomto webu by m¥lo jít o miniprohlídku dalekohledu, av²ak pohyb ve scén¥ modelu je velice omezen.
Observato° v Tuorle Hv¥zdárna ve nském m¥st¥ Tuorla pat°ící pod University of Turku nabízí krom¥ text· a fotogra í svého vybavení VRML soubory s modely n¥kolika dalekohled· a virtuální prohlídkou celého areálu [13] umíst¥né na samostatné stránce [6]. Scénou zobrazující celou hv¥zdárnu je moºné procházet podle p°ipravených stanovi²´. P°ímo ze scény se m·ºeme pomocí tzv. kotev (ve VRML uzel Anchor) p°enést na samostatné modely jednotlivých dalekohled·.
Obrázek 2.2: Model celého areálu hv¥zdárny ve nské Tuorle
Dal²í model Hubbleova teleskopu Jednoduchý model Hubbleova vesmírného dalekohledu [9] z roku 1997 vytvo°ený ve VRML verzi 1 umíst¥ný na osobních stránkách pracovníka NASA Maxe Mutchlera [8].
Arecibo Observatory Zda°ilý model ob°ího radioteleskopu [5] (305 m v pr·m¥ru) observato°e Arecibo nacházející se v Portoriku. Po kliknutí na hlavní £ásti modelu se v novém okn¥ zobrazuje tyto £ásti popisující text a v jednom z nastavených pohled· m·ºeme sledovat pohybující se kabinku lanové dráhy. Dále je moºné manipulovat s £ástmi teleskopu, které m¥ní azimut a elevaci. Údaje o azimutu a elevaci zobrazuje na dynamicky se m¥nící nápis ve st°edu modelu. Model vytvo°il absolvent americké Cornell University Chris Hardin, na jehoº webu [4] je také model k nalezení.
2.1.
PODOBNÉ PROJEKTY DOSTUPNÉ NA INTERNETU
5
Obrázek 2.3: Model radioteleskopu observato°e Arecibo v Portoriku
Dalekohled v¥deckého centra SOFIA SOFIA neboli Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy má ve struktu°e svého internetového portálu [17] VRML model zrcadlového dalekohledu [18]. V této 3D vizualizaci nemá teleskop ºádné pohyblivé £ásti. VRML soubor s modelem není nijak optimalizován, neobsahuje ºádná základní t¥lesa, ani uºite£né p°íkazy DEF a USE (více o optimalizaci VRML modelu v kapitole ...), a zabírá tak úctyhodné 3MB.
Dalekohled Zeiss slovenské hv¥zdárny v Modré Povedený model zrcadlového dalekohledu Zeiss [2] je ke shlédnutí na stránkách Astronomické a geofyzikální observato°e Univerzity Komenského v Modré na Slovensku [1]. Stránka s vloºeným VRML souborem obsahuje krátký text o dalekohledu reálném i virtuálním. P°idány jsou také fotogra e skute£ného dalekohledu. Model je interaktivní - m·ºeme ve dvou osách pohybovat £ástmi dalekohledu a po kliknutí na klapky v horní £ásti tubusu se spou²tí animace jejich otev°ení a následné zav°ení.
Obrázek 2.4: Vizualizace dalekohledu slovenské hv¥zdárny v Modré
6
KAPITOLA 2.
REERE DOSTUPNOSTI MODEL DALEKOHLED NA WEBU
Vesmírný dalekohled Planck Model vesmírného dalekohledu Planck [11] nalezneme na jedné ze stránek webu odd¥lení výzkumu a v¥decké podpory Evropské vesmírné agentury [10]. Po kliknutí na n¥které z £ástí modelu se zobrazí okno s popisem dané £ásti. Scénou nás provedou p°ipravená stanovi²t¥.
2.2
Shrnutí
Modely teleskop·, které jsem na internetu na²el, jsou v¥t²inou star²ího data vzniku. U model·, kde to bylo moºné zjistit, se rok vzniku pohybuje v letech 1997 aº 2004. Jeden model byl dokonce vytvo°ený je²t¥ ve VRML 1.0. N¥které z nalezených model· se nacházejí na stále p°ístupných star²ích verzích mezitím uº inovovaných web·, a tvo°í tak jakési internetové fosílie.
Kapitola 3
Zvolené technologie a pracovní postupy 3.1
Zvolené technologie
Pro vytvo°ení trojrozm¥rného modelu jsem pouºil program Cinema 4D, vydání R10 od spole£nosti Maxon. Jedná se o plnohodnotný profesionální modelá° pro tvorbu 3D sv¥t·. Práv¥ na tento program byl zam¥°en kurz 3D Computer Modeling, který jsem absolvoval p°i svém studijním pobytu v USA. Navíc Cinema umí exportovat modely do formátu VRML, coº spolu s tím, ºe jsem na tento program zvyklý, tvo°ilo hlavní d·vody mého výb¥ru. Ve²keré práce s VRML soubory jsem provád¥l pomocí specializovaného programu Vrml-
Pad, verze 1.3 od spole£nosti ParallelGraphics, se kterým jsem se seznámil v kurzu Y36MVR - 3D modelování a virtuální realita. VrmlPad kontroluje a zvýraz¬uje syntaxi a napovídá p°íkazy, takºe i zde byla pro m¥ volba jasná. Pro prohlíºení 3D scén jsem jako hlavní prohlíºe£ zvolil program Cortona3D Viewer, taktéº od spole£nosti ParallelGraphics, který je pak také doporu£en pro prohlíºení výsledné scény s dalekohledem D50. Scény jsem zobrazoval p°eváºn¥ v internetovém prohlíºe£i Mozilla Firefox ve verzi 3.6.3, kde funguje Cortona3D Viewer jako plugin. Pro testovací ú£ely jsem dále okrajov¥ pouºíval Internet Explorer 8 s dal²ím pluginem pro prohlíºení VRML soubor·, a sice s programem BS Contact od spole£nosti Bitmanagement. Dal²ími programy, které jsem b¥hem pracovního procesu pouºíval, jsou vektorový editor
Inkscape a bitmapový editor Gimp. V t¥chto programech jsem vytvá°el a upravoval textury pro pouºítí v modelu. Tyto dv¥ open source alternativy komer£ních program· jsem poznal díky p°edm¥tu Y36MGA - Multimediální a gra cké aplikace a zku²enosti z tohoto p°edm¥tu tak náleºit¥ vyuºil.
3.2
3.2.1
Pracovní postupy
Opat°ení základních podklad·
P°ed modelováním bylo nejprve nutné získat pot°ebné podklady. Proto jsem kontaktoval pana Cyrila Polá²ka pracujícího na ond°ejovské hv¥zdárn¥, abych s ním domluvil prohlídku
7
8
KAPITOLA 3.
ZVOLENÉ TECHNOLOGIE A PRACOVNÍ POSTUPY
za ú£elem nafocení a získání rozm¥r· dalekohledu. Pan Polá²ek uº m¥l pro m¥ p°ipravený jednoduchý nákres základní konstrukce dalekohledu dopln¥ný n¥kterými rozm¥ry. Zbývající £ásti jsme nam¥°ili spole£n¥ svinovacím metrem a také jsem po°ídil n¥kolik desítek fotogra í dalekohledu a pozorovacího domku. T¥lo dalekohledu je v sou£asné dob¥ zakryto £ernou fólií kv·li sv¥telnému zne£i²t¥ní z okolí hv¥zdárny, takºe jsem pot°eboval je²t¥ snímky z doby, kdy nebyl takto upraven a kde je vid¥t celá konstrukce dalekohledu. Ty mi ochotn¥ poskytli Martin Nekola a Jan trobl taktéº pracovníci Astronomického ústavu.
3.2.2
Postup p°i vytvá°ení 3D sv¥ta
Celou scénu jsem si rozd¥lil na t°i £ásti: dalekohled, pozorovací domek a okolní prost°edí a tyto základní celky je²t¥ na men²í prvky. Pro kaºdý prvek modelu jsem pak vytvo°il ná£rt a zanesl do n¥j v²echny pot°ebné rozm¥ry. Pokud mi n¥jaký z rozm¥r· chyb¥l, bylo nutné ho dopo£ítat ze známých údaj·, pop°ípad¥ zkusit odhadnout na základ¥ porovnání a p°em¥°ení rozm¥r· z fotogra í. Poté uº jsem mohl za£ít vytvá°et geometrii prvk· v programu Cinema 4D. Podrobn¥j²í pr·b¥h modelování je v dal²í kapitole. Zde jen zmíním, ºe jsem jednotlivé vymodelované prvky postpn¥ op¥t skládal dohromady, abych m¥l lep²í p°edstavu o celkovém vzhledu modelu a jeho proporcích. V modelá°i Cinema 4D jsem takto postupoval u dalekohledu a pozorovacího domku, ve kterém je dalekohled umíst¥n. Okolní prost°edí jsem pak vytvá°el p°ímo ve VrmlPadu. Výsledný model dalekohledu a domku jsem vyexportoval do VRML a za£al pracovat na optimalizaci. Té je v¥nována samostatná kapitola. Scénu s p°evedeným a optimalizovaným modelem dalekohledu a domku jsem doplnil o zemi a pozadí a p°idal základní stanovi²t¥ pro snadn¥j²í orientaci. Dal²ím krokem bylo rozpohybování modelu. Díky p°idání válcových manipulátor· je moºné dalekohledem otá£et ve dvou osách a p°ibyla také animace odsouvání a zasouvání st°echy pozorovacího domku. Tato etapa je blíºe popsána v kapitole Modelování. Aby model vypadal lépe a více se p°iblíºil realit¥, bylo nutné p°idat textury. Materiály pro tvorbu textur jsem bu¤ stáhl z dostupných zdroj· na internetu, nebo si sám vytvo°il úpln¥ nové. Tvorb¥ a úpravám textur je v¥nována sekce Textury kapitoly Realizace. Po otexturování jsem do scény p°idal sv¥tla a abych virtuální scénu je²t¥ vylep²il, domodeloval jsem dal²í detaily na dalekohledu i na budov¥ a p°idal stromy do okolí. Postup prací byl obdobný jako u p°edchozích £ástí, takºe modelování v programu Cinema 4D, export do VRML, optimalizace a p°idání textur. Následovala sch·zka se zadavatelem projektu Petrem Kubánkem. Z té vze²lo roz²í°ení funk£nosti modelu o zobrazování skute£ného snímku no£ní oblohy z externího URL a vytvo°ení no£ního módu osv¥tlení scény.
Kapitola 4
Realizace 4.1
Modelování
P°i modelování v¥t²iny £ástí dalekohledu a pozorovacího domku jsem postupoval tak, ºe jsem r·zn¥ upravoval základní (primitivní) t¥lesa - nej£ast¥ji krychle. Tyto úpravy zahrnovaly hlavn¥ pouºívání nástroje Knife (n·º) pro pomyslné roz°ezávání t¥les, £ímº vznikají pot°ebné body a polygony, s kterými je moºné dále manipulovat, r·zn¥ je posunovat apod. P°i tomto zp·sobu modelování se také £asto vyuºívá funkce Extrude (extrudování) a Extrude Inner (vnit°ní extrudování), tedy jakési vytahování polygon· r·znými sm¥ry. Hojn¥ jsem také vyuºíval moºnost vkládání tzv. instancí objekt·, coº je n¥co jako kopie daného objektu, av²ak tvo°ená pouze odkazem na geometrii p·vodního objektu. To má za následek také to, ºe zm¥ny provedené na p·vodním objektu, se projeví na v²ech jeho instancích. Toto odpovídá v jazyku VRML pouºití p°íkaz· DEF a USE a mn¥ pozd¥ji pomohlo p°i optimalizování exportovaných model·. Cinema 4D sice v²echny instance objekt· exportuje jako samostatné objekty, ale alespo¬ jsem dop°edu v¥d¥l, na které £ásti budu moci p°íkazy DEF a USE aplikovat. Zvykl jsem si v²echny objekty ihned pojmenovávat. Nejenºe to zp°ehled¬uje celou strukturu modelu uº v modelá°i, ale nese to své ovoce také po vyexportování modelu do souboru jazyka VRML, ve kterém je pak mnohem snadn¥j²í se orientovat. Díky tomu nemusíme ºádné t¥leso dlouho hledat a optimalizace takto p°ipraveného souboru je pak hra£ka.
4.1.1
Model dalekohledu D50
Jak uº bylo nazna£eno v p°edchozí kapitole, první £ástí, kterou jsem modeloval, byl samotný dalekohled D50. Ten jsem si rozd¥lil na t°ináct díl· a za£al vytvá°et model. V dob¥ mé náv²t¥vy uº bylo t¥lo dalekohledu schováno pod £ernou fólií sniºující vliv sv¥telného zne£i²t¥ní na funkci dalekohledu. Proto jsem to, jak vypadá t¥lo dalekohledu uvnit°, mohl jen tu²it, o vnit°ních rozm¥rech ani nemluv¥. Na²t¥stí jsem m¥l k dispozici fotogra e z výstavby a instalace dalekohledu. U rozm¥r· nezbývalo nic jiného, neº se pokusit chyb¥jící údaje dopo£ítat z rozm¥r· vn¥j²ích, takºe jsem si alespo¬ zopakoval n¥co z u£iva matematiky základní ²koly jako obvody a obsahy t¥les £i Pythagorovu v¥tu.
9
10
KAPITOLA 4.
REALIZACE
Asi nejnáro£n¥j²í £ástí na vymodelování byl podstavec dalekohledu. Jedná se o t¥ºko popsatelný tvar, který p°i pohledu z boku vzdálen¥ p°ipomíná hlavu obrovského klí£e na utahování ²roub· a matic, av²ak osov¥ nesoum¥rnou. U této £ásti modelu jsem také hrub¥ podcenil její nam¥°ení, takºe snaha o dopo£ítání £i p°ibliºné odhadnutí rozm¥r· v tomto bod¥ zpomalila celou práci na modelu podstavce. Na²t¥stí je nemalý kus podstavce pod úrovní vyvý²ené podlahy pozorovacího domku, takºe p°ípadné odchýlení od tvaru podstavce skute£ného není ve výsledné scén¥ nijak patrné. Oblé tvary podstavce jsem v rámci zachování nízkého po£tu polygon· zna£n¥ redukoval, ale jen do takové míry, aby to nem¥lo na vzhled modelu podstavce významn¥j²í vliv. Dal²ím prvkem, jehoº modelování stojí za zmínku, je velké ozubené kolo, pomocí kterého se nastavuje nato£ení dalekohledu okolo horizontální osy. Kolo má v sob¥ sedm kruhových otvor·. St°edy t¥chto kruh· leºí pravideln¥ na kruºnici s ozubeným kolem soust°edné. Modelování jednotlivých zub· tohoto kola jsem p°irozen¥ rovnou zavrhl, i kdyº ve 3D modelá°i, který jsem pouºíval, by vytvo°ení takové geometrie nebyl ºádný problém. Výsledný efekt by v²ak za enormní zvý²ení velikosti souboru nestál. Vzal jsem tedy primitivní t¥leso Cylinder (válec) a upravil ho do poºadovaného tvaru velkého kola. Polom¥r dal²ího válce jsem nastavil na polom¥r kruhu tvo°ícího jeden z otvor· v kole. A te¤ p°ichází to zajímavé. Program Cinema 4D nabízí moºnost vloºení uzlu Array (pole), pomocí kterého jsem snadno prom¥nil jeden válec na sedm a nastavil velikost kruºnice, na které mají st°edy t¥chto válc· spo£ívat. Uzel s polem válc· a s velkým kolem jsem pak vloºil do dal²ího speciálního uzlu, a sice do uzlu Boole. Tento uzel umoºnuje operace Boolovy algebry a s jeho pomocí jsem tak snadno vykrojil do kola otvory ve tvaru pole s válci. Sta£ilo správné nastavení parametru Boolean Type - v tomto p°ípad¥ A substract B , kde A je ozubené kolo a B je pole válc·.
Optiku dalekohledu jsem vytvá°el aº v pozd¥j²í fázi modelování. Zajímavá byla práce na primárním, parabolickém zrcadle. Pro jeho vymodelování jsem pouºil dv¥ z nabídky základních t¥les modelá°e - Disk (kruh) a Oil Tank (olejová nádrº), coº je v podstat¥ válec s vypouklými podstavami. Nejprve jsem nastavil kruhu pot°ebný polom¥r a po£et rota£ních segment·, tedy £ástí, na které je kruh rozd¥len. Stejný polom¥r a po£et segment· jsem nastavil u nádrºe a upravil je²t¥ velikost vypoulení jejích podstav. Následn¥ jsem ob¥ t¥lesa p°evedl z primitivních na editovatelná. To ve stru£nosti znamená, ºe je moºné manipulovat s libovolným bodem t¥lesa samostatn¥. To mi umoºnilo ozna£it a smazat body jedné z podstav nádrºe a celého jejího válcového plá²t¥, takºe zbyla jen parabolicky vypouklá druhá podstava. Poté jsem t¥lesa spojil do jednoho uzlu funkcí Connect (spojit). Pomocí nástroje Bridge (most) jsem nakonec vytvo°il polygony spojující body obou £ástí a parabolické zr-
cadlo bylo na sv¥t¥. Celé modelování dalekohledu jsem pak zavr²il vytvo°ením men²ích £ástí a detail· jako ústrojí napojená na velká ozubená kola slouºící pro natá£ení dalekohledu, ²irokoúhlou kameru umíst¥nou na vrchní £ásti dalekohledu £i kukátko nacházející se na boku dalekohledu.
4.1.2
Model pozorovacího domku
Vymodelovat základní tvary domku nebylo nijak sloºité. St¥ny tvo°í jednoduché kvádry a z kvádr· s r·znými parametry je poskládána i stup¬ovitá podlaha, schody a trámovitá konstrukce, na kterou se p°ed pouºitím dalekohledu odsune st°echa. Kolejnice, na kterých se st°echa pohybuje, byly vytvo°eny °ezáním a extrudováním, pro ostatní £ásti v¥t²inou sta£ilo
4.2.
TEXTURY
11
editovat základní kvádry. Op¥t jsem v hojné mí°e pouºil instance objekt· - zejména u st¥n, trám· a sloupk·. Ty jsem pak ve vyexportovaném VRML p°evád¥l pomocí p°íkaz· DEF a USE. Po op¥tovném poskládání modelu domku ve VRML z exportovaných soubor·, jsem se vrátil do programu Cinema 4D, abych v modelu p°idal dal²í detaily. Tak vznikla sk°í¬ka na hasicí p°ístroj a m°íºka ventilace na jedné ze st¥n domku. Tyto zdánliv¥ nepot°ebné mali£kosti hrají velkou roli v celkovém vyzn¥ní modelu ve výsledné scén¥. Nemusejí mít nijak sloºitou geometrii, sta£í pouºít vhodné textury a hned v²e vypadá mnohem lépe.
4.1.3
Dotvo°ení scény
Geometrii okolí pozorovacího domku s dalekohledem jsem vytvá°el uº výhradn¥ v prost°edí VRML editoru VrmlPad. P°idal jsem kvádr jako zemi a pomocí uzlu Background vznikla obloha a vzdálený horizont. Ke ztvárn¥ní strom· poslouºily uzly Billboard s texturami r·zných druh· strom·. A texturám se v¥nuje celá dal²í sekce této kapitoly.
4.2
Textury
Textury jsou neodd¥litelnou sou£ástí reáln¥ vypadající scény. Pouºití textur namísto sloºité geometrie nám navíc m·ºe u²et°it spoustu práce. Takto získaný £as bychom v²ak m¥li v¥novat jejich výb¥ru a pe£livé úprav¥.
4.2.1
Získávání podklad· pro tvorbu textur
Na internetu je moºné najít nep°eberné mnoºství galerií s p°edem p°ipravenými texturami pro pouºití ve 3D. Já jsem vyuºil sluºeb t¥ch, které nabízely moºnost bezplatného staºení soubor·. Takto staºené soubory jsem pak dále upravoval do poºadované podoby. P°i stahování textur je nutné dbát na licen£ní ujednání a práva týkající se pouºití soubor·. Tyto podmínky jsem si vºdy pozorn¥ p°e£etl. Nej£ast¥ji je u soubor· v takovýchto galeriích zakázáno pouºití textur pro komer£ní ú£ely. Naopak, pouºití na nekomer£ních projektech jako je i tato bakalá°ská práce, nebývá nijak omezeno. Dal²ím zdrojem pro tvorbu textur byly fotogra e. Ty je moºné najít op¥t na internetu a stáhnout - nap°íklad v této bezplatné fotobance [19]. Já jsem m¥l k dispozici také fotky p°ímo z areálu ond°ejovské hv¥zdárny. N¥které jsem po°ídil sám p°i své náv²t¥v¥ hv¥zdárny, dal²í jsem získal od pracovník· Astronomického ústavu Akademie v¥d R, jak uº jsem psal v £ásti o získávání podklad· pro tvorbu modelu. N¥kolik základních textur, které jsem dále editoval, obsahuje archiv pouºitého 3D modelá°e. Najdeme zde uºite£né soubory s texturou r·zných druh· d°ev¥ných povrch·, cihly, kamení a dal²í. Poslední moºností je textury vytvá°et tak°íkajíc od nuly v n¥kterém z gra ckých editor·. V mém p°ípad¥ takto vznikla nap°íklad textura pro sk°í¬ku s hasicím p°ístrojem, kterou jsem celou nakreslil v programu Gimp.
12
KAPITOLA 4.
4.2.2
REALIZACE
Tvorba a úprava textur
Najít na internetu texturu zcela odpovídající na²im poºadavk·m, není tak úpln¥ jednoduché. U v¥t²iny takto získaných textur bylo nutné je upravit. To zahrnovalo zm¥ny barevných odstín·, úpravu jasu, o°ezávání a zmen²ování obrazových soubor·.
Textura nát¥ru bílou barvou Základem textury znázor¬ující nát¥r bílou barvou, která byla pouºita zejména na st°echu pozorovacího domku, byla fotka bílé st¥ny. Tento obrázek ve formátu JPEG jsem získal v internetové fotobance Stock.XCHNG [19]. Po otev°ení v programu Gimp jsem z obrázku vy°ízl £ást ve tvaru £tverce. Vybral jsem takové místo, kde se nevyskytovaly ºádné výrazn¥j²í prvky, aby v p°ípad¥ opakování se textury na jednom t¥lese nebylo toto opakování znatelné. Potom jsem podle pot°eby upravil úrovn¥ barev a jas a kontrast obrázku. Nakonec jsem je²t¥ upravil rozm¥ry obrázku na zcela dosta£ujících 256 x 256 pixel·.
Textura bílých prken St¥ny domku jsou obloºené prkny s bílým nát¥rem. Texturu jsem vytvo°il úpravou základní textury, která je obsaºena v archivu programu Cinema 4D. Nejprve jsem tento obrázek musel odbarvit, protoºe na originále mají prkna barvu hn¥dou. Pak jsem op¥t upravil úrovn¥, jas a kontrast, obrázek o°ízl a zmen²il na poºadovanou velikost. P·vodní obrázek je uº upraven pro opakované pouºití textury vedle sebe, takºe nebylo nutné jej dále upravovat.
Textura prken podlahy Také podlaha domku je tvo°ena prkny. Proto jsem jako základ pouºil stejný obrázek jako u textury p°edchozí. Úpravy probíhaly podobn¥, jen jsem obrázek neodbarvoval, ale jeho barvu jen zkorigoval.
Textura bílého d°eva Do t°etice jsem texturu prken z modelá°e Cinema 4D vyuºil pro získání textury trám· konstrukce na odsouvání st°echy. K tomu sta£il jen vrátit se k nezmen²enému souboru s texturou bílých prken a vy°íznout z n¥j jen £ást jednoho prkna. Pak uº jsem obrázek jen zmen²il na vhodný rozm¥r.
Textury sk°í¬ky hasicího p°ístroje Textury pro sk°í¬ky byly pot°eba dv¥ - jednu na st¥ny a druhou na dví°ka. Ob¥ jsem nakreslil v programu Gimp na základ¥ fotek, které jsem na hv¥zdárn¥ po°ídil. Základ obou textur byl £tverec v barv¥ sk°í¬ky. V dal²ím kroku jsem okraje obtáhl ²t¥tcem s nastavenou £ernou barvou, stopou Circle Fuzzy a sníºeným krytím, abych zvýraznil hrany sk°í¬ky. Pomocí ²t¥tce se stopou Galaxy, Big a je²t¥ niº²ím krytím jsem nakreslil na r·zných místech nepravidelné skvrny. Tím získala textura pot°ebnou patinu a textura pro st¥ny sk°í¬ky byla hotová. Pro dokon£ení textury dví°ek jsem p°idal je²t¥ dal²í detaily. Prvním byl men²í £tverec
4.2.
TEXTURY
13
s oblými rohy £erné barvy znázor¬ující okénko ve dví°kách. Poté jsem si na internetu na²el obrázek standardizované £ervené samolepky se symbolem hasicího p°ístroje. P°esunul jsem se do vektorového programu Inkscape a do spodní vrstvy vloºil obrázek se samolepkou. V dal²í vrstv¥ jsem vytvo°il jeho obrysové cesty a jednotlivé £ásti vyplnil odpovídajícími barvami. Vyrastrovanou samolepku jsem vloºil zpátky do programu Gimp a umístil do pat°i£né polohy. K dokonalosti textury chyb¥l uº jen kulatý kryt s klí£ovou dírkou, na který jsem pouºil jednoduchý ²t¥tec.
Obrázek 4.1: Ukázka vytvo°ené textury sk°í¬ky na hasicí p°ístroj
Textura ventilace Kryt ventilace je jedním z detail·, který jsem dopl¬oval ve fázi p°idávání detail· pro vylep²ení modelu. A je to také dobrý p°íklad, jak se dá pouºitím vhodné textury vyhnout zbyte£nému modelování. Texturu jsem totiº mapoval na jednoduchý kvádr a výsledek je zcela dosta£ující. Samotnou texturu jsem vytvá°el úpravou fotogra e st¥ny domku, na které se ventilace nachází. Je to jeden ze snímk·, které jsem sám fotil. Obrázek jsem si otev°el v gra ckém editoru Gimp. Nejd°íve jsem o°ízl okolí tak, aby mi na obrázku z·stal jen kryt ventilace. Pak jsem vyrovnal perspektivu a obrázek znovu o°ízl, tentokrát na tvar £tverce tak, aby bylo moºné texturu v libovolném sm¥ru opakovat bez znatelného p°echodu. Následovaly úpravy úrovní, jasu a kontrastu a textura byla hotová.
Textury strom· Z p°ípravy textur pro stromy jsem m¥l ze za£átku obavy. P°edstava, ºe budu muset vytvá°et masky pr·hlednosti pro kaºdý strom nebyla nijak lákavá. Na²t¥stí jsem na internetu na²el perfektní zdroj se soubory obsahující obrázky strom· i s p°ipraveným alfa kanálem. Nebyl tedy problém podle alfa kanálu o°íznout okolí stromu, upravit rozm¥ry a exportovat do formátu GIF, který umí pr·hlednost.
Textura trávy Pro kvádr tvo°ící ve scén¥ zemi jsem pouºil texturu trávy. Základ pro texturu jsem stáhl za galerie textur z internetu. P°i zku²ebním pouºití se ukázalo, ºe bude nutné texturu je²t¥
14
KAPITOLA 4.
REALIZACE
upravit. Plocha st¥ny kvádru znázor¬ující zemi musí být totiº dost velká a obrázek trávy je nutné opakovat v °ádech stovek. A práv¥ toto opakování bylo p°i pouºití p·vodního obrázku moc nápadné. Vy°e²il jsem to tím, ºe jsem zjemnil p°echody na hranicích obrázku pouºitím nástroje pro klonování.
Obrázek 4.2: Srovnání skute£ného pozorovacího domku a výsledného modelu
Obrázek 4.3: Srovnání skute£ného dalekohledu D50 a výsledného modelu
Kapitola 5
Optimalizace modelu 5.1
5.1.1
Metody optimalizace
P°evod na základní t¥lesa
Cinema 4D exportuje ve²kerou geometrii pomocí uzl·
IndexedFaceSet.
Takto je za-
pisována i geometrie základních t¥les jako kvádr, válec a koule. Základní t¥lesa je p°itom moºné ve VRML zapsat mnohem jednodu²eji. Pro sníºení velikosti VRML soubor· jsem proto u prvk·, kde to bylo moºné, nahradil takto sloºit¥ de novanou geometrii základními t¥lesy. Krom¥ sníºení velikosti VRML soubor· má zápis pomocí základních t¥les dal²í velkou výhodu. Ta vychází ze zp·sobu vykreslování základních t¥les v prohlíºe£ích jazyka VRML. Jak popisuje prof. ára ve své publikaci Laskavý pr·vodce virtuálními sv¥ty [7], základní t¥lesa jsou p°evedena do mnoºiny povrchových plo²ek, jejichº po£et je pevn¥ stanovený pouze u kvádru, kde jich je ²est. Po£et plo²ek, pomocí kterých jsou reprezentovány oblé tvary ostatních základních t¥les, se dynamicky m¥ní v závislosti na výkonu po£íta£e. Naproti tomu, pokud v modelá°i pouºijeme nap°íklad základní t¥leso válec, vºdy má pevn¥ ur£ený po£et rota£ních segment·, ze kterých se skládají jeho oblé tvary. V programu Cinema 4D je tento parametr primárn¥ nastaven na 36 rota£ních segment·. Plá²´ takového válce tedy tvo°í 36 obdélník·. S tím se také p°evádí do uzlu IndexedFaceSet a v prohlíºe£i je pak válec za v²ech okolností zobrazen s plá²t¥m tvo°eným t°iceti ²esti st¥nami
1.
Vezmu-li tedy v potaz b¥ºný výkon po£íta£· pouºívaných v dne²ní dob¥, dovolím si tvrdit, ºe válec de novaný ve VRML jako základní t¥leso, bude v prohlíºe£i ve v¥t²in¥ p°ípad· sloºen z o mnoho v¥t²ího po£tu povrchových plo²ek, neº válec zapsaný v exportovaném souboru pomocí uzlu IndexedFaceSet, a tím pádem budou jeho oblé tvary vypadat lépe.
5.1.2
P°íkazy DEF a USE
Zna£né zmen²ení soubor· a tedy i sníºení velikosti p°ená²ených dat p°iná²í pouºívání p°íkaz· DEF a USE. Jednou de novaný objekt m·ºeme díky p°íkazu USE jednodu²e znovu 1
M·ºeme samoz°ejm¥ p°ed exportem do VRML po£et rota£ních segment· zvý²it, aby válec vypadal
kulat¥j²í, ale tím také bude nar·stat velikost výsledného vyexportovaného souboru.
15
16
KAPITOLA 5.
OPTIMALIZACE MODELU
pouºít na jiném míst¥. Této metody se dá vyuºít nejen u celých t¥les, ale také nap°íklad p°i opakovaném pouºití jedné textury £i materiálu.
5.1.3
Uzel PROTO
Díky uzlu PROTO (od slova prototyp) m·ºeme vytvo°it univerzální objekty s nastavitelnými parametry. Lze tak jednodu²e opakovan¥ vkládat jedno t¥leso do virtuální scény pokaºdé t°eba s jinou barvou nebo texturou.
5.1.4
Velikost a formáty textur
Významné díl p°ená²ených dat p°edstavují obrazové textury. Proto jsem se vºdy snaºil textury ukládat co nejmen²í a ve vhodném formátu. Textury jsem zku²ebn¥ ukládal postupn¥ ve formátech GIF, PNG a JPEG a pak porovnával jejich velikost. Podle toho jsem pak pouºil soubor ve formátu s nejmen²í velikostí s p°ihlédnutím na p°ijatelnost vizuální kvality p°i zobrazení textury ve scén¥.
5.1.5
Mapování textur
Jak uº jsem zmínil, snaºil jsem se vºdy, kdyº to bylo moºné, pracovat se základními t¥lesy. Ovlivnit mapování textury na povrchu t¥lesa je v²ak moºné pouze tehdy, pokud je geometrie t¥lesa tvo°ena uzlem IndexedFaceSet. Jedin¥ ten má parametry umoº¬ující p°esné namapování textury. U n¥kterých t¥les jsem tedy od pouºití základních t¥les musel slevit.
5.1.6
LOD - úrove¬ detail·
Pro zrychlení na£ítání modelu v prohlíºe£i a zvý²ení plynulosti zobrazování p°i pohybu ve virtuálním sv¥t¥ je doporu£ováno pouºít u sloºit¥j²ích model· r·zné úrovn¥ detail· LOD. Tento zp·sob optimalizace jsem ve své scén¥ nakonec nevyuºil, protoºe nep°edpokládám, ºe by se uºivatel od modelu dalekohledu a domku n¥jak výrazn¥ji vzdaloval. Naopak je nutné, aby byl hned p°i na£ítání scény z pohledu prvního stanovi²t¥ model úplný.
5.2
P°íklady optimalizace
Stup¬ovitá podlaha pozorovacího domku Podlahu domku je moºné vytvo°it výhradn¥ z kvádr·, tedy základních t¥les. Soubor s podlahou vyexportovaný z 3D modelá°e m¥l velikost 13,6 kB. P°evodem jeho geometrie na základní t¥lesa a vhodným pouºitím p°íkaz· DEF a USE se mi poda°ilo soubor zredukovat na pouhých 4,12 kB.
5.2.
17
PÍKLADY OPTIMALIZACE
P·vodní vyexportovaný soubor
Optimalizovaný soubor
Úspora
1*
6 630 B
6 766 B
-2 %
2
9 751 B
5 500 B
44 %
3
28 591 B
1 757 B
94 %
4
28 969 B
1 710 B
94 %
5
11 524 B
6 307 B
45 %
6
52 494 B
30 099 B
44 %
7
34 551 B
3 494 B
90 %
8
99 189 B
5 307 B
95 %
9*
3 461 B
3 554 B
-3 %
10
9 335 B
3 621 B
61 %
11
6 054 B
3 031 B
50 %
12
34 521 B
17 538 B
49 %
13
23 776 B
9 921 B
58 %
14
101 222 B
4 818 B
95 %
15
64 373 B
7 371 B
89 %
16
140 939 B
41 866 B
70 %
17
28 812 B
3 699 B
87 %
18
23 999 B
1 550 B
94 %
Celkem
708 191 B
157 909 B
78 %
Tabulka 5.1: Porovnání velikostí VRML soubor· jednotlivých £ástí modelu dalekohledu p°ed a po optimalizaci
ásti tvo°ící dalekohled Model dalekohledu jsem skládal z 18 £ástí. T¥chto 18 soubor· má bez úprav 691 kB. Maximálním moºným vyuºitím základních t¥les a metody DEF-USE jsem docílil velikosti 154 kB. Podrobn¥ji je to znázorn¥no v tabulce 5.1 i s mírou zmen²ení soubor· v procentech. U dvou soubor· (v tabulce °ádky ozna£ené hv¥zdi£kou) do²lo k nepatrnému zv¥t²ení souboru. Tyto soubory obsahují jen jeden uzel se sloºitou geometrií zapsanou pomocí IndexedFaceSet, kterou nebylo moºné p°evést na základní t¥lesa. Ke zv¥t²ení do²lo následkem p°idání de nice vzhledu t¥lesa.
18
KAPITOLA 5.
OPTIMALIZACE MODELU
Kapitola 6
Interaktivita Trojrozm¥rný model dalekohledu D50 byl tvo°en za ú£elem prezentace dalekohledu ²iroké laické ve°ejnosti. Velkou £ást práce jsem proto v¥noval tvorb¥ interaktivity modelu, zaktraktiv¥ní a usnadn¥ní jeho prohlíºení.
6.1
Stanovi²t¥
Pro usnadn¥ní pohybu ve virtuální scén¥, je moºné de nování stanovi²t¥ pro pozorování modelu - ve VRML tzv. Viewpoint. Stanovi²´ najdeme ve scén¥ p¥t. Scéna není nijak velká, takºe nebylo nutné jich vytvá°et více. Tady je výpis jejich názv· a krátký popis: 1. Celá scéna - celkový pohled na scénu; uºivatel vidí pozorovací domek s dalekohledem a jeho okolí 2. Dalekohled z boku - detailn¥j²í pohled na dalekohled z jeho levého boku 3. Dalekohled zep°edu - pohled na dalekohled zep°edu 4. Dalekohled z druhého boku - pohled na dalekohled tentokrát z pravého boku 5. U dalekohledu - pohled z pozice £lov¥ka stojícího u dalekohledu; uºivatel vidí p°ed sebou dalekohled a £ást oblohy
6.2
P°ímá interakce s £ástmi modelu
Manipulace s dalekohledem Dalekohled D50 se natá£í ve dvou sm¥rech. To je u modelu realizováno pouºitím tzv. manipulátor·, konkrétn¥ dvou uzl· CylinderSensor. Díky nim m·ºe uºivatel dalekohledem otá£et v daných osách p°ímo pomocí my²i uchycením pohyblivé £ásti a jejím taºením. Pro tento ú£el byly uzly modelu spojeny do t°í rodi£ovských uzl·. První obsahuje uzly tvo°ící t¥lo dalekohledu, které se otá£í v horizontální ose. Druhý spojuje uzly £ástí, které se otá£ejí ve zkosené svislé ose, tedy op¥t t¥lo dalekohledu a £ást konstrukce, která jej drºí. Zbylé, nepohyblivé £ásti podstavce jsou sdruºeny ve t°etím rodi£ovském uzlu.
19
20
KAPITOLA 6.
INTERAKTIVITA
Animace st°echy P°edtím, neº m·ºe být skute£ný dalekohled pouºit pro pozorování, je pot°eba odsunout st°echu domku, ve kterém je umíst¥n. Toto jsem u modelu ztvárnil pomocí animací odsunutí a zasunutí st°echy. Ty uºivatel spustí kliknutím na st°echu. Animace jsou vytvo°eny pomocí detektoru dotyk· TouchSensor, £asova£e TimeSensor a pozi£ního interpolátoru PositionInterpolator. P°idaný skript zají²´uje st°ídání stav· otev°eno a zav°eno, díky nimº se po
opakovaném kliknutí st°echa st°ídav¥ odsouvá a zasouvá.
6.3
Interakce pomocí ovládacího panelu
Ovládací panel se pohybuje v souladu s pohybem uºivatele scénou, takºe z·stává vºdy v horní £ásti obrazovky. Na panelu jsou umíst¥na £ty°i interaktivní tla£ítka ovládající dal²í funkce modelu. Tla£ítka tvo°í, krom¥ uzl· de nujících jejich tvar a nápis ON/OFF, detektory dotyku generující události pro p°ipojené skripty. Kaºdé tla£ítko p°i kliknutí st°ídav¥ m¥ní svou polohu, coº vyjad°uje jeho dva stavy - vypnuto a zapnuto. Sou£asn¥ s tím také p°íslu²ný skript m¥ní hodnoty parametru vyza°ované barvy emissiveColor a tla£ítko se tak rozsvicí v poloze zapnuto a zhasíná v poloze vypnuto.
Popisky £ástí dalekohledu Vzd¥lávací funkci modelu dalekohledu podporuje moºnost zobrazit popisky jeho základních £ástí. Konkrétn¥ jde o popisek primárního a sekundárního zrcadla, detektoru a ²irokoúhlé kamery. Popisky jsou vytvo°eny pomocí textur vloºených do uzl· Billboard, takºe jsou vºdy nato£ené sm¥rem k uºivateli, a´ uº se nachází v jakékoli £ásti scény. Po kliknutí na p°íslu²né tla£ítko se odesílá událost skriptu, který u popisk· m¥ní hodnotu parametru transparency (pr·hlednost), takºe se m·ºou objevit a zase skrýt.
Obrázek 6.1: Ukázka zobrazení popisk· hlavních £ástí dalekohledu
6.3.
INTERAKCE POMOCÍ OVLÁDACÍHO PANELU
21
Znázorn¥ní pr·chodu sv¥tla dalekohledem Zadavatel projektu Petr Kubánek p°i²el v pr·b¥hu realizace projektu s poºadavkem na vytvo°ení animace znázor¬ující pr·chod sv¥tla dalekohledem. Bylo pot°eba zobrazit pohybující se fotony procházející t¥lem dalekohledu a odráºejícími se nejprve od primárního zrcadla na zrcadlo sekundární a dále na bok dalekohledu do detektoru. Ve výsledku letící fotony reprezentují dv¥ t¥lesa tvaru koule. O plynulou zm¥nu jejich polohy se stará TimeSensor a PositionInterpolator. P°ipojený skript pak podobn¥ jako u popisk· m¥ní hodnotu jejich pr·hlednosti pro zobrazení, nebo skrytí celé animace. T¥lesa foton· byla pozd¥ji dopln¥na je²t¥ £arami znázor¬ujícími dráhy jejich pr·chodu dalekohledem. Dráhy v podob¥ úzkých dlouhých válc· se zobrazují a skrývají spolu s fotony.
Obrázek 6.2: Náhled scény v no£ním reºimu a se zobrazenou animací pr·chodu sv¥tla dalekohledem a ilustra£ním snímkem z dalekohledu
No£ní reºim Jedno z tla£ítek na ovládacím panelu slouºí k aktivaci no£ního reºimu. Po jeho stisknutí celá scéna potemní a na virtuálním nebi se objeví hv¥zdy. Tento efekt je docílen zm¥nou barvy a intenzity osv¥tlení, m¥ní se také barva uzlu Background. D·leºité je také p°i p°echodu u n¥kolika objekt· scény upravit hodnotu parametru emissiveColor tak, aby v no£ním reºimu nezá°ila do tmy.
Snímek no£ní oblohy Posledním z tla£ítek je moºné zobrazit vedle ovládacího panelu náhled no£ní oblohy. Tento obrázek je pouze ilustra£ní. V moºném roz²í°ení projektu by mohl být na£ítán z externího URL nejaktuáln¥j²í snímek ze skute£ného dalekohledu.
22
KAPITOLA 6.
INTERAKTIVITA
Kapitola 7
Webová prezentace Sou£ástí zadání bylo krom¥ samotného modelu dalekohledu vytvo°it také webovou stránku, do které se VRML soubour za£lení. Tento web má být zam¥°en na popis dalekohledu D50 z ond°ejovské hv¥zdárny. Cílem je umoºnit ²iroké laické ve°ejnosti, dozv¥d¥t se n¥co více o tomto dalekohledu, pochopit jeho základní funkce a prohlédnout si jej ve virtuálním trojrozm¥rném sv¥t¥. Web by m¥l být po dokon£ení projektu p°ipojen ke stávájícím stránkám Astronomického ústavu Akademie v¥d R [3].
7.1
Pouºité technologie
Stránky jsou vytvo°eny v jazyku XHTML a zp·sob jejich zobrazování je de nován pomocí CSS. V²echny XHTML dokumenty jsou validní
7.2
1.
Struktura webu
Základem struktury webu o dalekohledu D50 je samoz°ejm¥ stránka s vloºeným VRML souborem. Dále jsem vycházel z toho, ºe web je ur£en uºivatel·m, kte°í se o tomto za°ízení cht¥jí n¥co dozv¥d¥t. Proto jsem ke stránce s modelem p°idal dal²í samostatnou stránku, na které je dalekohled popsán. Prohlíºení trojrozm¥rné scény a pohyb v ní není tak úpln¥ intuitivní £innost. Do struktury stránek tak p°ibyla je²t¥ jedna stránka v¥novaná návodu, jak na to. Výsledná struktura je tedy takováto: 1. Úvod - neboli hlavní stránka s textem o dalekohledu a jeho fotkami 2. 3D model - stránka s vloºeným VRML souborem 3. Jak na to - podrobný návod, jak ovládat VRML prohlíºe£ a co je moºné ve scén¥ d¥lat 1
Ve stylování je pouºita jedna vlastnost z CSS úrovn¥ 3, která je p°i testování ozna£ena jako neznámá,
takºe CSS validní není. Tato vlastnost je v²ak p°i zobrazování webu v prohlíºe£i nepodporujícím CSS3 ignorována a nezp·sobuje tak ºádné problémy. Vývoj CSS3 je²t¥ není zcela ukon£en, ale spousta moderních prohlíºe£· jeho vlastnosti úmí zobrazit, £ehoº jsem se rozhodl vyuºít. Konkrétn¥ se jedná o vlastnost BORDER-RADIUS, díky které je moºné velmi snadné docílit zobrazení oblých roh·.
23
24
KAPITOLA 7.
7.2.1
WEBOVÁ PREZENTACE
Spole£né £ásti v²ech stránek
V²echny t°i stránky mají spole£né záhlaví a zápatí. V záhlaví se nachází nápis s názvem stránky a odkazy na v²echny t°i stránky prezentace, tvo°ící tak hlavní naviga£ní prvky webu. V dal²í £ásti se zobrazuje obsah jednotlivých stránek. Ve spodní £ásti kaºdé stránky je pak panel se t°emi sekcemi. V první je stru£ný text o projektu, v druhé jsou odkazy na stránky ond°ejovské hv¥zdárny, na web VUT, web fakulty a na moje osobní stránky. T°etí sekce obsahuje moºnost volby jazykové verze - anglické a £eské.
Obrázek 7.1: Jedna ze spole£ných £ástí v²ech stránek - zápatí
7.2.2
Hlavní stránka
Prvním elementem hlavní stránky je uvítací text. Pod ním je text, který ve dvou v¥tách vysv¥tluje, co se na stránkách nachází. Pak uº následuje povídání o zrcadlovém dalekohledu. Ve spodní £ásti je je²t¥ pozvání na prohlídku areálu ond°ejovské hv¥zdárny s p°ipojeným odkazem na stránky Astronomického ústavu pro získání více informací. V pravém sloupci je text dopln¥n dv¥ma obrázky - fotkou dalekohledu D50 (autor: Martin Nekola ) a schéma pr·chodu sv¥tla dalekohledem (autor: Sz®cs Tamás ).
Obrázek 7.2: Ukázka £ásti úvodní stránky webové prezentace
7.2.3
Stránka s vloºenou VRML scénou
Stránce 3D model dominuje vloºený VRML soubor s vytvo°enou scénou. Pokud náv²t¥vník stránky nemá nainstalován prohlíºe£ pro VRML, je mu doporu£eno stáhnutí a nainstalování
7.2.
STRUKTURA WEBU
25
programu Cortona3D Viewer, coº m·ºe u£init bez dal²ích okolk· kliknutím na p°iloºený odkaz. Uºivateli je také p°ipomenuto, aby nav²tívil stránku Jak na to, pokud pot°ebuje asistenci.
Obrázek 7.3: Náhled £ásti stránky s vloºenou VRML scénou
7.2.4
Stránka Jak na to
Tato stránka je rozd¥lena na t°i podsekce. První oznamuje, ºe pro prohlíºení VRML sv¥ta je nejprve nutné stáhnout a nainstalovat do internetového prohlíºe£e zásuvný modul, a celý postup krok po kroku vysv¥tluje. Ve druhé £ásti se uºivatel seznámí s prvky ovládacího panelu a se základními moºnostmi prohlíºe£e VRML. T°etí £ást je v¥nována popisu samotného modelu dalekohledu a co je s ním ve vloºené virtuální scén¥ moºné provád¥t.
26
KAPITOLA 7.
WEBOVÁ PREZENTACE
Kapitola 8
Testování 8.1
Zp·sob a pr·b¥h testování
Testování prob¥hlo formou uºavetelských test· se t°emi uºivateli v n¥kolika fázích. V první byli uºivatelé pozorováni p°i náv²t¥v¥ webové prezentace dalekohledu. Cílem bylo zjistit, jaká je pouºitelnost webu, tedy jestli je dostate£n¥ p°ehledný, jeho procházení intuitivní a jak se uºivatelé na webu cítí. Uºivatelé nem¥li nainstalovaný ºádný dopl¬ek prohlíºe£e pro zobrazování VRML a museli si jej tedy opat°it. P°i vybírání on¥ch t°ech uºivatel· pro testování byli zám¥rn¥ vybráni dva mén¥ zdatní uºivatelé výpo£etní techniky, aby se v této testování zjistilo, do jaké míry je nutné v nápov¥d¥ stránek popisovat samotné stahování a instalování dopl¬ku. V dal²í fázi uº m¥li testovací uºivatelé dopl¬ek v prohlíºe£i nainstalován a mohli se tedy vrhnout na prozkoumávání trojrozm¥rného modelu a jeho virtuálního sv¥ta. Jejich po£ínání v n¥m jsem v roli pozorovatele pe£liv¥ sledoval a d¥lal si poznámky. Nakonec prob¥hl potestový rozhovor, p°iná²ející £asto zajímavé podn¥ty.
8.2
8.2.1
Zji²t¥né nedostatky a jejich odstran¥ní
Webové stránky
Celkov¥ dopadlo uºivatelské testování pouºitelnosti webu dob°e. Uºivatelé se na stránkách orientovali bez problém·. Názory na vzhled byly kladné. Zásadní nedostatky byly odhaleny dva. V textu uvítací v¥ty - Vítejte na webu o dalekohledu D50 Astronomického ústavu AV R v Ond°ejov¥, fungovala £ást ... Astronomického ústavu AV R... jako p°ímý odkaz na stránky ústavu. Protoºe se jedná o uvítací v¥tu napsanou velkým fontem a v horní £ásti stránky, byl tento odkaz, zvýrazn¥ný barvou, vnímán jako nejd·leºit¥j²í a zasti¬oval tak dva odkazy obsaºené v dal²ím textu pod ním. Tyto odkazy sm¥°ují, stejn¥ jako odkazy v navigaci, na stránky s modelem a s nápov¥dou. Nejprve m¥ napadlo, p°esunout navigaci nalevo pod titul, aby byla více na o£ích a p°ebila tak odkaz. Hned vzáp¥tí jsem si ale uv¥domil, jaký je vlastn¥ zvýrazn¥ný odkaz vedoucí mimo daný web v jeho uvítací v¥t¥ nesmysl. Prostým a ú£inným °e²ením tak bylo pouhé odstran¥ní hyperlinku a ponechání prostého textu bez barevného zvýrazn¥ní.
27
28
KAPITOLA 8.
TESTOVÁNÍ
Druhou v¥cí, která byla po testování na webu zm¥n¥na, bylo pojmenování stránky s pokyny. Ta byla totiº p·vodn¥ nazvána slovem nápov¥da. Vy²lo najevo, ºe je tento výraz p°íli² stigmatizující. Uºivatelé jsou totiº zvyklí pouºívat nápov¥du ve sv¥t¥ po£íta£· jen z°ídka a jsou k moºnosti najít v ní, co pot°ebují, velmi skepti£tí. Název byl po krátké úvaze nad moºnostmi jako Návod £i FAQ nahrazen úderným a jasným Jak na to.
8.2.2
VRML sv¥t
Zav°ená st°echa Po na£tení virtuální scény se uºivateli ukáºe celkový pohled na scénu s pozorovacím domkem se zav°enou st°echou. Hned na za£átku testování se ukázalo, ºe zav°ená st°echa není dobrý nápad. Uºivatele v·bec nenapadlo na st°echu kliknout a místo toho rovnou sm¥°ovali ke dve°ím domku. e je moºné st°echu kliknutím otev°ít, si v¥t²inou v²imli náhodou, kdyº se snaºili ud¥lat n¥co jiného. e²ením je, bu¤ st°echu nechat otev°enou, nebo pro její ovládání p°idat tla£ítko do ovládacího panelu. T°etí moºností by mohlo být to, ºe st°echa bude po na£tení scény zav°ená, ale po uplynutí ur£ité doby (spí²e krat²í neº del²í) se automaticky otev°e. Kaºdá z t¥chto variant má svá pro a proti. Ovládací panel se uº te¤ tla£ítky pro ovládání a zobrazování r·zných objekt· na scén¥ jen hemºí. P°idávat do n¥j dal²í ovládací prvek by tedy nebyl dobrý nápad. Automatické otev°ení st°echy by mohlo zmást uºivatele, pokud by z n¥jakého d·vodu její otev°ení nevid¥l (byl ve virtuálním sv¥t¥ oto£en jinam apod.), a to také nechceme. Pokud bude st°echa od za£átku otev°ená, nemá uºivatel sice k interakci s ní moc velkou motivaci, ale aspo¬ má nad tím, co se d¥je na scén¥ plnou kontrolu.
Pohyb dalekohledu Dalekohled se otá£í na podstavci spolu s jeho £ástí do stran. T¥lo dalekohledu je pak moºné nato£it nahoru a dol· podél horizontální osy. Uºivatel toto vykonává prostým uchopením oto£né £ásti dalekohledu my²í a jejím taºením. Tato £ást se pak otá£í podle sm¥ru a vzdálenosti, kam uºivatel my²í táhne. Pro horizontální nato£ení tak sta£í uchopit dalekohled za kteroukoli £ást jeho t¥la, a otá£ení podle zkosené vertikální osy se provádí uchopením a taºením za kteroukoli pohyblivou £ást odstavce. A v tom je práv¥ ten problém. Uºivatel·m d¥lalo zna£ný problém rozpoznat, jakou mají uchopit £ást, aby se dalekohled otá£el podle osy, kterou by cht¥li. Je to moºné vy°e²it p°enesením ovládání rotací na ovládací panel. P°idat tam dva posuvníky, jejichº pohyb by se p°ená²el na rotaci £ástí modelu dalekohledu. Toto °e²ení jsem tedy zkou²el implementovat. Hodnotu z pohybu plo²ného manipulátoru jsem pomocí skriptu p°evád¥l na hodnotu rotace t¥la dalekohledu kolem horizontální osy. To ²lo hladce, protoºe se m¥ní jen jedna hodnota parametru rotace. Ale narazil jsem v okamºiku, kdyº jsem cht¥l podobným zp·sobem pohybovat dalekohledem do stran. Osa, kolem které se má dalekohled v tomto sm¥ru otá£et, je zkosená, a není s ní proto tak snadná manipulace. Pot°eboval bych n¥jak z jedné hodnoty získané z plo²ného manipulátoru pohybem v jedné ose generovat hodnot více pro sloºitou rotaci dalekohledu do stran.
8.2.
ZJIT
NÉ NEDOSTATKY A JEJICH ODSTRAN
NÍ
29
Tu²ím, ºe by to m¥lo jít vy°e²it podobn¥ jako p°i práci s válcovým manipulátorem. Tam t¥leso, se kterým chceme otá£et kolem jiné osy, neº je základní osa manipulátoru, jednou rotací nato£íme stejn¥ jako manipulátor, necháme s ním manipulátorem oto£it a zase ho druhou rotací nato£íme zpátky do poºadované polohy. V praxi se mi v²ak toto neda°ilo.
Nejasné ovládací prvky prohlíºe£e VRML V pr·b¥hu uºivatelských test· scény s dalekohledem, byl jako prohlíºe£ VRML sv¥ta pouºíván program Cortona3D Viewer. V jeho spodní £ásti se nachází li²ta s ovládacími prvky. Pokud si dá uºivatel práci a se v²emi prvky se seznámí a za p°edpokladu, ºe má scéna de novaná pozorovací stanovi²t¥, mezi kterými je moºné pomocí tla£ítek Next viewpoint a Previous viewpoint snadno p°echázet, pak je pohyb scénou celkem jednoduchý.
Kdyº jsem celou scénu dával dohromady, p°edpokládal jsem, ºe práv¥ pouºití zmín¥ných tla£ítek pro p°esun od jednoho stanovi²t¥ k druhému, bude hlavní zp·sob navigace scénou. Testovací uºivatelé v²ak do 3D sv¥ta tak°íkajíc skákali po hlav¥, aniº by je napadlo nejprve zavítat na stránku s návody. To samoz°ejm¥ kon£ilo ve v¥t²in¥ p°ípad· bu¤ bloud¥ním u zdí pozorovacího domku, nebo metáním kozelc· po obloze. Nep°ijde mi vhodné °e²it situaci jakýmsi zdvojením prvk· prohlíºe£e pro p°esun mezi stanovi²ti. Av²ak vytvo°it tla£ítko s podobnou funkcí jako Restore prohlíºe£e Cortona3D, ale umístit ho na viditeln¥j²í a vhodn¥ na n¥j upozornit, bylo nutné.
30
KAPITOLA 8.
TESTOVÁNÍ
Kapitola 9
Záv¥r Na záv¥r bych cht¥l zhodnotit, zda tato bakalá°ská práce splnila cíle ze zadání, zmínit p°ínosy, a jak by tento projekt mohl být rozvíjen do budoucna.
9.1
P°ipomenutí cíl· projektu
Hlavním cílem projektu, bylo sestavit virtuální 3D model dalekohledu D50, který k pozorování vyuºívá Astronomický ústav Akademie v¥d eské republiky na své ond°ejovské hv¥zdárn¥. Model m¥l obsahovat £ásti, se kterými je moºné interaktivním zp·sobem manipulovat. D·leºitou £ástí projektu bylo také vytvo°it webové stránky zam¥°ené na pou£ení zájemc· z °ad laické ve°ejnosti o tom, jak dalekohled funguje. Do tohoto webu se pak m¥l výsledný model vloºit. Poslední podmínkou je pak dvojjazy£nost textu webových stránek.
9.2
P°ínos práce
ekl bych, ºe cíle projektu se poda°ilo naplnit. Výsledkem práce je kompletní model zrcadlového dalekohledu, u kterého m·ºe uºivatel s dv¥mi jeho hlavními £ástmi otá£et podobn¥, jako je tomu ve skute£nosti. To, jak se v zrcadlovém dalekohledu sv¥tlo odráºí, ukáºe uºivateli animace pr·chodu sv¥tla dalekohledem. Z výsledné scény také uºivatel získá p°edstavu, kde a jak je dalekohled uloºen. Pozorovací domek má navíc odsouvací st°echu, se kterou m·ºe uºivatel také manipulovat. Edukativní p°ínos modelu je vedle zmín¥né animace odráºeného sv¥tla podtrºen také moºností zobrazit popisky jeho hlavních £ástí. V neposlední °ad¥ je uºivateli nabídnuto, zobrazit scénu v no£ním reºimu a vid¥t tak nad hlavou hv¥zdné nebe. Vý£et vlastností a interakcí uºivatele s modelem uzavírá moºnost nechat si zobrazit ilustra£ní snímek no£ní oblohy. Zbývá je²t¥ zmínit, ºe pro výsledný model byly vytvo°eny a otestovány webové stránky s textem popisujícím v £e²tin¥ a angli£tin¥, jak dalekohled funguje. Je na nich také popsáno, jak postupovat p°i získávání a instalaci dopl¬kového prohlíºe£e VRML sv¥t· a jak si pohodln¥ prohlédnout scénu s modelem.
31
32
KAPITOLA 9.
9.3
ZÁV
R
Moºná roz²í°ení a vylep²ení do budoucna
Zmín¥ná funkce zobrazování ilustra£ního snímku by m¥la být chápána jako takový odrazový m·stek pro moºná budoucí roz²i°ování projektu. Jedna z vizí je taková, ºe by se snímek dynamicky m¥nil podle zm¥ny sou°adnic, na které je dalekohled nastavován. Kdyby byla v budoucnu u modelu implementována moºnost nastavit virtuálnímu dalekohledu p°esné sou°adnice, mohl by pak slouºit t°eba i k obsluze dalekohledu skute£ného. Vznik model dalekohledu D5O m·ºe být také takovou první vla²tovkou v procesu p°evedení areálu a vybavení ond°ejovské hv¥zdárny do virtuální reality sv¥ta.
Literatura [1] Astronomická a geofyzikální observato° Univerzity Komenského v Modré.
Web s 3D
vizualizací teleskopu Zeiss, .
http://www.daa.fmph.uniba.sk/teleskop3D.html, stav z 23. 5. 2010. [2] Astronomická a geofyzikální observato° Univerzity Komenského v Modré. VRML soubor s modelem teleskopu Zeiss, .
http://www.daa.fmph.uniba.sk/teleskop3D/dalekohlad.wrl, stav z 23. 5. 2010. [3] Astronomický ústav Akademie v¥d R. Webové stránky ústavu.
http://www.asu.cas.cz/, stav z 23. 5. 2010. [4] Chris Hardin. VRML models of Arecibo Observatory and a few other things, .
http://www.math.cornell.edu/~hardin/vrml/, stav z 23. 5. 2010. [5] Chris Hardin. VRML soubor s modelem observato°e Arecibo, .
http://www.math.cornell.edu/~hardin/vrml/telewv.wrl, stav z 23. 5. 2010. [6] Department of Physics and Astronomy, University of Turku. Virtuální prohlídka observato°e Tuorla, University of Turku.
http://www.astro.utu.fi/telescopes/obsite.htm, stav z 23. 5. 2010. [7] Ji°í ára. Laskavý pr·vodce virtuálními sv¥ty.
http://www.cgg.cvut.cz/LaskavyPruvodce/, stav z 23. 5. 2010. [8] Max Mutchler. Virtual Hubble, .
http://www.stsci.edu/~mutchler/vrHST.html, stav z 23. 5. 2010. [9] Max Mutchler. VRML soubor s modelem Hubbleova vesmírného dalekohledu, .
http://www.stsci.edu/~mutchler/vrHST.html, stav z 23. 5. 2010.
33
34
LITERATURA
[10] Odd¥lení výzkumu a v¥decké podpory Evropské vesmírné agentury. Web s 3D vizualizací vesmírného teleskopu Planck, .
http://www.rssd.esa.int/SA/PLANCK/images/pictures/VRML/planck_vrml/, stav z 23. 5. 2010. [11] Odd¥lení výzkumu a v¥decké podpory Evropské vesmírné agentury.
VRML soubor s
modelem vesmírného teleskopu Planck, .
http://www.rssd.esa.int/SA/PLANCK/images/pictures/VRML/planck_vrml/ planck_main.wrl, stav z 23. 5. 2010. [12] ParallelGraphics. Webové stránky prohlíºe£e Cortona3D Viewer.
http://www.cortona3d.com/cortona, stav z 23. 5. 2010. [13] Perttu Keinanen. VRML soubor s modelem observato°e Tuorla, University of Turku.
http://www.astro.utu.fi/telescopes/vrml/observatory.wrl, stav z 23. 5. 2010. [14] Portál zpravodajské stanice CNN. Hubble visualisation, .
http://edition.cnn.com/SPECIALS/multimedia/vrml/hubble/, stav z 23. 5. 2010. [15] Portál zpravodajské stanice CNN.
VRML soubor s modelem Hubbleova vesmírného
dalekohledu, .
http://edition.cnn.com/SPECIALS/multimedia/vrml/hubble/, stav z 23. 5. 2010. [16] Portál zpravodajské stanice CNN.
VRML soubor s modelem Mezinárodní vesmírné
stanice ISS, .
http://edition.cnn.com/SPECIALS/multimedia/vrml/iss/, stav z 23. 5. 2010. [17] SOFIA Science Center. Web v¥deckého centra SOFIA, .
http://www.sofia.usra.edu/, stav z 23. 5. 2010. [18] SOFIA Science Center. VRML soubor s modelem teleskopu v¥deckého centra SOFIA, .
http://www.sofia.usra.edu/Gallery/aircraft/vrml/telescope.wrl, stav z 23. 5. 2010. [19] Stock.XCHNG. Bezplatná fotobanka s fotkami vhodnými pro tvorbu textur.
http://www.sxc.hu, stav z 23. 5. 2010. [20] VERITAS Education Website. Virtual mini-tour of a VERITAS telescope.
http://veritas.adlerplanetarium.org/multimedia/vrml.shtml, stav z 23. 5. 2010.
LITERATURA
[21] V¥decká skupina Cosmus. VRML soubor s modelem radioteleskopu VERITAS.
http://astro.uchicago.edu/cosmus/projects/veritas/ veritas_newbase_grass.wrl, stav z 23. 5. 2010.
35
36
LITERATURA
P°íloha A
Seznam pouºitých zkratek 3D Three-Dimensional - trojrozm¥rný VRML Virtual Reality Modelling Language XHTML Extensible Hypertext Markup Language CSS Cascading Style Sheet LOD Level of Detail - úrove¬ detail· PNG Portable Network Graphics GIF Graphics Interchange Forma JPEG Joint Photographic Experts Group . . .
37
38
PÍLOHA A.
SEZNAM POUITÝCH ZKRATEK
P°íloha B
Instala£ní a uºivatelská p°íru£ka Aby si uºivatel mohl prohlédnout VRML scénu s modelem dalekohledu D50 Astronomického ústavu AV R v Ond°ejov¥, musí mít nainstalovaný n¥který z prohlíºe£· soubor· .wrl, nap°íklad program Cortona3D Viewer od spole£nosti ParallelGraphics. Tento prohlíºe£ je na internetu ke staºení zdarma [12]. Model je vloºený do webových stránek, které je moºné spustit p°ímo z CD. Sta£í otev°ít soubor index.html nacházející se ve sloºce web.
39
40
PÍLOHA B.
INSTALANÍ A UIVATELSKÁ PÍRUKA
P°íloha C
Obsah p°iloºeného CD CD readme.txt
obsah CD
text
bp-vavrivo1-2010.pdf
text bakalářské práce
images vrml 3d-model.html 3d-model-en.html index.html index-en.html manual.html manual-en.html scene.wrl style.css
složka s obrázky pro web veškeré VRML soubory + textury stránka s modelem stránka s modelem (angl.) úvodní stránka úvodní stránka (angl.) stránka s návody stránka s návody (angl.) kořenový soubor VRML kaskádové styly
web
Obrázek C.1: Struktura p°iloºeného CD
41
